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Die Erfindung betrifft die Verkabelung für ein
Kraftfahrzeug, insbesondere einen Mehrfachsteckerblock.
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Solche, in der Regel als Kabelbäume ausgebildete
Verkabelungen zur Übertragung elektrischer Signale in einem
Kraftfahrzeug sind im allgemeinen nicht genormt, da in
jedem Kraftfahrzeug die unterschiedlichsten Funktionen
zu erfüllen sind. In Europa sind beispielsweise
siebzehn unterschiedlich spezifizierte Anforderungen an die
Beleuchtung zu erfüllen (jedes Land hat seine eigenen
Anforderungen und bedingt damit andere Ausführungen),
wobei jede Ausführung von den gleichen Bedienelementen
ansteuerbar sein muß. Für alle diese unterschiedlichen
Ausführung sind daher getrennte Verkabelungen
erforderlich, damit über die gleichen Bedienelemente die
Beleuchtungsfunktionen sichergestellt werden können.
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Darüber hinaus verlangt jede Ausführungsform neben der
Weiterleitung der elektrischen Signale deren
Rückführung über unterschiedliche Schaltungen und
Verkabelungen, so daß Standardausführungen für die Verkabelung
nicht einsetzbar sind. Beispielsweise sind
Verkabelungen für die Übertragung elektrischer Signale mittels
zusätzlicher elektrischer Elemente, um die einzelnen
Ausführungsformen ausführen zu können, besonders
schwierig zu standardisieren, weil die Zusatzelemente
fest verdrahtet sind und eine vorgegebene Verkabelung
somit für andere Funktionsweisen weitgehend
ausscheidet. Aber selbst wenn es Normverkabelungen gäbe, müßte
die Kfz-Elektrik so flexibel sein, daß die
Ansteuersignale der gewünschten Ausführungsform entsprechend vom
Kabelbaum weg und zu diesem hin geleitet werden können.
Nach dem Stand der Technik ist die notwendige
Flexibilität nicht gegeben, die eine Standardisierung von
Kabelbäumen möglich machen könnte, da in der Regel eine
Sammelschiene für die Signalübertragung verwendet wird,
die zwei Schaltungen miteinander verbindet.
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So zeigt die US-A-3,697,927 eine Steckeranordnung für
Kfz-Verkabelung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 mit
Kabelbaumsteckern und einem in Grenzen flexiblem
Anschlußblock in Form einer Sammelschiene, über die zwei
Schaltungen miteinander verbunden werden sollen. Die
Sammelschiene bietet für den Block keine ausreichende
Flexibilität, um voneinander getrennte Schaltungen für
jeweils unterschiedliche Ausführungsformen zu
ermoglichen.
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Durch die US-A-3,917,371 ist ein vereinfachter Anschluß
zwischen Schaltkreisen einer Sammelschiene
anspruchslosester Ausführung bekannt geworden. Auch diese
Einrichtung ist nicht flexibel genug, um eine Standardisierung
für Kabelbäume zuzulassen, sondern erlaubt lediglich
den Anschluß von einzelnen Leitungen.
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Bekannt ist ferner ein elektrischer Stecker mit einem
Paar Buchsen und mehreren Steckern, die aus einem
elektrisch leitenden Körper bestehen und den Anschluß von
Einzelschaltungen einer elektrischen Anordnung in
Gruppen ermöglichen, so daß die Kombination der Schaltungen
leicht und ohne Zeitaufwand veränderbar ist; vgl.
DE-C-1 152 579.
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Ferner ist eine Einrichtung für die Herstellung
elektrischer Verbindungen bekannt, die aus mehreren
modularen Bausteinen besteht, die untereinander elektrisch
verbindbar sind, wenn sie wahlweise in einer
gewünschten Richtung in ein Aufnahmeteil gesteckt werden, so
daß die Kontakte der Bausteine jeweils mit bestimmten
Sammelschienen der Einrichtung verbindbar sind; vgl.
DE-A-1 765 791.
