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Die
Erfindung betrifft eine Halterung für die Bauteile einer Kfz-Elektronik.
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Bei
Kraftfahrzeugen gibt es eine immer zunehmende Zahl von elektronischen
Bauteilen, die zum Teil in einzelnen Baugruppen im Kraftfahrzeug angeordnet
sind. Dies gilt insbesondere auch bei Nutzfahrzeugen. Dadurch ergeben
sich Probleme bei der Installation und bei der Wartung. Insbesondere kann
eine Gefahr der falschen Installation nicht ausgeschlossen werden.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Möglichkeit der Anordnung der
Kfz-Elektronik zu schaffen, die falsche Installationen und Fehlbedienungen
weitgehend ausschalten kann.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe schlägt
die Erfindung eine Halterung für
eine Kfz-Elektronik mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vor. Weiterbildungen der
Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
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Durch
die Anordnung der einzelnen Bauteile der Elektronik auf einer Leiterplatte
wird es möglich, diese
Bauteile fabrikmäßig so zu
verdrahten, dass später
bei der Montage im KFZ ein Fehlanschluss praktisch ausgeschlossen
werden kann. Die Leiterplatte wird dann an einer Halteschiene befestigt
und die Stromversorgung erfolgt über
eine Stromschiene. Es muss dann im Kraftfahrzeug nur noch die Stromschiene über den
Stromzuleitungsanschluss mit der Spannungsquelle verbunden werden.
Dadurch erleichtert sich sowohl der Einbau im Kraftfahrzeug, insbesondere
im Nutzfahrzeug, als auch die Wartung, die später einmal erfolgen soll.
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Besonders
sinnvoll ist es natürlich,
wenn die Anordnung zwei Halteschienen aufweist, die einen gewissen
Abstand voneinander aufweisen und parallel zueinander angeordnet
sind. Dann kann die Leiterplatte an beiden Halteschienen angebracht
werden.
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Sinnvoll
ist es auch, zwei Stromschienen zu verwenden, von denen die eine
beispielsweise ständig
mit der Autobatterie verbunden ist, während die andere nur dann mit
Strom versorgt wird, wenn das Kraftfahrzeug im Betrieb ist, also
wenn die Zündung eingeschaltet
ist.
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In
nochmaliger Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass
die Halterung mindestens ein Abschlusselement aufweist, das mit
der einen oder mit beiden Halteschienen in deren Endbereich verbunden
wird. Das Abschlusselement schließt also die Anordnung der beiden
Halteschienen an deren Endbereich ab. Auch hier ist es sinnvoll,
an beiden Enden beider Halteschienen jeweils ein Abschlusselement
anzuordnen. Die Abschlusselemente können dazu dienen, die gesamte
Halterungsanordnung bestehend aus Leiterplatte, Stromschiene, Halteschiene
und Abschlusselement im Kraftfahrzeug anzubringen, beispielsweise
an einer geeigneten Stelle anzuschrauben.
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Zur
Verbindung der Strom führenden
Teile einer Leiterplatte mit der Spannungsquelle des Kraftfahrzeugs über die
Stromschienen kann er findungsgemäß vorgesehen
sein, dass jede Leiterplatte ein Anschlusselement aufweist, das
bei Leiterplatten an sich schon bekannt ist. Dieses Anschlusselement kann
dann dazu dienen, die Verbindung mit der Stromschiene herzustellen.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass dieses Anschlusselement
mit der Stromschiene mechanisch und leitend verbindbar ist und die
Stromversorgung der Leiterplatte gewährleistet.
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In
nochmaliger Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass
das Anschlusselement auch zur mechanischen Ausrichtung der Leiterplatte gegenüber der
Halteschiene und gegebenenfalls auch zur Führung der Leiterplatte an der
Halteschiene ausgebildet ist.
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In
nochmaliger Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass
die Stromschiene an der Halteschiene angeordnet beziehungsweise
angebracht ist. Sie kann auch mit der Halteschiene verbunden sein.
