DE60133042T2

DE60133042T2 - Heckscheibenwischeranordnung mit zusammengesteckten teilen

Info

Publication number: DE60133042T2
Application number: DE60133042T
Authority: DE
Inventors: Harry Charles Dayton BUCHANAN
Original assignee: Valeo Electrical Systems Inc
Current assignee: Valeo Electrical Systems Inc
Priority date: 2000-12-28
Filing date: 2001-12-28
Publication date: 2009-03-19
Anticipated expiration: 2021-12-29
Also published as: US6458002B1; EP1345798A2; US20020086587A1; WO2002053420A2; DE60133042D1; WO2002053420A3; EP1345798B1

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf Gehäuse mit verriegelnden mechanischen und elektrischen Kopplungen zum Verbinden miteinander, um die Notwendigkeit externer Kabelbäume auszuschalten und ganz besonders auf eine Heckklappenstruktur für ein Fahrzeug mit multiplen, in einem verriegelnden Verhältnis zueinander verbundenen Komponenten, die einen mechanischen und elektrischen Anschluss zwischen den Komponenten bieten, ohne einen externen Kabelbaum zu erfordern, der sich zwischen den Komponenten erstreckt.
Beispielhaft und nicht einschränkend wird die vorliegende Erfindung in Bezug auf eine Heckkassettenstruktur zum elektrischen Koppeln einer Vielzahl von elektrischen Elementen in Bezug zueinander offen gelegt.
Hintergrund der Erfindung
Eine Hecktür oder Heckklappe eines Fahrzeugs ist eine Plattform für mehrere Komponenten und Teilsysteme. Die Struktur der verschiedenen Komponenten und Teilsysteme der Fahrzeughecktür erfordert mehrere hundert Fuß einer Fahrzeugmontagestraße und zahlreiche Arbeitskräfte. Die mit dem Straßenraum und der Arbeit verbundenen Kosten können reduziert werden, wenn die verschiedenen Komponenten gleichzeitig in die Klappe montiert und eingefügt werden können oder einzeln in der Klappe montiert werden, ohne einen sich dazwischen erstreckenden externen Kabelbaum zu erfordern oder zusätzliche mechanische Befestigungsmittel zur separaten Befestigung an der Hecktür oder der Klappe.
Die Patentschrift US 5.621.942 weist eine Heckklappenanordnung für ein Fahrzeug auf, die ein Wischersystem und eine zusätzliche hintere Bremsleuchte umfasst. Die Struktur der hinteren Bremsleuchte auf dem Wischersystem und ihr elektrischer Anschluss sind komplex und erfordern mehrere Operationen, die auf der Montagestraße des Fahrzeugs durchzuführen sind.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung sieht eine Vorrichtung zum mechanischen und elektrischen Verbinden einer Kombination von verschiedenen, innerhalb einer Heckklappenstruktur eines Fahrzeugs untergebrachten Komponenten vor. Die vorliegende Erfindung lässt die elektrischen und mechanischen Anschlüsse zwischen den Komponenten mit gleichzeitiger Ausführung in einer einzigen Zusammenbau- oder Installationsstufe zu. Die vorliegende Erfindung beinhaltet ein erstes Gehäuse, das durch wenigstens eine Wand und eine Abdeckung definiert wird. Die Wand des Gehäuses kann geformt sein, um einen Vor sprung zu beinhalten. Der Vorsprung des ersten Gehäuses kann in eine passende Öffnung eines zweiten Gehäuses eingeführt werden, um die beiden Gehäuse miteinander zu verriegeln. Elektrische Kontakte können auf der äußeren Fläche des Vorsprungs und auf der inneren Fläche der Öffnung positioniert sein, so dass die ersten und zweiten Gehäuse elektrisch angeschlossen sowie mechanisch angeschlossen sind, wenn der Vorsprung in die Öffnung eingeführt wird. Alternativ kann der elektrische Anschluss zwischen dem zweiten Gehäuse und dem ersten Gehäuse innerhalb der Wand der Abdeckung eingebettet sein. Die Abdeckung des ersten Gehäuses kann sich über die Wand des ersten Gehäuses erstrecken, um in dieser Konfiguration den elektrischen Anschluss zwischen den ersten und zweiten Gehäusen vorzusehen. Alternativ können das erste und das zweite Gehäuse während des Abformens mechanisch angeschlossen werden, indem ein vorab abgeformtes Gehäuse mit einem vorab abgeformtem Vorsprung in eine entsprechende zweite Form platziert wird, um