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Auf dem Gebiete der Verkabelung besteht daher ein
Bedarf für eine Einrichtung zur Verbindung eines
Verteilerblocks mit den Steckern eines Kabelbaumes, die so
flexibel ist, daß die für ein Fahrzeug jeweils
geforderte Ausführungsform unter Einsatz standardisierter
Kabelbäume herstellbar ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine neue
Steckverbindung zu schaffen, die den Einsatz standardisierter
Kabelbäume in Kraftfahrzeugen ermöglicht.
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Ausgehend von einer Steckeranordnung für eine
Kraftfahrzeug-Verkabelung, bestehend aus einem
Verteilerblock mit ersten Klemmen, die jeweils mit einer Leitung
fest verdrahtet sind, wobei die Klemmen zu ersten
Stekkerleisten zusammengefaßt sind, ferner bestehend aus
mehreren Kabelbäumen mit einer Vielzahl von Leitungen,
die mit zu Steckerleisten von Kabelbäumen
zusammengefaßte zweite Klemmen fest verdrahtet sind, wobei jede
Steckerleiste mit einer vorbestimmten Steckerleiste der
ersten Gruppe paßgenau und funktionsgerecht verbindbar
sind, um die einander zugeordneten ersten und zweiten
Klemmen elektrisch zu verbinden, ist diese Aufgabe
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein einziger
Mehrfachsteckerblock zwischen dem Verteilerblock und
den Kabelbäumen derart zwischengeschaltet ist, daß jede
Steckerleiste eines Kabelbaumenes mit einer
Steckerleiste der zugeordneten ersten Gruppe korrespondiert und
über den Mehrfachsteckerblock der Verbindungsblock mit
den einzelnen Steckerleisten der Kabelbäume verbindbar
ist, daß der Mehrfachsteckerblock einen Isolierkörper
aus elektrisch isolierendem Material umfaßt, sowie eine
Vielzahl von dritten am Isolierkörper angeordnete
Klemmen
aufweist, die zweite Steckerleisten bilden, welche
jeweils einer gewünschten Funktion entsprechend mit
vorbestimmten der ersten Steckerleisten mechanisch
fluchtend elektrisch verbindbar sind, daß eine Vielzahl
von am Isolierkörper des Mehrfachsteckerblockes
vorgesehenen vierten Klemmen vorgesehen ist, die zu
dritten Steckerleisten zusammengefaßt sind, wobei jede der
dritten Steckerleisten mit jeder Steckerleiste der
Kabelbäume korrespondiert, diese einer bestimmten
Stekkerleiste der ersten Steckerleiste zuzuordnen sind, die
ihrerseits einer der zweiten Steckerleisten zuzuordnen
sind, und daß Mittel zur selektiven elektrisch
leitenden Verbindung bestimmter dritter und vierter Klemmen
am Isolierkörper zur Herstellung getrennter
Schaltkreise zwischen den Klemmen vorgesehen sind, zwecks
Herstellung gewünschter Schaltkombinationen der
Stekkerleisten, die identisch zu solchen Schaltkombination
sind, die sonst über eine direkte elektrische
Verbindung der ersten und zweiten Klemmen bei fehlender
Zwischenschaltung des Mehrfachsteckerblocks
herzustellen wären.
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Die erfindungsgemäße Steckvorrichtung ermöglicht
nunmehr die Standardisierung der Verdrahtung in einem
Kraftfahrzeug mit einer ausreichenden Flexibilität zur
Anpassung an unterschiedliche in einem Fahrzeug
vorgesehene Funktionen, wobei die Flexibilität durch frei
wählbare Verdrahtungen bestimmter Klemmen eines
Mehrfachsteckerblocks erreicht wird, so daß die
elektrischen Verbindungswege entsprechend den gewünschten
Funktionen im Fahrzeug varrierbar sind.
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Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Steckervorrichtung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher
beschrieben.
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Es zeigen:
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Figur 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung
eines Mehrfachsteckerblocks zwischen
Kabelbaumsteckern und einem Verteilerblock,
teilweise aufgebrochen,
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Figur 2 eine Draufsicht von unten auf den
Verteilerblock nach Figur 1 und
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Figur 3 eine perspektivische Darstellung,
teilweise aufgebrochen, des Mehrfachsteckerblocks
nach Figur 1.
