WO2003069735A2 - Vorrichtung mit einer einen elektrischen anschluss aufweisenden einheit - Google Patents

Vorrichtung mit einer einen elektrischen anschluss aufweisenden einheit Download PDF

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R31/00—Coupling parts supported only by co-operation with counterpart
    • H01R31/06—Intermediate parts for linking two coupling parts, e.g. adapter

Definitions

  • the invention relates to a device with a unit having an electrical connection, which is attached to a carrier.
  • a unit is, for example, the engine block of a motor vehicle or another component that is to be connected to the vehicle electrical system.
  • Conventional electrical systems usually have a large number of individual round conductors which are guided to a plug. With this connector, the unit, which has a connector complementary to the connector, is then connected to the vehicle electrical system.
  • Recent developments provide for individual conductor tracks of the vehicle electrical system to be applied directly to the components of the motor vehicle, for example to body components or to cladding in the interior.
  • German patent application 101 09 087.0 a method is described in which the conductor track is applied directly to the corresponding component by means of a thermal-kinetic application method, in particular by means of so-called flame spraying.
  • a suitable pretreatment of the surface can be provided in order to define the course of the conductor track structure.
  • the surface areas provided for the conductor track can be designed to be adhesive.
  • a copper layer is then applied as a conductor track to these areas, for example by means of flame spraying.
  • the invention has for its object to enable a suitable connection of a conventional unit with an electrical connection to such a conductor track directly applied to the component.
  • the object is achieved according to the invention by a device with a unit having an electrical connection, which is attached to or on a carrier. At least one electrical conductor track is applied directly to the carrier.
  • a connection adapter is provided which, in the assembled final state, is arranged between the conductor track and the unit and is electrically contacted with the conductor track. The conductor track for the electrical connection of the unit is continued in the connection adapter.
  • connection adapter can be fastened to the carrier at the same time as the unit is being fastened and that a separate fastening is not required.
  • the electrical contact between the conductor track and the connection adapter is preferably formed by bracing the unit with the carrier. This advantageously enables simple press contacting, in that a flat electrical contact is made possible by pressing against one another between the conductor track and the connection adapter. In addition, there is also the possibility of contacting via a contact element, for example via a contact pin, which is pressed into the conductor track.
  • a plurality of conductor tracks are expediently arranged on the carrier, each of which terminates at an in particular enlarged contact area, the contact adapter being electrically contacted on the respective contact area.
  • Each of the conductor tracks is then routed in the connection adapter to the electrical connection of the unit, for example by wire.
  • connection adapter preferably comprises two sections, the first section being arranged between the carrier and the unit and the conductor track in the second section being guided laterally along the unit. With this configuration, the conductor track can be routed to arbitrary locations on the unit.
  • the unit is at least partially surrounded by the adapter. This allows a compact design and also easy assembly.
  • the connection adapter has an L-shaped geometry in cross section, the two sections forming the two legs of the L.
  • the conductor track is preferably adhered directly to the carrier by thermal spraying, for example by the method known from DE 101 09 087.0.
  • a conductor track of an electrical system can advantageously be applied in particular in the engine compartment to a load-bearing body component, which is designed to receive and hold the engine block.
  • Such an on-board electrical system generated with a thermal spraying process can advantageously be produced very quickly and very easily and adapts automatically and without problems to the specified geometries of the carrier component.
  • only a very small amount of space is required for the conductor track and there is no need for time-consuming manual laying of conventional conductors.
  • Fig. 1 is a plan view of a carrier with a plurality of applied conductor tracks
  • Fig. 2 is a side view of the carrier of FIG. 1 with a connection adapter attached thereon, which is clamped between an engine block and the carrier.
  • an engine block 4 with an electrical connection 6 is fastened on a plate-shaped carrier 2, which is in particular a load-bearing body component in the engine compartment of a motor vehicle.
  • an engine control unit of engine block 4 is connected to the on-board electrical system of the motor vehicle via connection 6.
  • the engine block 4 is fastened by means of a fastener, such as a screw 8, which is screwed into a threaded hole 10 in the carrier 2.
  • a total of four conductor tracks 12 are applied to the surface of the carrier 2, each terminating at a contact surface 14.
  • This contact area 14 is, for example, a widening of the conductor track 12.
  • the contact areas are formed by large-area, square contacts.
  • the conductor tracks 12 are applied directly to the carrier 2 by a thermal spraying process, such as flame spraying.
  • the conductor tracks 12 and the contact surfaces 14 are in particular inseparably connected to the carrier 2 and can form an integral connection with the latter.
  • the engine block 4 is designed with a conventional connection 6, which is to be connected to the vehicle electrical system with a plug 16, which has, for example, contact sockets or contact pins.
  • the contacting of the connection 6 with the conductor tracks 12 takes place via a connection adapter 18 which, viewed in cross section, is approximately L-shaped.
  • the floor plans of the connection adapter 18 and the engine block 4 are indicated by a dotted or dash-dotted line.
  • connection adapter 18 has a first section 18A, which is clamped between the carrier 2 and the engine block 4. This first section 18A has on its underside directed towards the carrier 2 connection contact surfaces 20 which are pressed against the contact surfaces 14 by means of the screw 8 when the engine block 4 is clamped, so that electrical contacting takes place. Conductors 22, for example wires, lead from the connection contact surfaces 20 to the plug 16. The conductor tracks 12 are thus guided to the connection 6 in the connection adapter 18.
  • the conductors 22 in a second section 18A of the connection adapter which forms the second L-leg, are guided laterally on the engine block 4 up to the connector 16.
  • the geometry of the connection adapter depends on the position of the engine block 4 at which the connection 6 is arranged.
  • the connection adapter 18 expediently rests with its individual legs directly on the engine block 4 in order to ensure space-saving installation.
  • connection adapter 18 is fastened to the carrier 2 at the same time as the motor block 4 is fastened by means of the screw 8. No separate fastening means are therefore required. This allows an easy and quick Assembly. With a connection adapter 18 of this type, a system change between the conductor tracks 12 directly applied to the carrier 2 and the conventional connection 6 can thus be achieved in a simple and convenient manner without great assembly effort.
  • the connection adapter 18 is therefore particularly suitable for those cases in which an on-board electrical system designed according to the novel method for producing the conductor tracks has to be connected to a conventional electrical component.
  • Connection adapter A.B first, second section

