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Die
Erfindung betrifft eine Halte- und Verbindungsvorrichtung für eine elektrische
Schaltung, insbesondere eine bestückte Leiterplatte, mit zumindest einem
Anschlusskasten zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit
der elektrischen Schaltung.
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Solche
Halte- und Verbindungsvorrichtungen sind beispielsweise bei Fahrzeugen
im Einsatz, um entsprechende elektronische Schaltungen abzudecken
und/oder zu halten. Über
den Anschlusskasten erfolgt mittels einer entsprechenden elektrischen
Leitung eine Kontaktierung der Schaltung und eine Verbindung zu
einer zu steuernden Einrichtung des Fahrzeugs, wie beispielsweise
Scheinwerfer, Scheibenwischer, Heizung, Einspritzung oder dergleichen.
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In
der Regel sind die entsprechenden elektrischen Schaltungen und zugeordneten
Halte- und Verbindungsvorrichtungen innerhalb des Kraftfahrzeugs
an solchen Stellen angeordnet, an denen zumindest Feuchtigkeit in
Form von Kondens- oder Spritzwasser auftreten kann.
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Um
den Anschlusskasten und die Kontakte der entsprechenden elektrischen
Leitungen vor einer solchen Feuchtigkeit zu schützen, wird beispielsweise in
der US-A-4654470
eine labyrinthartige Abdichtung zwischen einem Deckel und einem
Gehäuse des
Anschlusskastens vorgeschlagen. Dadurch soll Eindringen der Feuchtigkeit
in den Anschlusskasten verhindert werden.
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Eine
weitere Möglichkeit
zur Abdichtung von Deckel und Gehäuse eines Anschlusskastens
ist in der US-A-5703325 offenbart. Allerdings fehlt bei beiden genannten
Druckschriften ein Hinweis auf die Art der Verbindung des Anschlusskastens
oder dessen Integration mit bzw. in einer Halte- und Verbindungsvorrichtung
für eine
entsprechende elektrische Schaltung.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine entsprechende
Halte- und Verbindungsvorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend
zu verbessern, dass ein entsprechender Anschlusskasten in konstruktiv
einfacher und gegen Feuchtigkeit abgedichteter Weise in dieser Vorrichtung
integriert ist.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß kann auf
separate verlegte elektrische Verbindungskabel oder dergleichen zwischen
Anschlusskasten und Halte- und Verbindungsvorrichtung verzichtet
werden. Ein solches Verbindungskabel müsste sowohl abgedichtet in
den Anschlusskasten als auch in die Halte- und Verbindungsvorrichtung
eingeführt
werden. Weiterhin muss entsprechend eine Verbindung zwischen Anschlusskasten
und der zu steuernden Einrichtung des Kraftfahrzeugs nochmals abgedichtet
aus dem Anschlusskasten herausgeführt werden. Erfindungsgemäß ist statt
dessen wenigstens eine Einsetzöffnung direkt
in der Halte- und Verbindungsvorrichtung vorgesehen, durch die die
Kontaktierung der elektrischen Schaltung von Seiten des Anschlusskastens her
erfolgt. Die entsprechende Einsetzöffnung wird in diesem Zusammenhang
durch den Anschlusskasten selbst bzw. durch den abdichtenden Kontakt
zwischen umlaufenden Öffnungsrand
der Einsetzöffnung
und zugeordneten, im wesentlichen ebenfalls umlaufenden Randflansch
des Anschlusskastens gebildet. Dadurch sind keine separaten Abdichtungsmaßnahmen
für die
elektrische Verbindung einmal am Anschlusskasten und andererseits
an der Halte- und Verbindungsvorrichtung notwendig. Die Verbindung
zwischen Anschlusskasten und der zu steuernden Einrichtung des Kraftfahrzeugs
kann in üblicher Weise
erfolgen.