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Gemäß Figur 1 enden mehrere Leitungen 2 für die
Übertragung elektrischer Signale von nicht
dargestellten Bedienelementen für die Ansteuerung gewünschter
Funktionen in einem Fahrzeug in einem
Fahrzeug-Verteilerblock 4. Jede Leitung 2 führt zu einer Buchse 6,
wobei die Buchsen jeweils einander zugeordnete Leisten 8
bilden, die im Boden 9 des Verteilerblocks (Figur 2)
bündig abschließend vorgesehen sind. Jede Leiste weist
eine mechanische Kodierung in Form einer Kerbe 11 auf,
die in noch zu beschreibender Weise in den Block 4
reicht.
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Die Kabelbäume 10 weisen Leitungen 12 auf, deren Anzahl
der Auslegung des Kabelbaums für die Herstellung
gewünschter Funktionen entspricht und die in Steckern 13
enden. Die Stecker weisen einen im wesentlichen
quaderförmigen Körper 16 auf, dessen Abmessungen für das
Einstecken in die Buchsenleiste 8 gewählt sind. In den
Steckern sind ferner Öffnungen 15 zur Aufnahme von
Steckerteilen 14 vorgesehen, die in Buchsen 6 im
Verteilerblock 4 einsetzbar sind. Der Körper 16 jedes
Steckers weist beidseitig abgesetzte Schultern 18 auf,
die an der korrespondierenden Unterseite 9 des
Verteilerblocks
nach Herstellen der Steckverbindung anliegen
und somit gleichzeitig einen, die Einsetztiefe
begrenzenden, Anschlag bilden. In Einsteckrichtung in die
Buchsenleiste 8 weist der Körper 16 an einer Seite eine
mechanische Kodierung in Form einer Rippe 17 auf. Die
Rippe 17 korrespondiert mit der Kerbe 11 und dient als
mechanische Kodierung für die korrekte
Steckerverbindung. Die Übertragung der elektrischen Signale erfolgt
über die Leitungen 2 im Verteilerblock und die
Leitungen 12 in jedem zugeordneten Stecker 13 des Kabelbaums,
wie nachstehend noch erläutert wird. Sind nicht alle
vorgesehenen Funktionen im Fahrzeug zu aktivieren,
bleiben entsprechende Leitungen unbelegt. Die Kosten
für die zusätzliche Verdrahtung in jedem Kabelbaum
werden durch die Einsparungen kompensiert, die die
Standardisierung des Kabelbaumes bringt.
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Bei einer 1 : 1-Verdrahtung der Leitungen 2 im
Verteilerblock 4 und den Leitungen 12 im Stecker 13 für die
jeweils geforderten Funktionen kann der Kabelbaum
direkt an den Verteilerblock angeschlossen werden. Bei
fehlender Korrespondenz von miteinander zu verbindenden
Leitungen werden die nicht benötigten
Leitungsverbindungen der Verkabelung beseitigt. Bei einer anderen als
einer 1 : 1-Verdrahtung der Leitungen, d.h. wenn ein
Signal in mehrere Leitungen oder Kabelbäume
einzuspeisen ist, oder wenn ein zusätzliches elektrisches
Bauteil erforderlich ist, wird eine Mehrfachsteckerleiste
19 zwischen den Verteilerblock und die zugehörigen
Stecker im Kabelbaumanschluß zwischengeschaltet.
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Der Mehrfachsteckerblock 19 weist eine Rechteckform auf
mit parallel zueinander verlaufenden Hauptflächen 20,
22, von denen die Oberseite 20 mehrere überstehende
Elektroden 24 (a-i), und die Unterseite 22 mehrere zu
Steckleisten 27 zusammengefaßte Buchsen 26 (a-q)
aufweist. Die Elektroden 24 korrespondieren mit den
Buchsen
6 im Verteilerblock und die Buchsen 26 dienen zur
Aufnahme der Steckkontakte 14 der an den
Kabelbaumanschlüssen angebrachten Stecker 13. Jede Steckleiste
weist als mechanische Kodierung eine nicht dargestellte
Kerbe ähnlich der Kerbe im Verteilerblock 4 auf, um den
richtigen Anschluß des Steckers 13 in die Steckleiste
27 im Mehrfachsteckerblock zu gewährleisten. Eine
weitere Kodierung in Form eines Flansches 29 ist am Block
überstehend angeformt, um ein genaues Positioniern des
Mehrfachsteckerblocks in bezug auf den Verteilerblock
sicherzustellen, so daß eine genaue Zuordnung des
Mehrfachsteckerblocks zwischen den Kabelbaumsteckern und
dem Verbindungsblock ermöglicht ist und voneinander
getrennte Schaltkreise für die einzelnen im Fahrzeug
vorhandenen Funktionen herstellbar sind.