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Es
hat sich als besonders sinnvoll herausgestellt, die Verbindung zwischen
dem Anschlusselement der Leiterplatte und der Stromschiene derart auszubilden,
dass diese Verbindung die Leiterplatte mit der Stromschiene verbindet
und damit sowohl die Leiterplatte als auch die Stromschiene an der
Halteschiene befestigt.
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Bei
der Verwendung zweier Halteschienen kann erfindungsgemäß in Weiterbildung
vorgesehen sein, dass die Leiterplatte ein zweites Anschlusselement
aufweist, das genauso aufgebaut ist wie das bereits erwähnte erste
Anschlusselement, das aber in der Leiterplatte selbst keine elektrische
Verbindung mit den Leiterbahnen aufweist. Dieses zweite Anschlusselement
kann in der gleichen Weise mit der Stromschiene und/oder der Halteschiene
verbunden werden wie das erste Anschlusselement. Insbesondere kann
es auch zur mechanischen Ausrichtung und Führung der Leiterplatte dienen.
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Zu
der Kfz-Elektronik gehören
Teile, die ab und zu gewechselt werden müssen, wie beispielsweise Sicherungen
oder Relais. Für
Sicherungen und Relais gibt es Sockel, in die die Sicherungen beziehungsweise
Relais eingesteckt werden können. Die
Erfindung schlägt
nun vor, alle diejenigen Teile, auf die auch nach der Montage ein
Zugriff erfolgen muss, auf einer Seite der Leiterplatte anzuordnen, während die
Verbindungen mit der Verkabelung des Kraftfahrzeugs, auf die später nicht
mehr zugegriffen werden muss, auf der gegenüberliegenden Seite der Leiterplatte
angeordnet werden. Auf diese Weise kann eine Vorderseite und eine
Rückseite
der Leiterplatte definiert werden.
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Die
Erfindung schlägt
vor, die Leiterplatten so an der beziehungsweise den Halteschienen
anzubringen, dass die Rückseite
der Leiterplatte den Halteschienen zugewandt ist, während die
Vorderseite der Leiterplatte von den Halteschienen weg zeigt.
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Bei
den Halteschienen kann es sich um einfache Profile handeln. Insbesondere
kann bei den Halteschienen vorgesehen sein, dass diese auf ihrer der
Rückseite
der Leiterplatte zugewandten Vorderseite eine Nut aufweisen, die
vorzugsweise über
die gesamte Länge
der Halteschiene hindurch geht. Diese Nut kann dazu verwendet werden,
einerseits eine Möglichkeit
für die
Ausrichtung der Leiterplatte mithilfe des oben genannten Anschlusselements
vorzusehen, andererseits auch dazu, eine Aufnahme für die Stromschiene
zu bilden. Die Stromschienen können also
in diesen Nuten angeordnet sein.
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In
Weiterbildung der Erfindung können
die Halteschienen auch so ausgebildet sein, dass sie auf ihrer Rückseite
eine Nut aufweisen. Beispielsweise können die Halteschienen die
Querschnittsform eines H aufweisen. Zur Verbindung zwischen Leiterplatte,
Stromschiene und Halteschiene können Schrauben
dienen, die von der Rückseite
der Halteschiene durch die Halteschiene und die Stromschiene in
das An schlusselement der Leiterplatte eingeschraubt werden. Der
Schraubenkopf kann dann in der auf der Rückseite der Halteschiene ausgebildeten
Nut untergebracht sein.
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Die
an beiden Enden der Halteschienen angebrachten Abschlusselemente
können
Aufnahmen für
Reserveeinrichtungen aufweisen, beispielsweise für Reservesicherungen oder auch
einen Sicherungsprüfer.
Auch eine Klammer zum Auswechseln der Sicherungen kann dort untergebracht
sein. Zusätzlich
können
die Abschlusselemente auch dazu dienen, einen die gesamte Anordnung
nach außen hin
abdeckenden Deckel zu befestigen.