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Durch
die Anordnung des Anschlusskasten im Bereich der entsprechenden
Einsetzöffnung
ergibt sich außerdem
eine direkte Zuordnung von Anschlusskasten und Halte- und Verbindungsvorrichtung,
die beispielsweise auch durch entsprechende Aufdrucke gekennzeichnet
sein kann. Dadurch sind Fehler beim Verbinden des Anschlusskastens
mit der entsprechenden Vorrichtung des Kraftfahrzeugs ausgeschlossen.
Außerdem
ist der Verkabelungsaufwand bei der Erfindung erheblich reduziert,
da entsprechende Verbindungen zwischen Halte- und Verbin dungsvorrichtung
der elektrischen Schaltung und den Anschlusskästen erheblich verkürzt sind
und bereits bei dem Zusammenbau von Halte- und Verbindungsvorrichtung
und elektrischer Schaltung hergestellt werden können. Auf diese Weise ist der
Vorfertigungsgrad des entsprechenden Bauelements erfindungsgemäß erhöht.
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Ein
weiterer Vorteil gemäß Erfindung
ist, dass ebenfalls der Einbau der Halte- und Verbindungsvorrichtung
mit zugeordneter elektrischer Schaltung durch die Anordnung des
oder der Anschlusskästen
direkt an der Halte- und Verbindungsvorrichtung bzw. deren Integration
in diese Vorrichtung vereinfacht ist. Die entsprechenden Anschlusskästen müssen nicht
separat an entsprechenden Stellen im Fahrzeug befestigt im Fall
einer Reparatur gelöst
werden. Stattdessen wird nur die entsprechende Kabelverbindung zwischen
Anschlusskasten und Einrichtung des Kraftfahrzeugs gelöst und anschließend kann
die gesamte Halte- und Verbindungsvorrichtung mit dem oder den Anschlusskästen entfernt werden.
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Weiterhin
ist zu beachten, dass nicht nur der Verkabelungsaufwand erfindungsgemäß reduziert ist,
sondern dass aufgrund dieser Reduzierung auch gleichzeitig die Störanfälligkeit
der entsprechenden Einrichtungen vermindert ist, da die Verbindungen zwischen
elektrischer Schaltung und Anschlusskästen bereits vor Einbau im
Fahrzeug hergestellt und getestet werden können und innerhalb des Fahrzeugs
diese Verbindungen keinen besonderen Beanspruchungen ausgesetzt
sind, die gegebenenfalls zu einer Beschädigung führen könnten.
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Aufwendige
Maßnahmen
zur Abdichtung des Anschlusskastens bzw. der elektrischen Schaltung
der Halte- und Verbindungsvorrichtung sind erfindungsgemäß nicht
notwendig, da die Abdichtung direkt durch den Kontakt von Öffnungsrand
und Randflansch erfolgt.
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Es
bestehen verschiedene Möglichkeiten, den
Anschlusskasten als Teil der Halte- und Verbindungsvorrichtung auszubilden
oder diese zu verbinden. Z.B. könnten Öffnungsrand
und Randflansch miteinander verbunden sein. Eine solche Verbindung kann
durch Verkleben oder Verschweißen
erfolgen, wobei in der Regel Hal te- und Verbindungsvorrichtung sowie
Anschlusskasten aus Kunststoff hergestellt sind. Um allerdings eine
lösbare
Verbindung bereitzustellen, kann auch ein Verschrauben dieser verschiedenen
Teile erfolgen.
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Herstellung
und Zusammenbau der erfindungsgemäßen Halte- und Verbindungsvorrichtung mit
Anschlusskasten kann dadurch vereinfacht werden, dass der Anschlusskasten
mit seinem Einsteckende in der Einsetzöffnung eingesetzt und mit seinem
gegenüberliegenden
Anschlussende von einer Halterung der Halte- und Verbindungsvorrichtung vorsteht.