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  • Multi-Conductor Connections (AREA)

Abstract

Um insbesondere im Kfz-Bereich ein einfaches Anschliessen einer herkömmlichen, elektrischen Einheit (4) an die Leiterbahnen (12) eines Bordnetzes zu ermöglichen, bei dem die Leiterbahnen (12) unmittelbar beispielsweise durch Flammspritzen auf einen Träger (2) aufgebracht sind, ist ein Anschlussadapter (18) vorgesehen, welcher mit einem Teilstück (18A) zwischen dem mit den Leiterbahnen (12) versehenen Träger (2) und der anzuschliessenden elektrischen Einheit (4) angeordnet ist. Im Anschlussadapter (18) werden die Leiterbahnen (12, 22) zu einem konventionellen elektrischen Anschluss (6) der Einheit (4) geführt.

Description

Beschreibung
Vorrichtung mit einer einen elektrischen Anschluss aufweisenden Einheit
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einer einen elektrischen Anschluss aufweisenden Einheit, die an einem Träger befestigt ist. Eine derartige Einheit ist beispielsweise der Motorblock eines Kraftfahrzeugs oder eine sonstige Komponente, die an das Bordnetz des Kraftfahrzeugs anzuschließen ist. Herkömmliche Bordnetze weisen üblicherweise eine Vielzahl von einzelnen Rundleitern auf, die zu einem Stecker geführt sind. Mit diesem Stecker wird dann die Einheit, die einen komplementär zum Stecker ausgebildeten Anschluss aufweist, an das Bordnetz angeschlossen.
Neuere Entwicklungen sehen vor, einzelne Leiterbahnen des Bordnetzes unmittelbar auf die Komponenten des Kraftfahrzeuges, beispielsweise auf Karosseriebauteile oder auf Verkleidungen im Innenbereich, aufzubringen. In der deutschen Patentanmeldung 101 09 087.0 ist hierzu ein Verfahren beschrieben, bei dem mittels eines thermischkinetischen Auftragsverfahrens, insbesondere mittels des so genannten Flammspritzens, die Leiterbahn unmittelbar auf das entsprechende Bauteil aufgebracht wird. Dabei kann eine geeignete Vorbehandlung der Oberfläche vorgesehen sein, um den Ver- lauf der Leiterbahnstruktur zu definieren. Insbesondere können die für die Leiterbahn vorgesehenen Oberflächenbereiche haftend ausgebildet werden. Auf diese Bereiche wird dann beispielsweise mittels des Flammspritzens eine Kupferschicht als Leiterbahn aufgetragen.
Um eine derartige Leiterbahn an einen bisher üblichen Anschluss, beispielsweise für die Motorsteuerung eines Motorblocks, zu führen, bedarf es eines Systemwechsels von der unmittelbar auf dem Bauteil angebrachten Leiterbahn zu einer üblichen drahtgebundenen elektrischen Kontaktierung über eine Steckverbindung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen geeigneten Anschluss einer herkömmlichen Einheit mit einem elektrischen Anschluss an eine derartige unmittelbar auf das Bauteil aufgebrachten Leiterbahn zu ermöglichen. Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine Vorrichtung mit einer einen elektrischen Anschluss aufweisenden Einheit, die an oder auf einem Träger befestigt ist. Auf dem Träger ist zumindest eine elektrische Leiterbahn unmittelbar aufgebracht. Weiterhin ist ein Anschlussadapter vorgesehen, der im montierten Endzustand zwi- sehen der Leiterbahn und der Einheit angeordnet sowie mit der Leiterbahn elektrisch kontaktiert ist. Im Anschlussadapter ist die Leiterbahn zum elektrischen Anschluss der Einheit weitergeführt.