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Die
Stromzufuhr zu den Stromschienen kann mithilfe von Anschlusselementen
erfolgen, die mit den Stromschienen verschraubt werden können und die
durch Öffnungen
der Halteschienen hindurchgreifen können. Es können auch für eine Stromschiene mehrere
Stromzuführungen
vorgesehen sein.
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Zur
Kfz-Elektronik gehören
bestimmte Bauelemente, die gesetzlich vorgeschriebene Funktionen erfüllen. Beispielsweise
sind bestimmte Lichtfunktionen wie Blinklicht, Warnblinkanlage,
Standlicht, Abblendlicht und Fernlicht vorgeschrieben. Andere Einrichtungen
sind dagegen nicht vorgeschrieben, sondern gehören zur Zusatzausrüstung von
Kraftfahrzeugen. Die Erfindung schlägt nun vor, die gesetzlich vorgeschriebenen
Funktionen auf einer oder auch zwei Standardleiterplatten anzuordnen,
die in der Halterungsanordnung immer vorhanden sind.
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Die
den Zusatzfunktionen zugeordneten Bauteile können dann auf Zusatzleiterplatten
angeordnet werden, die in der Halterung dann auch noch untergebracht
werden können.
Hier ist es dann sinnvoll, bestimmte zueinander gehörende Funktionen auf
einzelnen Zusatzleiterplatten zusammenzufassen. Die Halterung kann
in ihrer Größe so ausgebildet sein,
dass noch Platz für
eine bestimmte Zahl von Zusatzleiterplatten vorhanden ist. Da die
Zusammensetzung fabrikmäßig erfolgen
kann, kann man bestimmte Standardgrößen von Halteschienen und Stromschienen
vorhalten, die dann zusammengesetzt werden. Diese verschiedenen
Leiterplatten liegen dann in einer Ebene nebeneinander.
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Weitere
Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge
der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der Zusammenfassung,
deren beider Wortlaut durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung
gemacht wird, der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:
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1 schematisch
wichtige Teile der von der Erfindung vorgeschlagene Halterungsanordnung;
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2 eine
Draufsicht auf die Halterungsanordnung bei abgenommenem Leiterplatten;
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3 eine
Ansicht der Anordnung von rechts in 3;
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4 eine
Abdeckung;
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5 eine
der 2 entsprechende Darstellung mit aufgesetzten Leiterplatten;
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6 ein
Stromzuführungselement;
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7 eine
Detailansicht.
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Die
schematische perspektivische Darstellung der 1 zeigt
wichtige Teile der von der Erfindung vorgeschlagenen Halterungsanordnung.
Die Halterungsanordnung enthält
in der Darstellung der 1 eine Halte schiene 1,
die als langgestrecktes Profilelement mit einem Querschnitt in Form
eines H ausgebildet ist. Dadurch weist die Halteschiene 1 zwei
Schenkel 2 auf, die als ebene parallele Elemente ausgebildet
und durch einen Steg 3 miteinander verbunden sind. Auf
diese Weise ist zur Oberseite hin und zur Unterseite hin jeweils
eine Nut 4, 5 gebildet. Diese Nuten 4, 5 können gleich
groß sein,
was aber nicht unbedingt erforderlich ist. Auch die Höhe der beiden
Schenkel 2 muss nicht identisch sein.
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Zu
der Halterungsanordnung gehört
weiterhin eine Stromschiene 6, die aus gut leitendem Material
besteht, beispielsweise Kupfer. Die Breite der als flaches Band
ausgebildeten Stromschiene 6 entspricht der Breite der
Nut 4, ihre Länge
entspricht ebenfalls etwa der Länge
der Halteschiene 1. Die Stromschiene 6 kann mehrere
Löcher 7 aufweisen, ebenso
der Steg 3 der Halteschiene 1.
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Mit
dieser Anordnung sollen Leiterplatten 8 befestigt werden,
von denen die 1 zwei Leiterplatten 8 zeigt.
