DE10341254A1

DE10341254A1 - Elektrische Einrichtung eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE10341254A1
Application number: DE10341254A
Authority: DE
Inventors: Ingmar Hentsch
Original assignee: Brose Schliesssysteme GmbH and Co KG
Current assignee: Brose Schliesssysteme GmbH and Co KG
Priority date: 2003-06-02
Filing date: 2003-09-04
Publication date: 2005-01-13
Also published as: US20050026470A1; US6991476B2; EP1484820A2; EP1484820A3

Abstract

Es wird eine elektrische Einrichtung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere ein Kraftfahrzeug-Türschloß, vorgeschlagen, wobei ein einfacher, kompakter Aufbau dadurch erreicht wird, daß eine elektrische Schaltung auf einer flexiblen, gefalteten Leiterplatte in einem Gehäuse angeordnet wird, wobei die Leiterplatte auch einer Kontaktierung von elektrischen Komponenten dient, also Verbindungsleitungen innerhalb des Gehäuses bildet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Einrichtung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere ein Kraftfahrzeug-Türschloß, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Unter dem Begriff "elektrische Einrichtung" ist bei der vorliegenden Erfindung insbesondere ein Kraftfahrzeug-Türschloß zu verstehen. Jedoch kann es sich hierbei auch um eine sonstige elektrische Einrichtung, wie einen Fensterheber, eine Sitzverstellung oder dgl., handeln.

Aus der Praxis ist es bei einem Kraftfahrzeug-Türschloß bekannt, Aktuatoren, Sensoren und Anschlußstecker mit Stanzgittern elektrisch zu verbinden. Zur elektrischen Isolierung werden die Stanzgitter mit Kunststoff umspritzt. Mit einem Stanzgitter ist es jedoch nicht möglich, mehrere elektrische oder elektronische Bauelemente zu einer Schaltung zu verbinden. Vielmehr wird hierzu üblicherweise eine Platine als Schaltungsträger eingesetzt. Die Kontaktierung der Schaltung, also die elektrische Verbindung mit dem Stanzgitter ist jedoch aufwendig und anfällig. Des weiteren ist der Platzbedarf des Stanzgitters und der Platine, insbesondere bei Berücksichtigung der üblicherweise durch Umspritzen oder Eingießen erfolgenden elektrischen Isolierung, beträchtlich.

Die DE 101 01 493 A1 , die den Ausgangspunkt der vorliegenden Erfindung bildet, offenbart ein Kraftfahrzeug-Türschloß mit einem Sensor und einem Aktuator, die elektrisch an eine Schaltung im Kraftfahrzeug-Türschloß angeschlossen sind. Das Kraftfahrzeug-Türschloß weist ferner einen Steckverbinder zum elektrischen Anschluß des Kraftfahrzeug-Türschlosses auf, der mit der Schaltung elektrisch verbunden ist. Bei diesem bekannten Kraftfahrzeug-Türschloß ergeben sich die gleichen Probleme und Nachteile, wie oben beschrieben.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Einrichtung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere ein Kraftfahrzeug-Türschloß, anzugeben, wobei ein einfacher, kompakter Aufbau bei geringem Herstellungsaufwand ermöglicht wird.

Die obige Aufgabe wird durch eine elektrische Einrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Eine wesentliche Idee der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß zumindest ein Teil einer elektrischen Schaltung auf einer flexiblen Leiterplatte in einem ersten Schaltungsbereich gebildet oder angeordnet ist, wobei der erste Schaltungsbereich im Gehäuse gefaltet aufgenommen und/oder zur elektrischen Isolierung eingegossen ist und/oder wobei die Leiterplatte elektrische Komponenten, die Schaltung und einen Steckverbinder elektrisch miteinander verbindet. Dies führt zu mehreren Vorteilen.

Die gefaltete Anordnung der Schaltung im ersten Schaltungsbereich ermöglicht einen besonders kompakten Aufbau. Aufgrund des kompakten Aufbaus ist die Verwendung von weniger Vergußmasse zur elektrischen Isolierung bzw. zum Schutz vor Feuchtigkeit erforderlich.