Der Vorteil dieser Ausgestaltung ist darin zu sehen, dass der Systemwechsel durch einfaches Zwischenschieben des Anschlussadapters zwischen der anzuschließenden Einheit und der Leiterbahn ermöglicht ist. Dies hat unter anderem den Vorteil, dass der Anschlussadapter gleichzeitig mit der Befestigung der Einheit auf dem Träger befestigt werden kann und eine separate Befestigung nicht erforderlich ist.
Bevorzugt wird der elektrische Kontakt zwischen der Leiterbahn und dem Anschlussadapter durch Verspannen der Einheit mit dem Träger ausgebildet. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise eine einfache Presskontaktierung, indem zwischen der Leiterbahn und dem Anschlussadapter ein flächiger elektrischer Kontakt durch Gegeneinander- pressen ermöglicht ist. Daneben besteht auch die Möglichkeit der Kontaktierung über ein Kontaktelement, beispielsweise über ein Kontaktpin, der in die Leiterbahn eingedrückt wird.
Zweckdienlicherweise sind auf dem Träger eine Mehrzahl von Leiterbahnen angeordnet, die jeweils an einer insbesondere vergrößerten Kontaktfläche enden, wobei an der jeweiligen Kontaktfläche der Anschlussadapter jeweils elektrisch kontaktiert ist. Jede der Leiterbahnen wird dann im Anschlussadapter zu dem elektrischen Anschluss der Einheit beispielsweise drahtgebunden geführt.
Vorzugsweise umfasst der Anschlussadapter zwei Teilstücke, wobei das erste Teilstück zwischen dem Träger und der Einheit angeordnet ist und die Leiterbahn im zweiten Teilstück seitlich an der Einheit entlang geführt ist. Durch diese Ausgestaltung lässt sich die Leiterbahn an beiliebige Stellen der Einheit führen. Die Einheit ist also zumindest teilweise vom Adapter eingefasst. Dies erlaubt eine kompakte Ausführung und auch eine einfache Montage. Insbesondere weist hierzu der Anschlussadapter eine im Querschnitt gesehen L-förmige Geometrie auf, wobei die beiden Teilstücke die beiden Schenkel des L bilden.
Die Leiterbahn ist vorzugsweise beispielsweise nach dem aus der DE 101 09 087.0 bekannten Verfahren durch ein thermisches Spritzen unmittelbar auf dem Träger haftend aufgebracht. Eine derartige Leiterbahn eines Bordnetzes lässt sich in vorteilhafter Weise insbesondere auch im Motorraum auf ein tragendes Karosseriebauteil aufbringen, welches zur Aufnahme und Halterung des Motorblocks ausgelegt ist. Ein derartiges mit einem thermischen Spritzverfahren erzeugtes Bordnetz lässt sich in vorteilhafter Weise sehr schnell und sehr einfach erzeugen und passt sich den vorgegebenen Geometrien des Trägerbauteils automatisch und problemlos an. Zudem ist nur ein sehr geringer Raumbedarf für die Leiterbahn erforderlich und ein aufwändiges manuelles Verlegen von herkömmlichen Leitern entfällt.
Ein Ausführungsbeispiel wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen jeweils in stark vereinfachten schematischen Darstellungen:
Fig. 1 eine Aufsicht auf einen Träger mit mehreren aufgebrachten Leiterbahnen und
Fig. 2 eine Seitenansicht des Trägers nach Fig. 1 mit darauf angebrachtem Anschlussadapter, der zwischen einem Motorblock und dem Träger eingespannt ist.