Durch dieses Einsetzen des Einsteckendes erfolgt eine genaue Zuordnung
des Anschlusskastens zur entsprechenden Einsetzöffnung und das Herstellen der
entsprechenden elektrischen Verbindung ist durch diese genaue Zuordnung
vereinfacht. Außerdem
kann eine Verbindung zwischen Anschlusskasten und der Halterung
im Bereich der Einsetzöffnung
und des eingesetzten Einsteckendes erfolgen.
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Die
Abdichtung zwischen Randflansch und Öffnungsrand kann in diesem
Zusammenhang beispielsweise in der Art erfolgen, dass der Randflansch von
oben auf dem Öffnungsrand
aufliegt und dadurch gleichzeitig die Einsetztiefe des Einsteckendes
bestimmt. Auf diese Weise würde
bei der Montage des Anschlusskastens dieser von der der elektrischen Schaltung
abgewandten Seite her in die Einsetzöffnung eingesetzt.
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Eine
einfache Halterung kann darin gesehen werden, dass diese eine im
Wesentlichen ebene Abdeckung aufweist, in welcher die wenigstens
eine Einsetzöffnung
angeordnet ist, wobei auf einer Innenseite der Abdeckung Bauelemente
der elektrischen Schaltung gehalten und/oder kontaktiert sind. Mit
den entsprechenden Kontakten oder Bauelementen ist auch der Anschlusskasten über die
Einsetzöffnung verbindbar.
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Erfindungsgemäß besteht
ebenfalls die Möglichkeit,
dass der Anschlusskasten von der der elektrischen Schaltung zuweisenden
Innenseite der Halterung bzw. Abdeckung montiert wird. In diesem
Zusammenhang ist es von Vorteil, wenn in der montierten Stellung
des Anschlusskastens der Randflansch den Öffnungsrand hintergreift, wobei
der Randflansch auf der Innenseite der Haltering mit dem Öffnungsrand
in abdichtender Anlage ist.
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Um
die Abdichtung zwischen Randflansch und Öffnungsrand weiterhin verbessern
zu können, kann
der Randflansch als im wesentlichen U-förmige Rinne ausgebildet sein,
in deren U-Öffnung
der Öffnungsrand
eingreift. Die Rinne kann einerseits zur Aufnahme einer gewissen
Feuchtigkeit dienen, die in der Rinne gesammelt und später beispielsweise durch
Verdunsten wieder nach außen
abgegeben wird. Andererseits wird die Abdichtwirkung durch das Eingreifen
des Öffnungsrandes
in die U-Öffnung
verbessert, da im Wesentlichen eine labyrinthartige Abdichtung gebildet
wird.
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Ein
einfaches Ausführungsbeispiel
kann darin gesehen werden, dass der Öffnungsrand als von der Innenseite
im Wesentlichen senkrecht abstehender Randschenkel ausgebildet ist.
Die entsprechende Abdichtwirkung kann in diesem Zusammenhang beispielsweise
dadurch realisiert werden, dass der Randschenkel seitlich innerhalb
der U-förmigen
Rinne anliegt oder auch beidseitig von der Rinne abdichtend gehalten
ist.
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Es
besteht ebenfalls oder auch ergänzend hierzu
die Möglichkeit,
dass der Randschenkel mit dem Rinnenboden in abdichtendem Kontakt
ist.
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Eine
weitere Alternative der Abdichtung kann dadurch realisiert werden,
dass die Länge
des Randschenkels geringer als die Tiefe der Rinne ist und die Innenseite
der Abdeckung auf dem freien Ende eines äußeren U-Schenkels der Rinne
abdichtend aufliegt. Dies kann alternativ oder auch ergänzend zur
einseitigen oder auch beidseitigen abdichtenden Anlage des Randschenkels
innerhalb der Rinne ausgebildet sein.
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Um
je nach Montage der Halte- und Verbindungsvorrichtung ein Hineinlaufen
von Feuchtigkeitströpfchen
in die Rinne entlang der Halterung zu verhindern, kann ein Gegenschenkel
gegenüberliegend vom
Randschenkel von der Außenseite
der Abdeckung abstehen. Dieser Gegenschenkel dient als Auffang für entsprechend
ablaufende Feuchtigkeitströpfchen
und verhindert deren Eindringen in die Rinne.