Die Leiterplatten sind rechteckig mit ausgeschnittenen Ecken 9.
Ihre in 1 zur Vorderseite hin reichenden
Vorderkanten 10 sind zur Befestigung an der Halteschiene 2 bestimmt.
Bei der Befestigung wird die Stromschiene 6 in die der
Leiterplatte 8 zugewandte Nut 4 der Halteschiene 1 eingelegt
und eine Befestigung von der Unterseite der Halteschiene 1 aus
durchgeführt.
In der 1 ist nicht dargestellt, dass an den gegenüberliegenden
Kanten der Leiterplatten 8 eine gleiche Anordnung aus Stromschiene 6 und
Halteschiene 1 vorhanden ist. Dort erfolgt die Befestigung
in der gleichen Weise.
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2 zeigt
nun in einer Draufsicht die Zuordnung zwischen zwei Halteschienen 1 und
an den Enden der Halteschienen 1 angeordneten Abschlusselementen 11.
Die beiden Halteschienen 1 sind parallel zueinander mit
ihren jeweiligen Enden fluchtend und mit einem gewissen Abstand
angeordnet. An beiden Enden ist mit den Halteschienen 1 dann ein
Abschlusselement 11 verbunden. Dieses Abschlusselement 11 weist Öffnungen 12 zum
Verbinden beziehungsweise Verschrauben mit den Halteschienen 1 und
weitere Öffnungen 13 zum
Anschrauben der Halterungsanordnung insgesamt an einer bestimmten Stelle
eines Kraftfahrzeugs auf. Die Abschlusselemente 11 sind
hier nur schematisch angedeutet.
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In
den Halteschienen 1 sind die Stromschienen 6 bereits
eingelegt, auch sie greifen beidseits in die Abschlusselemente 11 ein.
In dieser Anordnung können
mit den Halteschienen 1 die Leiterplatten 8 verbunden
werden, was im Folgenden noch gezeigt werden wird. Die Abschlusselemente 11 bilden
zusammen mit den an ihnen befestigten Halteschienen 1 und
den in ihnen angeordneten Stromschienen 6 eine stabile
in sich tragfähige
Einheit.
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Einzelheiten
der Abschlusselemente 11 gehen aus der 3 hervor,
die eine Ansicht der Anordnung der 2 von rechts
zeigt. Das Abschlusselement 11 ist einstückig aus
einem Metallprofil hergestellt. Es enthält eine Grundplatte 14,
die auf ihrer Unterseite eben ausgebildet ist. In den beiden voneinander
abgewandten Enden der Grundplatte 14 sind die Befestigungslöcher 13 ausgebildet.
Von der Oberseite der Grundplatte 14 aus ragen zwei Schenkel 15 nach
oben, an deren Enden dann zwei rechtwinklig abgewinkelte zu den
Enden der Grundplatte 14 hin zeigende Flansche 16 angeformt
sind. In diesen Flanschen 16 sind die Befestigungslöcher 12 zur
Anbringung der Halteschienen 1 untergebracht.
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Unterhalb
der Flansche 16 und damit zwischen diesen und der Grundplatte 14 ist
eine Öse 17 gebildet,
die von einem in diesem Beispiel rechtwinkligen Profil 18 begrenzt
wird. Von diesem Profil 18 aus gesehen in Richtung auf
das Ende der Grundplatte 14 ragt von dieser nach oben ein
Steg 19 in Richtung auf den Flansch 16. Die zu
den Enden der Grundplatte 14 hin gerichteten Seitenwände des Stegs 19 verlaufen
etwa bündig
mit den äußeren Enden
der Flansche 16.