Nach den Figuren ist auf einem plattenförmigen Träger 2, der insbesondere ein tragendes Karosseriebauteil im Motorraum eines Kraftfahrzeugs ist, ein Motorblock 4 mit einem elektrischen Anschluss 6 befestigt. Über den Anschluss 6 wird beispielsweise eine Motorsteuereinheit des Motorblocks 4 an das Bordnetz des Kraftfahrzeugs angeschlossen. Die Befestigung des Motorblocks 4 erfolgt über ein Befestigungsmittel, wie beispielsweise eine Schraube 8, welche in ein Gewindeloch 10 im Träger 2 eingeschraubt ist. Auf der Oberfläche des Trägers 2 sind insgesamt vier Leiterbahnen 12 aufgebracht, die jeweils an einer Kontaktfläche 14 enden. Diese Kontaktfläche 14 ist beispielsweise eine Verbreiterung der Leiterbahn 12. Im Ausführungsbeispiel sind die Kontaktflächen durch großflächige, quadratische Kontakte gebildet. Die Leiterbahnen 12 sind unmittelbar auf dem Träger 2 durch eine thermisches Spritzverfahren, wie beispielsweise das Flammspritzen, aufgebracht. Die Leiterbahnen 12 sowie die Kontaktflächen 14 sind insbesondere untrennbar mit dem Träger 2 verbunden und können mit diesem eine stoffschlüssige Verbindung eingehen.
Der Motorblock 4 ist mit einem herkömmlichen Anschluss 6 ausgebildet, der mit einem Stecker 16, welcher beispielsweise Kontaktbuchsen oder Kontaktpins aufweist, an das Bordnetz anzuschließen ist. Die Kontaktierung des Anschlusses 6 mit den Leiterbahnen 12 erfolgt über einen Anschlussadapter 18, welcher im Querschnitt gesehen in etwa L- förmig ausgebildet ist. In Fig. 1 sind die Grundrisse des Anschlussadapters 18 sowie des Motorblocks 4 durch eine punktierte bzw. strichpunktierte Linie angedeutet.
Der Anschlussadapter 18 weist ein erstes Teilstücke 18A auf, das zwischen dem Träger 2 und dem Motorblock 4 eingespannt ist. Dieses erste Teilstück 18A weist an seiner zum Träger 2 gerichteten Unterseite Anschlusskontaktflächen 20 auf, die beim Verspannen des Motorblocks 4 mittels der Schraube 8 gegen die Kontaktflächen 14 ge- presst werden, so dass eine elektrische Kontaktierung erfolgt. Von den Anschlusskontaktflächen 20 führen Leiter 22, beispielsweise Drähte, zum Stecker 16. Im Anschlussadapter 18 werden also die Leiterbahnen 12 zum Anschluss 6 geführt. Dabei werden die Leiter 22 in einem zweiten Teilstück 18A des Anschlussadapters, welcher den zweiten L-Schenkel bildet, seitlich am Motorblock 4 nach oben zum Stecker 16 geführt. Die Geometrie des Anschlussadapters hängt davon ab, an welcher Position des Motorblocks 4 der Anschluss 6 angeordnet ist. Zweckdienlicherweise liegt der Anschlussadapter 18 mit seinen einzelnen Schenkeln unmittelbar am Motorblock 4 an, um eine raumsparende Montage zu gewährleisten.
Im Ausführungsbeispiel erfolgt die Befestigung des Anschlussadapters 18 am Träger 2 zugleich mit der Befestigung des Motorblocks 4 über die Schraube 8. Es sind also keine separaten Befestigungsmittel erforderlich. Dies erlaubt eine einfache und schnelle Montage. Mit einem derartigen Anschlussadapter 18 lässt sich also in einfacher und komfortabler Weise ohne großen Montageaufwand ein Systemwechsel zwischen den unmittelbar auf den Träger 2 aufgebrachten Leiterbahnen 12 und dem konventionellen Anschluss 6 erzielen. Der Anschlussadapter 18 ist also insbesondere für solche Fälle geeignet, bei denen ein nach dem neuartigen Verfahren zur Erzeugung der Leiterbahnen ausgebildetes Bordnetz an eine herkömmliche elektrische Komponente angeschlossen werden muss.
Bezugszeichenliste
Träger
Motorblock
Anschluss
Schraube
Gewindeloch
Leiterbahn
Kontaktfläche
Stecker
Anschlussadapter A.B erstes, zweites Teilstück
Anschlusskontaktfläche
Leiter