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Eine
Führungshilfe
bei der Montage des Anschlusskastens in der entsprechenden Einsetzöffnung kann
darin gesehen werden, wenn Randschenkel und/oder Gegenschenkel sich
parallel zu einer Wandung des Anschlusskastens erstrecken. In diesem
Zusammenhang besteht ebenfalls die Möglichkeit, dass Randschenkel
und/oder Gegenschenkel in direktem Kontakt mit der Wandung sind,
und auf diese Weise eine zusätzliche
Abdichtmaßnahme
bilden.
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Um
das Einsetzen des Anschlusskastens in die Einsetzöffnung zu
vereinfachen, können
Randschenkel und/oder Gegenschenkel beabstandet zu einer Wandung
des Anschlusskastens verlaufen. Dadurch ist zwar eine ausreichende
Führung
beim Einsetzen des Anschlusskastens gegeben, so dass auch eine automatische
Montage leicht möglich
ist, gleichzeitig wird aber eine zu enge Führung des Anschlusskastens,
die gegebenenfalls zu einem Verkanten oder dergleichen führen kann,
verhindert.
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Im
Prinzip besteht die Möglichkeit,
die Abdichtung zwischen den entsprechenden Teilen von Anschlusskasten
und Abdeckung bzw. Halterung noch durch zusätzliche Dichtmittel zu verbessern.
Erfindungsgemäß sind solche
zusätzlichen
Dichtmittel allerdings nicht erforderlich, so dass die Abdichtung zwischen
Anschlusskasten und Halterung dichtmittelfrei sein kann.
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Um
in einfacher Weise innerhalb des Anschlusskastens entsprechende
Kontakte für
elektrische Verbindungen zu Einrichtungen innerhalb des Fahrzeugs
zu ermöglichen,
kann eine Bodenwand des Anschlusskastens eine Mehrzahl von Öffnungen zur
Durchführung
elektrischer Leitungen oder dergleichen aufweisen. Diese elektrischen
Leitungen können
innerhalb des Anschlusskastens an einem Stecker oder dergleichen
angebracht werden. Es besteht ebenfalls die Möglichkeit, dass die entsprechenden
elektrischen Leitungen direkt durch Kontaktfinger oder dergleichen
der entsprechenden Bauteile der elektrischen Schaltung gebildet
sind.
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Um
den Anschlusskasten insbesondere mit seiner Bodenwand in einem bestimmten
Abstand zur elektrischen Schaltung bzw. bestückten Leiterplatte anzuordnen,
kann die Bodenwand auf ihrer der elektrischen Schaltung zuweisenden
Unterseite eine Anzahl von Abstandselementen aufweisen. Diese können direkt
auf der elektrischen Schaltung aufstehen oder aber bei äußerer Druckbeanspruchung
der Halterung verhindern, dass die Halterung bzw. Abdeckung bis
auf die elektrische Schaltung eingedrückt wird.
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Im
Prinzip besteht in diesem Zusammenhang die Möglichkeit, dass der entsprechende äußere U-Schenkel
sich ebenso weit in Richtung elektrischer Schaltung wie die Abstandselemente
erstreckt oder selbst als Abstandselement dient, so dass keine separaten
Abstandselemente mehr erforderlich sind. Erfindungsgemäß besteht
ebenfalls die Möglichkeit, dass
die Länge
der Abstandselemente größer als
die Länge
des äußeren U-Schenkels
der Rinne ist, so dass gegebenenfalls nur die Abstandselemente in Kontakt
mit der elektrischen Schaltung sind, während Rinne und U-Schenkel
nicht in Kontakt mit der elektrischen Schaltung geraten können.