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Zwischen
dem Schenkel 15 und dem Profil 18 einerseits und
dem Profil 18 und den Stegen 19 andererseits ist
ein Abstand vorhanden, der genau der Dicke der jeweiligen Schenkel 2 der
Halteschienen 1 entspricht. Dadurch können die Abschlusselemente 11 auf
die Enden der Halteschienen 1 aufgeschoben werden. Eine
Befestigung kann dadurch geschehen, dass durch den Steg 3 der
Halteschienen 1 hindurch eine Schraube durch ein Loch in
dem Profil 18 hindurch geschraubt wird. Innerhalb der Ösen 17 können Muttern
angeordnet werden, die so dimensioniert werden, dass ihre Seitenflanken
an der Innenseite des Profils 18 anliegen und dadurch gegen
Verdrehen gesichert sind.
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Zwischen
den beiden Schenkel 15 ist auf der Oberseite der Grundplatte 14 Platz
für Halterungen 20 für Sicherungen.
Dort können
Reservesicherungen untergebracht werden.
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Ebenfalls
dargestellt ist eine Halterung 21, an der eine Klammer
zum Herausziehen von Sicherungen angeklammert werden kann.
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Die
in der Figur zu sehende Leiterplatte 8 liegt hinter der
Zeichnungsebene, so dass der Zugriff auf die Halterungen 20, 21 von
oben her durch die Leiterplatte 8 nicht beeinträchtigt wird.
Auf der in 3 oben zu sehenden Vorderseite 22 der
Leiterplatte 8 sind Sockel 23 für Sicherungen,
Relais oder dergleichen angebracht.
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3 zeigt
in der linken Hälfte
in der oberen Nut 4 der Halteschiene 1 eine Stromschiene 6,
mit der eine Öse 24 eines
Stromzuführungselements 25 verschraubt
ist. Auf diese Weise kann durch Öffnungen
in den Schenkeln 2 der Halteschienen 1 hindurch eine
Stromversorgung der Stromschienen 6 erfolgen.
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Auf
die in 3 oben zu sehende Oberseite des Abschlusselements 11 kann
eine Abdeckungsklammer 26 aufgeschoben werden, deren umgebogene
Enden 27 auf die entsprechenden Enden der Flansche 16 aufgeschoben
werden können.
Diese Klammer 26 liegt auf der Oberseite der Flansche 16 auf.
Sie weist darüber
hinaus an der Stelle der Halterung 21 eine nach oben gerichtete
Ausbuchtung 28 auf, damit an dieser Stelle Platz geschaffen
wird für die
Klammer zum Herausziehen der Sicherungen. Die senkrecht zur Papierebene
verlaufende Erstreckung der Klammer 26 entspricht der in 2 zu
sehenden Breite der Abschlusselemente 11.
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Die 5 zeigt
nun eine Draufsicht auf die Anordnung der 2 mit zwei
aufgesetzten Leiterplatten 8. Außerdem sind auf den Abschlusselementen 11 die
Abdeckungen 26 aufgesetzt. Die Leiterplatten sind nur schematisch
dargestellt, die erwähnten
Sockel 23 für
Sicherungen sind auch nur angedeutet.
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Mit
den Stromschienen 6 sind mehrere Stromzuführungselemente 25 verbunden,
beispielsweise in der Mitte oben in 5, sowie
an der unteren Halteschiene 1 rechts und links und auch
noch an den oberen Enden der Abschlusselemente 11. Man kann
hieraus sehen, dass die Stromzufuhr zu den Stromschienen 6 an
verschiedenen Stellen und auch an mehreren Stellen gleichzeitig
erfolgen kann.
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Wegen
der ausgesparten Ecken 9 der Leiterplatten 8 ist
im Bereich zwischen zwei Leiterplatten ein Zugriff auf die Stromschienen 6 und
die Halteschienen 1 möglich.
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Bei
der in 5 linken Leiterplatte 8 ist die Art der
Befestigung der Leiterplatten an den Halteschienen 1 angedeutet.