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Der Mehrfachsteckerblock besteht aus einem elektrisch
isolierenden Material, z.B. Kunststoff, um eine
gegenseitige Trennung der Verbindungen zwischen dem
Mehrfachsteckerblock, dem Verteilerblock und den
Kabelbaumsteckern sicherzustellen. Die leitende Verbindung
zwischen den Leitungen 2 und 12 zur Herstellung getrennter
Schaltkreise für jede Funktion erfolgt also über
jeweils bestimmte Elektroden und/oder bestimmte Buchsen
des Steckerblocks.
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Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung sofort
ergibt, können die einzelnen Verbindungen für die
getrennten Schaltkreise auf unterschiedlichste Weise
hergestellt werden. Beispielsweise können sowohl die
Elektroden als auch die Buchsen untereinander verbunden
werden und desgleichen Elektroden und Buchsen.
Elektrische Bauelemente, wie Dioden, Zener-Dioden,
Widerstände, Filter und dgl. können als Steckelemente
ausgebildet sein, um die elektrischen Eigenschaften einer
gewünschten Schaltung zu bestimmen. Mehrere
Schaltmöglichkeiten sind in Figur 3 gezeigt. Die Elektrode 24a
ist mit der Elektrode 24b, und die Buchse 26a mit einem
Widerstand 28 verbunden; die Elektrode 24c ist mit der
Elektrode 24e über eine Leiterbahn 30 einer gedruckten
Schaltung verbunden und beide sind mit Buchse 26d
verbunden; die Buchse 26b ist auf 26c geschaltet; die
Elektrode 24d ist an die Elektrode 24f angeschlossen;
Elektrode 24q ist mit 24i über eine Leiterbahn 32
verbunden; Elektrode 24j ist mit den Buchsen 26f und 26
verbunden und die Elektrode 24h ist an die Buchse 26e
über eine Diode 34 angeschlossen. Die elektrischen
Bauteile können innerhalb des Mehrfachsteckerblocks
untergebracht oder auf dessen Oberseite vorgesehen sein, je
nach den gewünschten Funktionen oder der
Ausführungsform des Blocks.
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Für den praktischen Einsatz wird ein den im Fahrzeug
auszuführenden Funktionen entsprechender
Mehrfachstekkerblock an den Verteilerblock angeschlossen und die
geeignet genormten Kabelbäume werden jeweils mit dem
Verteilerblock und dem Mehrfachsteckerblock verbunden.
Die Verschaltung der Baugruppe ist damit abgeschlossen.
Es lassen sich standardisierte Kabelbäume verwenden, da
der Mehrfachsteckerblock die für die einzelnen
Funktionen erforderlichen Signale überträgt, was bisher über
getrennte Kabelbäume erfolgen mußte. Durch Aufnahme von
elektrischen Bauteilen in den Mehrfachsteckerblock wird
eine Standardisierung begünstigt, da die Kabelbäume die
Signalübertragung für sehr viele unterschiedliche
Funktionen übernehmen können und nicht mehr an eine
spezielle Fahrzeugvariante gebunden sind.
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Erfindungsgemäß ist also ein Mehrfachsteckerblock für
Kraftfahrzeuge geschaffen, mit dem einzelne
Schaltkreise bestimmten in einem Fahrzeug auszuführenden
Funktionen zugeordnet sind, und zwar mit Hilfe von
standardisierten Kabelbäumen der Fahrzeugelektrik.