angeschlossene Gehäuse in einer einzigen Abformungsdruckform zu bilden. Die Gehäuse können zusammen geformt werden, während unterschiedliche Kammern für unterschiedliche Heckstrukturkomponenten beibehalten werden. Eine oder mehrere Abdeckung(en) kann/können verwendet werden, um die auf diese Weise gebildeten Gehäuse zu umschließen. Die elektrischen Anschlüsse zwischen den Gehäusen können in den die Gehäuse trennenden Wänden oder innerhalb der Abdeckung oder einer Kombination der beiden eingebettet sein. Z. B. kann die Abdeckung verwendet werden, um getrennte, innerhalb der Gehäuse oder auf den Wänden der Gehäuse gebildeten Kontakte anzuschließen oder zu überbrücken. In einer anderen Ausführung der Erfindung kann das zweite Gehäuse mit der Abdeckung geformt werden. Der Anschluss zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuse erfolgt, wenn die Abdeckung über dem ersten Gehäuse platziert wird. Eine elektrische Stromquelle kann zum Betreiben verschiedener Komponenten der Heckstruktur vorgesehen werden. Eine elektrische Steuereinheit kann ebenfalls zur Steuerung des Betriebs der verschiedenen Komponenten vorgesehen werden.
Weitere Gegenstände, Vorteile und Anwendungen der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann beim Lesen der nachfolgenden Beschreibung des für die Umsetzung der Erfindung betrachteten besten Modus in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen klar werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Beschreibung bezieht sich auf die beigefügten Zeichnungen, in denen in allen den verschiedenen Ansichten gleiche Bezugsziffern sich auf gleiche Teile beziehen und in denen:
1 eine explodierte perspektivische Ansicht einer Ausführung der Erfindung ist, in der mechanische Anschlüsse zwischen den Komponenten durch Vorsprünge und Öffnungen vorgesehen werden, während elektrische Anschlüsse zwischen den Komponenten durch die Abdeckung vorgesehen werden.
2 eine explodierte perspektivische Ansicht einer Ausführung der Erfindung ist, in der elektrische Anschlüsse auf den Vorsprüngen und Öffnungen positio niert sind, die die gleichzeitige Durchführung der mechanischen und elektrischen Anschlüsse zwischen den Komponenten zulassen.
3 eine perspektivische Ansicht einer Anordnung ist, in der eine Vielzahl von Teilgehäusen in einem einzigen Stück mit einer in der vorliegenden Erfindung zu verwendenden Abdeckung zusammen abgeformt werden; und
4 eine explodierte perspektivische Ansicht einer Gehäuseanordnung ist, in der benachbarte Gehäuse mit der Abdeckung abgeformt sind.
Die in den 3 und 4 vorgestellten Anordnungen sind der Stand der Technik, die nicht Bestandteil der beanspruchten Erfindung sind und gehören nicht zum Umfang der Ansprüche. 3 stellt lediglich eine alternative Ausführung der geformten Mittel dar, und 4 stellt die Möglichkeit dar, ein Gehäuse aus mehreren Fächern herzustellen.
Beschreibung der bevorzugten Ausführung
Die vorliegende Erfindung beinhaltet ein oder mehrere Gehäuse 12 mit einem oder mehreren Rahmen 13 mit einer oder mehreren entsprechenden Abdeckungen 16, wobei die Gehäuse mechanisch und elektrisch miteinander gekoppelt sind, ohne einen sich dazwischen erstreckenden externen Kabelbaum zu erfordern. Beispielhaft und nicht einschränkend wird die vorliegende Erfindung in Bezug auf eine Heckkassettenstruktur 10 zum elektrischen Anschließen einer Vielzahl von elektrischen Elementen in Bezug zueinander offen gelegt. Die Struktur 10 beinhaltet wenigstens ein durch einen Rahmen 13 de finiertes Gehäuse 12 mit wenigstens einer Seitenwand 14 und einer Abdeckung 16. Das Gehäuse 12 kann eine Komponente für eine Klappe eines Fahrzeugs einschließen. In 1 schließt die Abdeckung 12 einen Wischerantrieb für einen Windschutzscheibenwischer ein. Das Gehäuse 12 kann jedoch jede der Komponenten einschließen, die die Klappenstruktur 10 bilden. In 1 ist das Gehäuse 12 an eine zentrale, hoch angebrachte Bremsleuchte oder CHMSL 18 und eine Ladungsbeleuchtung 20 angeschlossen.