Die elektrische Verbindung der elektrischen Komponente(n) und/oder des Steckverbinders mit der Schaltung durch die Leiterplatte ermöglichen eine einfache, kostengünstige Herstellung und eine sichere elektrische Kontaktierung. Des weiteren sind die Leiterbahnen der Leiterplatte üblicherweise ohnehin isoliert und abgedichtet, so daß keine zusätzliche Isolierung oder Abdichtung insbesondere in dem Verbindungsbereich zu den elektrischen Komponenten hin erforderlich ist.

Weitere Vorteile, Merkmale, Eigenschaften und Aspekte der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform anhand der Zeichnung. Es zeigt:
1 eine schematische, perspektivische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit mehreren Kraftfahrzeug-Türschlössern;
2 eine schematische Darstellung einer vorschlagsgemäßen elektrischen Einrichtung in Form eines Kraftfahrzeug-Türschlosses;
3 eine ausschnittsweise, schematische Darstellung eines Gehäuses der elektrischen Einrichtung; und
4 eine schematische, ausschnittsweise Darstellung des Gehäuses mit eingebauter Leiterplatte und Schaltung.
In den Figuren werden für gleiche oder ähnliche Teile die selben Bezugszeichen verwendet, wobei entsprechende oder vergleichbare Eigenschaften und Vorteile erreicht werden, auch wenn eine wiederholte Beschreibung weggelassen ist.
1 zeigt in schematischer Darstellung ein Kraftfahrzeug 1 mit mehreren vorschlagsgemäßen elektrischen Einrichtungen in Form von Kraftfahrzeug-Türschlössern 2. Jedoch kann die vorschlagsgemäße elektrische Einrichtung beispielsweise auch als Kofferraumschloß 3, nicht dargestellter elektrischer Fensterheber, nicht dargestellte elektrische Sitzverstellung oder dgl. ausgebildet sind. Die Pfeile in 1 geben die ungefähren Einbaupositionen der dargestellten Schlösser 2, 3 im Kraftfahrzeug 1 an.
Nachfolgend wir der Aufbau der vorschlagsgemäßen elektrischen Einrichtung anhand eines Kraftfahrzeug-Türschlosses 2 näher erläutert.
2 zeigt in schematischer Darstellung ein Kraftfahrzeug-Türschloß 2. Das Kraftfahrzeug-Türschloß 2 weist elektrische bzw. elektronische Komponenten, beim Darstellungsbeispiel einen Aktuator oder Antrieb 4 und einen Sensor 5, auf. Der Aktuator 4 wirkt auf eine übliche Schließmechanik, beispielsweise eine Sperrklinke 6, die einer Sicherung einer zugeordneten Drehfalle 7 des Kraftfahrzeug-Türschlosses 2 oder dgl. dient. Es ist selbstverständlich, daß hier auch andere Arten von Schließmechaniken einsetzbar sind.
Der Aktuator 4 weist insbesondere einen Elektromotor auf. Jedoch kann er auch durch ein sonstiges, insbesondere elektrisch arbeitendes oder steuerndes Stellglied oder dgl. gebildet sein.
Beim Darstellungsbeispiel ist das Kraftfahrzeug-Türschloß 2 als sogenanntes Elektroschloß ausgebildet. Jedoch kann der Aktuator 4 beispielsweise auch pneumatisch oder hydraulisch wirken bzw. betätigbar sein.
Der Sensor 5 ist beim Darstellungsbeispiel der Drehfalle 7 zugeordnet und dient einer Erfassung der Stellung der Drehfalle 7. Jedoch kann der Sensor 5 auch anderen Aufgaben dienen und beispielsweise dem Aktuator 4 oder der Sperrklinke 6 zugeordnet sein.
Das Kraftfahrzeug-Türschloß 2 weist ferner eine elektronische Schaltung 8 mit elektronischen Bauteilen 9, wie Widerständen, Spulen, Kondensatoren, ICs, Mikroprozessoren oder dgl., auf. Die elektronische Schaltung 8 dient insbesondere einer Steuerung bzw. Ansteuerung des Aktuators 4 und/oder einer Erfassung, ggf. auch Auswertung, von Signalen des Sensors 5.
Das Kraftfahrzeug-Türschloß 2 weist weiter einen Steckverbinder 10 auf, der einem elektrischen Anschluß des Kraftfahrzeug-Türschlosses 2 dient und an oder in einem Gehäuse 11 des Kraftfahrzeug-Türschlosses 2 angeordnet ist.