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Um
innerhalb des Anschlusskastens in einfacher Weise eine Verbindung
zu elektrischen Leitungen zu weiteren Einrichtungen innerhalb des
Fahrzeugs herstellen zu können,
kann der Anschlusskasten an seinem von der Halterung vorstehenden
Anschlussende eine entsprechende Öffnung aufweisen. Um allerdings
im Bereich dieser Öffnung
ein Eindringen von Feuchtigkeit zu verhindern, kann diese mit einem
Deckel dicht verschließbar
sein.
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Im
Folgenden werden vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung
anhand der in der Zeichnung beigefügten Figuren näher erläutert.
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Es
zeigen:
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1 eine
perspektivische Teildarstellung einer erfindungsgemäßen Halte-
und Verbindungsvorrichtung mit teilweise weggeschnittenen Teilen;
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2 eine
vergrößerte Darstellung
der Halte- und Verbindungsvorrichtung nach 1 im Bereich
eines Anschlusskastens;
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3 eine
vergrößerte Darstellung
des Details „X" aus 2 für ein erstes
Ausführungsbeispiel,
und
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4 ein
zweites Ausführungsbeispiel
für das
Detail „X".
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1 zeigt
eine schräge,
perspektivische Draufsicht auf ein teilweise weggeschnittenes Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Halte- und
Verbindungsvorrichtung 1. Diese dient zum Halten sowohl
einer elektrischen Schaltung 2 insbesondere in Form einer
mit Bauteilen bestückten
Leiterplatte 3 als auch zur Kontaktierung der Leiterplatte bzw.
entsprechender Bauteile. Die Halte- und Verbindungsvorrichtung 1 umfasst
eine Halterung 10 in Form einer Abdeckung 11,
die im Wesentlichen schalenförmig
ausgebildet ist und die elektrische Schaltung 2 aufnimmt.
In der Abdeckung 11 sind die Einsetzöffnungen 5 angeordnet.
In diesen sind Anschlusskästen 4 mit
ihrem Einsteckende 8 eingesteckt. Von der Abdeckung 11 steht
ein dem entsprechenden Einsteckende 8 gegenüberliegendes
Anschlussende 9 eines jeden Anschlusskastens 4 vor. Entsprechende
Deckel oder Abdeckungen des offenen Anschlussendes 9 sind
zur Vereinfachung in 1 nicht dargestellt. Solche
Deckel oder Abdeckungen sind dicht mit dem entsprechenden Anschlusskasten 4 in
Kontakt. Ebenfalls nicht dargestellt sind weitere Verbindungsleitungen
oder andere elektrische Verbindungen von den entsprechenden Anschlusskästen 4 zu
Einrichtung insbesondere eines Kraftfahrzeugs, die von der elektrischen
Schaltung 2 betätigt
und gesteuert werden, wie beispielsweise Einspritzung, Scheibenwischer,
Heizung, Klimaanlage, Scheinwerfer oder dergleichen.
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In 2 ist
ein Anschlusskasten 4 aus 1 vergrößert dargestellt.
Dieser weist eine im Querschnitt im Wesentlichen rechteckförmige Wandung 23 auf.
Am unteren Ende der Wandung, d.h. am Einsteckende 8 des
Anschlusskastens 4 ist ein Randflansch 7 angeordnet.
Dieser ist als U-förmige
Rinne 13 ausgebildet. Der Randflansch 7 ist mit
einem die entsprechende Einsetzöffnung 5 umrandenden Öffnungsrand 6 in
abdichtender Anlage. Der Öffnungsrand 6 weist
bei dem Ausführungsbeispiel
nach 2 einen von einer Innenseite 12 der Abdeckung 11 im
Wesentlichen senkrecht abstehenden Randschenkel 15 auf,
siehe auch 3 und 4. Dieser ist
von oben durch eine entsprechende U-Öffnung 14 der Rinne 13 in
diese eingesteckt.