Die Struktur 10 beinhaltet geformte Mittel 21 zum Verbinden des Gehäuses 12 mit einem benachbarten Gehäuse, wie z. B. einem CHMSL 18 oder einer Ladungsbeleuchtung 20, wie in 1 gezeigt. Das benachbarte Gehäuse kann ein Heckwischerantrieb für einen Windschutzscheibenwischer, eine Ladungsbeleuchtung, ein CHMSL, ein Türriegel, eine Flüssigkeitssprühvorrichtung oder eine Fahrzeugklappe oder jede Kombination davon sein. Das Gehäuse 12 kann an mehr als ein benachbartes Gehäuse angeschlossen sein. Das geformte Mittel 21 wird durch die Wand 14 des Gehäuses 12 definiert. In 1 wird das geformte Mittel 21 als ein Paar von Öffnungen 22a und 22b gebildet. Die Öffnungen 22a und 22b sind komplementär geformt, um Vorsprünge 24a und 24b aufzunehmen, die jeweils auf der Wand 26 der Ladungsbeleuchtung 20 gebildet sind. Auch das geformte Mittel 21 kann die Form von Vorsprüngen 28a und 28b annehmen, die auf der Wand 14 des Gehäuses 12 positioniert sind. Die Vorsprünge 28a und 28b können durch eine in einer Wand 32 des CHMSL 18 gebildeten Öffnung 30 aufgenommen werden. Die geformten Mittel 21 können jeden geformten Quer schnitt aufweisen, der eine Verriegelungspassung zwischen dem Vorsprung eines Gehäuses 12 und einer benachbarten komplementären Öffnung eines anderen Gehäuses aufweist. In 1 werden die geformten Mittel 21 im Allgemeinen in trapezförmigen geformten Vorsprüngen 28a und 28b oder Öffnungen 22a und 22b gebildet. Alternativ kann das geformte Mittel 21 rechteckige, zylindrische oder polygonal geformte Querschnittsabschnitte beinhalten oder präzise, gewinkelte oder gekrümmte Oberflächenabschnitte oder jede Kombination davon umfassen, um verriegelnde Formen zu bilden. In 3 werden die geformten Mittel 21 als Fahrzeughalterungen 34a und 34b gebildet.
Das Gehäuse 12 kann multiple Fächer beinhalten. In 4 wird ein Gehäuse 12b mit einer Wand 14a mit einer Vielzahl von internen Vertiefungen und Fächern 13b innerhalb eines Gehäuses 12b zum Beinhalten von einem oder mehr Posten gezeigt, z. B. ein CHMSL 18a, einem Wischerantrieb 40 und einer Ladungsbeleuchtung 20a. Das Gehäuse 12b beinhaltet geformte Mittel 21a in Form von Fahrzeughalterungen 38a und 38b.
In 3 wird eine weitere Ausführung der nicht durch die Ansprüche abgedeckten Struktur 10 gezeigt, in der multiple Rahmen verbunden werden, um das Gehäuse 12a zu bilden. Ein CHMSL 18b und eine Ladungsbeleuchtung 20b werden zu einer einzigen Abdeckung 16a verbunden, und die Abdeckung 16a wird mit einem Wischerantrieb 40a angeschlossen. Die Fahrzeughalterungen 34a und 34b bilden die geformten Mittel 21b zum Anschließen an ein von einer Fahrzeugklappe definiertes benachbartes Gehäuse.