Der Steckverbinder 10 ist vorzugsweise als Stecker ausgebildet. Jedoch kann es sich hierbei auch um eine Buchse oder jede sonstige geeignete Anschlußeinrichtung des Kraftfahrzeug-Türschlosses 2 handeln.
Die elektrischen Komponenten, wie der Aktuator 4 und der Sensor 5, die Schließmechanik und die elektronische Schaltung 8 sind vorzugsweise im Gehäuse 11 aufgenommen bzw. in dieses eingebaut. Der Steckverbinder 10 ist vorzugsweise von außen zugänglich.
Eine einfache Herstellung wird dadurch ermöglicht, daß der Steckverbinder 10 in das Gehäuse 11 bzw. einen entsprechenden Randbereich des Gehäuses 11 eingeclipst oder eingerastet ist. Alternativ oder zusätzlich kann der Steckverbinder 10 auch an das Gehäuse 11 angeformt oder angespritzt sein.
Vorschlagsgemäß ist zumindest ein Teil der Schaltung 8, beim Darstellungsbeispiel die gesamte Schaltung 8, auf einer flexiblen Leiterplatte 12 in einem Schaltungsbereich 13 gebildet oder angeordnet. Die Leiterplatte 12 ist entsprechend elektrisch partiell leitend ausgebildet und weist hierzu insbesondere Leiterbahnen oder -flächen 14 auf. Abgesehen von erforderlichen Kontaktbereichen für die elektronischen Bauelemente 9 der Schaltung 8 sind die Leiterbahnen bzw. -flächen 14 vorzugsweise mittels einer nicht dargestellten isolie renden Deckschicht der Leiterplatte 12 abgedeckt und vor Feuchtigkeit geschützt.
Vorzugsweise wird eine sogenannte FFC- oder FPC-Leiterplatte (Flexible-Printed-Circuit-Leiterplatte) 12 eingesetzt. Insbesondere ist die Leiterplatte 12 folienartig ausgebildet.
Die Leiterplatte 12 besteht vorzugsweise – zumindest im wesentlichen – aus Kunststoff, insbesondere Polyimid, Polyethylennaphtalat und/oder Polyester. Die Leiterbahnen und -flächen 14 bestehen vorzugsweise aus Metall oder einem sonstigen leitfähigen Material und sind insbesondere aufgedruckt oder in sonstiger Weise aufgebracht bzw. integriert.
Gemäß einer Ausführungsvariante wird eine nur partiell bzw. abschnittsweise flexible Leiterplatte 12 eingesetzt. Insbesondere kann ggf. der Schaltungsbereich 13 dabei teilweise oder insgesamt starr ausgebildet sein.
Die schematische Darstellung gemäß 3 zeigt ausschnittsweise das offene Gehäuse 11 mit einer vorzugsweise wannenartigen Aufnahme 15. Beim Darstellungsbeispiel ist die Aufnahme 15 benachbart zum Steckverbinder 10 angeordnet.
Im montierten Zustand ist die Schaltung 8 bzw. der Schaltungsbereich 13 in der Aufnahme 15 angeordnet, wie in der schematischen Darstellung gemäß 4 angedeutet. Insbesondere ist hierbei die Leiterplatte 12 bzw. die Schaltung 8 gefaltet, insbesondere abgewinkelt oder gekrümmt, in der Aufnahme 15 aufgenommen, um einen kompakten Aufbau, also geringen Raumbedarf zu erreichen.
Insbesondere erstreckt sich der Schaltungsbereich 13 entlang oder benachbart zu mindestens einer Seitenwand 16 und einem Boden 17 der Aufnahme 15, die in 3 angedeutet sind.
Der Schaltungsbereich 13 bzw. die Schaltung 8 ist vorzugsweise mittels einer nicht dargestellten Vergußmasse in das Gehäuse 11 bzw. die Aufnahme 15 eingegossen. Dieses Eingießen dient insbesondere einer elektrischen Isolierung und/oder einem Schutz vor Feuchtigkeit.
Das Eingießen wird durch die wannenartige Ausbildung der Aufnahme 15 erleichtert. Des weiteren verringert die kompakte Anordnung der Schaltung 8 zusammen mit der wannenartigen Ausbildung der Aufnahme 15 die erforderliche Menge an Vergußmasse. Dies ist einer kostengünstigen und schnellen Herstellung zuträglich.
Die Leiterplatte 12 weist vorzugsweise Verbindungsabschnitte 18 zum elektrischen Anschluß des Aktuators 4, des Sensors 5, sonstiger elektrischer Komponenten und/oder des Steckverbinders 10 auf. Vorzugsweise sind die Verbindungsabschnitte 18 einstückig mit dem Schaltungsbereich 13 der Leiterplatte 12 ausgebildet. Dies gestattet eine einfache Herstellung und gewährleistet einen sicheren elektrischen Anschluß.