In der Leiterplatte sind zwei Anschlusselemente 30 in Einpresstechnik
befestigt, und zwar von der Unterseite der Leiterplatte 8 her. Von
oben sind daher nur die durch kontaktierten Bohrungen 31 zu
sehen, in die die Anschlussbeine der Anschlusselemente 30 eingepresst
sind. Eine andere Art der Befestigung anstelle des Einpressens in durchkontaktierte
Bohrungen ist ebenfalls möglich. Die
Anschlusselemente 30 selbst haben in dem dargestellten
Ausführungsbeispiel
einen rechteckigen oder quadratischen Außenumfang, der in die an der Oberseite
der Halteschienen 1 gebildeten Nuten 4 hinein
passt. Dadurch erfolgt eine exakte Positionierung der Leiterplatten 8 bezüglich der
Halteschienen 1. Die Anschlusselemente 30 besitzen
eine Gewindebohrung, die von der der Leiterplatte 8 abgewandten
freien Stirnfläche
der Anschlusselemente 30 ausgeht.
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Es
wird jetzt zur Darstellung der Befestigung der Leiterplatten auf
die 7 verwiesen. Diese zeigt vereinfacht eine Leiterplatte 8 mit
dem an der Unterseite angeordneten Anschlusselement 30,
das, wie bereits erwähnt,
in durchkontaktierte Bohrungen 31 der Leiterplatte eingepresst
ist. Das Anschlusselement 30 selbst ist in der Nut 4 der
Halteschiene 1 geführt.
Von der Unterseite der Halteschiene 1 aus wird eine Schraube,
deren Kopf 32 zu sehen ist, durch den mit Löchern versehenen
Steg 3 der Halteschiene hindurch und durch die Stromschiene 6 hindurch
in das Anschlusselement 30 eingeschraubt. Dadurch erfolgt
eine mechanische Befestigung der Leiterplatte 8 an der
Halteschiene 1, da die Leiterplatte 8 sowohl mit
ihrer Unterseite an der oberen Kante des Schenkels 2 der
Halteschiene 1 anliegt als auch mit der Stirnfläche des
Anschlusselements 30 auf der Stromschiene 6, die
ihrerseits auf dem Steg 3 aufliegt.
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An
beiden Stirnkanten der Leiterplatte 8 ist ein solches Anschlusselement 30 vorhanden.
Das andere Anschlusselement wird in der gleichen Weise mit der Halteschiene 1 verschraubt.
Von den beiden Anschlusselemente 30 jeder Leiterplatte 8 ist
innerhalb der Leiterplatte 8 nur eines mit den Leiterbahnen zur
Stromversorgung verbunden. Das andere Anschlusselement, das in der
gleichen Weise mit der Halteschiene und der Stromschiene verbunden
ist, führt
also keinen Strom und trägt
nicht zur Stromversorgung bei.
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Von
den beiden Stromschienen 6 ist eine dauernd mit der Batterie
verbunden, während
die andere ihren Strom nur bei eingeschalteter Zündung erhält. Es ist also bei jeder Leiterplatte
möglich,
durch entsprechende Orientierung der Leiterplatte, diese so anzubringen,
dass sie nur bei eingeschalteter Zündung mit Strom versorgt wird,
oder aber immer, insoweit die Stromschiene mit der Batterie verbunden
ist.
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Zusätzlich ist
es selbstverständlich
möglich, die
Leiterplatten mithilfe von Schrauben durch entsprechende Löcher 33 anzuschrauben.
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6 zeigt
ein bereits mehrfach erwähntes Stromzuführungselement 25.
Dieses enthält
einen quaderförmigen
Teil 34 mit einer durchgehenden Öffnung 35, mit der
das Stromzuführungselement
mit der Stromschiene 6 verschraubt werden kann. Seitlich
führt ein
runder Ansatz 36 mit einer zylindrischen Innenöffnung heraus,
wo ein Kabel angeschlossen werden kann.
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Auf
die Anordnung der 5 kann zwischen den beiden Abschlusselementen 11 ein
Deckel aufgesetzt werden, so dass alle in den Sockeln 23 angeordneten
Elemente nach außen
hin abgedeckt werden können.
Dies ist im einzelnen nicht dargestellt.