Unter erneuter Bezugnahme auf die 1 und 2 beinhaltet die Struktur 10 der vorliegenden Erfindung elektrisch leitende Mittel 41 zum elektrischen Anschluss benachbarter Gehäuse, wenn die Gehäuse mechanisch verbunden sind. Das elektrisch leitende Mittel 41 kann an Buchsen 46a, 46b, 48a und 48b anpassbare Anschlussklemmen 42a, 42b, 44a und 44b beinhalten. Das elektrisch leitende Mittel 41 kann ebenfalls elektrische Kontakte 50 beinhalten, wie in 2 gezeigt. Der in einem Vorsprung 24c positionierte Kontakt 50a greift wirksam in den Kontakt 50b ein, der innerhalb oder benachbart der Öffnung 22c positioniert ist, wenn der Vorsprung 24c mechanisch innerhalb der Öffnung 22c gekoppelt ist. Das elektrisch leitende Mittel 41 erstreckt sich benachbart zu oder durch die geformten Mittel 21, um den Anschluss als Reaktion auf die Bildung des mechanischen Anschlusses zwischen benachbarten Gehäusen oder den mechanischen Anschluss zwischen der Abdeckung und dem Rahmen oder jeder Kombination davon zu bilden. Das elektrisch leitende Mittel 41 wird bevorzugt innerhalb der Wand 14 des Gehäuses oder innerhalb der Wand der Abdeckung eingebettet. Wie in 3 gezeigt, kann das elektrisch leitende Mittel 41a als Leitungsrohre oder Drähte 52 ausgebildet sein, die durch die Wand 14b des Gehäuses 12a hindurchtreten. Das elektrisch leitende Material 41a kann sich ebenfalls durch die Abdeckung 16 hindurch erstrecken oder darin eingebettet sein. In 4 kann das elektrisch lei tende Mittel die Form von Leitungsrohren, Kontakten oder einem Draht 52a annehmen, die an den Wänden des Gehäuses oder der Abdeckung jedes Gehäuses oder durch diese angebracht sind.
Die Struktur 10 der vorliegenden Erfindung kann ebenfalls einen Konnektor oder eine elektrische Buchse 54 beinhalten, wie in 1 dargestellt, um die Struktur 10 an eine externe Stromquelle oder einen Kabelbaum anzuschließen. Der Konnektor 54 kann an jeder beliebigen Stelle auf der Struktur 10 positioniert sein, und das elektrisch leitende Mittel 41 kann dementsprechend positioniert sein, um Strom für alle Komponenten der Struktur 10 zu liefern. In 3 wird eine alternative Konfiguration des Konnektors gezeigt, bei der der Konnektor 54b in vollem Umfang mit der Seitenwand 14b gebildet wird.
Die Struktur 10 kann ebenfalls Steuermittel 56 für die Steuerung des Betriebes der elektrischen Komponenten der Struktur 10 beinhalten. In 1 wird ein Steuermittel 56 auf der Abdeckung 16 angebracht gezeigt. Das Steuermittel 56 kann den Fluss des elektrischen Stroms zum CHMSL 18 und der Ladungsbeleuchtung 20 oder jedem anderen, an das Gehäuse 12 angeschlossene benachbarten Gehäuse steuern. Das Steuermittel 56 kann an jeder Stelle auf der Struktur 10 positioniert sein. Es kann wünschenswert sein, das Steuermittel 56 benachbart zum Konnektor 54 zu positionieren. In 2 wird das Steuermittel 56a ebenfalls auf der Abdeckung 16 angebracht gezeigt.
Während die Erfindung im Zusammenhang mit dem beschrieben wurde, was gegenwärtig als die praktischste und bevorzugte Ausbildung betrachtet wird, versteht es sich von selbst, dass die Erfindung nicht auf die offen gelegten Ausführungen beschränkt ist, sondern im Gegenteil verschiedene Abänderungen und äquivalente Anordnungen abdecken soll, die im Geiste und innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche inbegriffen sind.

Claims

Vorrichtung (10) zum mechanischen und elektrischen Koppeln einer Kombination aus in einer Heckklappenstruktur untergebrachten verschiedenen Komponenten in Bezug zueinander, wobei das Gehäuse Folgendes umfasst: – wenigstens ein durch wenigstens eine Seitenwand (14) und wenigstens eine Abdeckung (16) definiertes erstes Gehäuse (12); – wenigstens ein zum ersten Gehäuse (12) benachbartes zweites Gehäuse (18, 20), wobei jedes der ersten und zweiten Gehäuse (12, 18, 20) jeweils eine Komponente für eine Heckklappe eines Fahrzeugs beherbergt; – durch die wenigstens eine in vollem Umfang mit dem ersten Gehäuse (12) gebildeten Seitenwand geformte Mittel (21) zum lösbaren Verriegeln mit dem benachbarten Gehäuse (18, 20), wobei die geformten Verriegelungsmittel (21) wenigstens einen von einem Kopplungsabschnitt (24a, 24b, 28a, 28b) und einen komplementären Aufnahmeabschnitt (22a, 22b, 30) umfassen, wobei der Kopplungsabschnitt eines Gehäuses an den Aufnahmeabschnitt des benachbarten Gehäuses anschließbar ist; – elektrisch leitende Mittel (46a, 46b, 48a, 48b), die sich innerhalb wenigstens eines geformten Mittels (21) und der Abdeckung (16) des ersten Gehäuses (12) zum elektrischen Anschließen benachbarten Gehäuse (18, 20) in Bezug zueinander erstrecken; und – Steuermittel (56) zum Steuern des Flusses von elektrischem Strom zwischen dem ersten Gehäuse (12) und jedem angeschlossenen benachbarten Gehäuse (18, 20).