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung mit einer einen elektrischen Anschluss (6) aufweisenden Einheit (4), die an einem Träger (2) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar auf dem Träger (2) zumindest eine elektrische Leiterbahn (12) aufgebracht ist, und dass ein Anschlussadapter (18) vorgesehen ist, der im montierten Endzustand zwischen dem Träger (8) und der Einheit (4) angeordnet sowie mit der Leiterbahn (12) elektrisch kontaktiert ist und in dem die Leiterbahn (12) zum elektrischen Anschluss (6) der Einheit (4) weitergeführt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Kontakt zwischen der Leiterbahn (12) und dem Anschlussadapter (18) durch Verspannen der Einheit (4) mit dem Träger (2) ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Träger (2) eine Mehrzahl von Leiterbahnen (12) angeordnet sind, die jeweils an einer Kontaktfläche (14) enden, an denen der Anschlussadapter (18) jeweils elektrisch kontaktiert ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussadapter (18) zwei Teilstücke (18A, 18B) umfasst, wobei das erste Teilstück (18A) im montierten Endzustand zwischen dem Träger (2) und der Einheit (4) angeordnet ist und dass im zweiten Teilstück (18B) die Leiter- bahn (12) seitlich an der Einheit (4) entlang geführt ist. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussadapter (18) im Querschnitt gesehen eine L-förmige Geometrie aufweist oder zumindest umfasst, wobei der eine L-Schenkel das erste Teilstück (18A) ist und der andere L-Schenkel als zweites Teilstück (18B) seitlich an der Einheit (4) zu deren Anschluss (6) entlangführt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahn (12) durch ein thermisches Spritzverfahren unmittelbar auf dem Träger (2) haftend aufgebracht ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (2) ein tragendes Karrosseriebauteil insbesondere im Motorraum ist.
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