Die Verbindungsabschnitte 18 für die Komponenten können auch in der Art eines Flachbandkabels für mehrere elektrische Komponenten, wie in 4 angedeutet, zusammengefaßt und/oder mit Steckern zur elektrischen Kontaktierung der elektrischen Komponenten versehen sein.
Die Leiterplatte 12 mit der Schaltung 8, die elektrischen Komponenten und der Steckverbinder 10 können gemäß einer Ausführungsvariante als elektrisch verbundene Baugruppe ausgebildet sein, die gemeinsam in das Gehäuse 11 eingebaut wird. Dies ermöglicht eine sehr einfache, schnelle Montage.
Gemäß einer anderen Ausführungsvariante wird die Leiterplatte 12 zusammen mit dem bereits angeschlossenen Steckverbinder 10 in das Gehäuse 11 eingesetzt, und erst dann werden die elektrischen Komponenten elektrisch angeschlossen, vorzugsweise durch automatisches Zusammenführen entsprechender Kontakte bei der Montage.
Vorzugsweise ist der Schaltungsbereich 13 der Leiterplatte 12 insgesamt flexibel ausgebildet und kann daher sehr einfach an die Aufnahme 15 angepaßt und in diese eingesetzt werden. Jedoch kann gerade der Schaltungsbereich 13 bedarfsweise auch teilweise oder insgesamt starr ausgebildet sein, sofern die ser an die Aufnahme 15 angepaßt und/oder – beispielsweise aufgrund vorhandener Flexibilität im Bereich einer abzuwinkelnden oder abzubiegenden Kante – beim Einbau ausreichend anpaßbar ist.
Nach dem Einbau der Leiterplatte 12 in das Gehäuse 11 wird die Schaltung 8 bzw. der Schaltungsbereich 13 mit einer nicht dargestellten Vergußmasse, wie bereits erwähnt, eingegossen, um eine elektrische Isolierung und/oder einen Schutz gegen Feuchtigkeit zu erreichen. Die wannenartige Ausnehmung 15 erleichtert das Eingießen wesentlich, da diese als Gießform bzw. Gießbegrenzung dient und vorzugsweise randseitig und bodenseitig geschlossen ist.
Der zum Inneren des Gehäuses 11 bzw. zu den elektrischen Komponenten führende Verbindungsabschnitt 18 der Leiterplatte 12 ist vorzugsweise über die innere, bei den 3 und 4 links eingezeichnete Seitenwand 16 geführt, so daß ein Herauslaufen der Vergußmasse aus der Aufnahme 15 beim Eingießen der Schaltung 8 verhindert wird.
Der Verbindungsabschnitt 18 zum Steckverbinder 10 und/oder der Steckverbinder 10 wird bzw. werden vorzugsweise zusammen mit der Schaltung 8 und dem Schaltungsbereich 13 mit eingegossen. Dieses Eingießen kann gleichzeitig einer Fixierung des Steckverbinders 10 im bzw. am Gehäuse 11 dienen. Insbesondere wird der Steckverbinder 10 hierbei nur an seinem zum Inneren des Gehäuses 11 weisenden Ende eingegossen, um eine spätere problemlose Kontaktierung von außen zu ermöglichen.
Das genannte gemeinsame Eingießen des zum Steckverbinder 10 führenden Verbindungsabschnitts 18 und/oder des Steckverbinders 10 zusammen mit der Schaltung 8 wird vorzugsweise dadurch erleichtert, daß der Steckverbinder 10 im montierten Zustand benachbart zu bzw. neben der Aufnahme 15 angeordnet ist und/oder daß das Gehäuse 11 ausgehend von der Aufnahme 15 einen sich bis zum Steckverbinder 10 erstreckenden Gießraum für die nicht dargestellte Vergußmasse bildet, insbesondere durch entsprechende Erniedrigung der Seitenwand 16 der Aufnahme 15 auf der dem Steckverbinder 10 benachbarten Seite, wie in 3 angedeutet.
Es wird also eine elektrische Einrichtung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere ein Kraftfahrzeug-Türschloß 2, vorgeschlagen, wobei ein einfacher, kompakter Aufbau insbesondere dadurch erreicht wird, daß die elektrische Schaltung 8 auf der gefalteten Leiterplatte 12 im Gehäuse 11 angeordnet wird, wobei die Leiterplatte 12 auch einer Kontaktierung von elektrischen Komponenten dient, also Verbindungsleitungen innerhalb des Gehäuses 11 bildet.