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Der
Anschlusskasten 4 weist an seinem Einsteckende 8 eine
Bodenwand 24 auf. In dieser sind eine Vielzahl von Öffnungen 25 zur
Durchführung elektrischer
Verbindungsleitungen oder dergleichen angeordnet. Auf einer Unterseite 26 der
Bodenwand 24 stehen eine Reihe von Abstandselementen 27 in Richtung
elektrischer Schaltung 2 vor, siehe auch 1.
Eine Länge 28 dieser
Abstandselemente 27 kann so bemessen sein, dass die Abstandselemente gerade
auf einer Oberfläche
der elektrischen Schaltung 2 aufstehen. Die Länge 28 der
Abstandselemente 27 ist kürzer als eine entsprechende
Länge 29,
siehe 4, eines außen
liegenden U-Schenkels 20 der Rinne 13.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung können
die Öffnungen 25 durch
die Abstandselemente 27 hindurchgeführt sein, so dass die entsprechenden
elektrischen Verbindungen durch die Abstandselemente 27 bis
ins Innere der Anschlusskästen 4 geführt sind.
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In
den 3 und 4 sind zwei verschiedene Ausführungsbeispiele
für die
Abdichtung zwischen Öffnungsrand 6 und
Randflansch 7 dargestellt, wobei diese Ansichten dem Detail „X" aus 2 entsprechen.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
nach 3 weist der Randschenkel 15 eine Länge 17 auf,
die größer als
eine entsprechende Tiefe 18, siehe 4, der Rinne 13 ist.
Dadurch ist ein freies Ende des Randschenkels 15 mit dem
Rinnenboden 16 in abdichtender Anlage. Randschenkel 15 und
U-Schenkel 20 verlaufen im Wesentlichen parallel zueinander und
ebenfalls parallel zur Wandung 23 des Anschlusskastens 4.
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Bei
dem weiteren Ausführungsbeispiel
nach 4 ist die entsprechende Länge 17 des Randschenkels 15 geringer
als die Rinnentiefe 18. Dies führt dazu, dass ein freies Ende 19 des
U-Schenkel 20 die Innenseite 12 der Abdeckung 11 abdichtend kontaktiert.
Zwischen freiem Ende des Randschenkels 15 und dem Rinnenboden 16 ist
ein Abstand gebildet.
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Der
entsprechende Randschenkel 15 ist bei beiden Ausführungsbeispielen
nach 3 und 4 in die entsprechende U-Öffnung 14 der
Rinne 13 von oben eingesetzt. Damit hintergreift der U-Schenkel 20 den
entsprechenden Randschenkel 15.
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Gegenüberliegend
zum Randschenkel 15 steht von einer Außenseite 22 der Abdeckung 11 ein Gegenschenkel 21 ab.
Dieser läuft
in Verlängerung und
parallel zum Randschenkel 15 und ebenfalls zur Wandung 23,
wobei beide Schenkel beabstandet zur Wandung 23 angeordnet
sind. Der Gegenschenkel 21 verhindert ein Hineinlaufen
von je nach Einbaulage der Halte- und Verbindungsvorrichtung 1 entlang der
Außenseite 22 der
Abdeckung 11 ablaufender Flüssigkeitströpfchen in die Rinne 13.
Randschenkel 15, bzw. Innenseite 12 der Abdeckung 11 und
Rinne 13 verhindern ein Eindringen von Feuchtigkeit in
die Halte- und Verbindungsvorrichtung 1.
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Erfindungsgemäß ergibt
sich somit eine Halte- und Verbindungsvorrichtung mit im Wesentlichen integrierten
Anschlusskästen 4,
die flüssigkeitsdicht in
entsprechenden Einsetzöffnungen 5 einer
Abdeckung 11 der Halte- und Verbindungsvorrichtung 1 zumindest
teilweise eingesetzt sind. Die entsprechende Flüssigkeitsdichtheit wird durch
abdichtende Anlage von Randflansch 7 und Öffnungsrand 6 erreicht,
siehe 3 und 4.