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, in der wenigstens ein geformtes verriegelndes Mittel (21) weiterhin Folgendes umfasst: – eines der Gehäuse (12, 20) mit einem Vorsprung (28a, 28b, 24a, 24b); und – wobei ein weiteres der Gehäuse (18, 12) eine Öffnung (30, 22a, 22b) hat, wobei die Öffnung eine in Bezug auf den Vorsprung komplementäre Form hat.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, in der der Kopplungsabschnitt (28a, 28b) eines Gehäuses (12) lösbar an den Aufnahmeabschnitt (30) eines benachbarten Gehäuses (18) angeschlossen ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 bis 3, in der das elektrisch leitende Mittel (41) benachbarte Gehäuse (12) anschließt, wenn der Kopplungs- und der komplementäre Aufnahmeabschnitt der benachbarten Gehäuse lösbar angeschlossen sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 bis 4, in der wenigstens eines der Gehäuse (12, 18, 20) aus der Gruppe ausgewählt ist, die einen Heckscheibenwischerantrieb für einen Windschutzscheibenwischer, eine Ladungsbeleuchtung (20), eine zentrale, hoch angebrachte Bremsleuchte (18), einen Türriegel, eine Scheibenwischerbeleuchtung, eine Flüssigkeitssprühvorrichtung und eine Fahrzeugklappe beinhaltet.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 bis 5, in der das elektrisch leitende Mittel (41) darüber hinaus elektrische Leiter (50a, 50b) umfasst, die sich durch den Kopplungsabschnitt (22c) eines ersten Gehäuses (und des Aufnahmeabschnitts (24c)) der benachbarten Gehäuse zur Ausgabe eines elektrischen Stroms zu einem innerhalb jedes der Gehäuse enthaltenen elektrischen Element erstrecken.
Vorrichtung gemäß Anspruch 6, in dem das elektrisch leitende Mittel (41) in die Kopplungsabschnitte eines ersten Gehäuses und Aufnahmeabschnitte von benachbarten Gehäusen in elektrischer Kommunikation miteinander für die Ausgabe von elektrischem Strom zu einem innerhalb jedes Gehäuses enthaltenen elektrischen Element eingreifbar sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 bis 7, in dem das elektrisch leitende Mittel (41) darüber hinaus elektrische Steuermittel zur Steuerung eines innerhalb jedes Gehäuses enthaltenen elektrischen Elements umfasst.
Vorrichtung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, in dem die elektrisch leitenden Mittel (41) sich durch die geformten verriegelnden Mittel (21) erstrecken, um elektrische Elemente von benachbarten Gehäusen (12) in Bezug zu einer elektrischen Stromquelle und zueinander elektrisch anzuschließen.
Vorrichtung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, die darüber hinaus eine Vielzahl von geformten verriegelnden Mitteln umfasst, wobei jedes geformte verriegelnde Mittel wirksam ist, um das wenigstens eine Gehäuse (12) mit wenigstens einem benachbarten Gehäuse (18, 20) lösbar zu verriegeln.
Vorrichtung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, in der die Abdeckung (16) wirksam ist, um das erste Gehäuse (12) und wenigstens ein benachbartes Gehäuse (18, 20) einzuschließen.
Vorrichtung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, in der eines der Gehäuse (12) wenigstens eine darin gebildete Öffnung aufweist, und ein anderes der Gehäuse (18, 20) wenigstens einen darin gebildeten komplementär geformten Vorsprung aufweist, wobei die Gehäuse mechanisch und elektrisch durch Bewegen der wenigstens einen Öffnung zum wirksamen Eingreifen in Bezug zu dem wenigstens einen Vorsprung aneinander angeschlossen sind, um die Gehäuse in Bezug zueinander bei gleichzeitiger elektrische Versorgung der innerhalb der Gehäuse untergebrachten elektrischen Elemente durch die geformten verriegelnden Mittel zu verriegeln.