Claims

Elektrische Einrichtung eines Kraftfahrzeugs (1), insbesondere Kraftfahrzeug-Türschloß (2), mit mindestens einer elektrischen Komponente, wie einem Aktuator (4) oder einem Sensor (5), mit einer elektronischen Schaltung (8), insbesondere mit einem Steckverbinder (10) zum elektrischen Anschluß der Einrichtung und mit einem Gehäuse (11), dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Schaltung (8) auf einer zumindest teilweise flexiblen Leiterplate (12) in einem Schaltungsbereich (13) gebildet oder angeordnet ist, wobei der Schaltungsbereich (13) im Gehäuse (11) gefaltet oder gekrümmt aufgenommen und/oder zur elektrischen Isolierung eingegossen ist und/oder wobei die Schaltung (8) mittels der Leiterplatte (12) mit mindestens einer elektrischen Komponente und/oder dem Steckverbinder (10) elektrisch verbunden ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung (8) vollständig auf der Leiterplatte (12) gebildet bzw. angeordnet ist.
Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltungsbereich (13) bzw. die Schaltung (8) unmittelbar neben bzw. benachbart zu dem Steckverbinder (10) angeordnet ist.
Einrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (12) vom Schaltungsbereich (13) bis zum Steckverbinder (10) eingegossen ist und/oder daß die Schaltung (8) und der Steckverbinder (10) vorzugsweise zusammen eingegossen sind.
Einrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung (8) bzw. der Schaltungsbereich (13) in einer vorzugsweise wannenartigen Aufnahme (15) im Gehäuse (11) angeordnet, insbesondere eingegossen, ist.
Einrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ausschließlich die Leiterplatte (12) die Komponente(n), die Schaltung (8) und den Steckverbinder (10) elektrisch miteinander verbindet.
Einrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (12) mindestens einen zu der Komponente bzw. den Komponenten und/oder zu dem Steckverbinder (10) führenden Verbindungsabschnitt (18) aufweist.
Einrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (12) mit der Komponente bzw. den Komponenten erst im Gehäuse (11) und/oder steckbar elektrisch verbunden ist.
Einrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (12), die Komponente(n), die Schaltung (8) und der Steckverbinder (10) als elektrisch verbundene Baugruppe in das Gehäuse (11) eingebaut sind.
Einrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (12) einstückig ausgebildet ist.
Einrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (12) insgesamt flexibel ausgebildet ist.
Einrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steckverbinder (10) in das Gehäuse (11) eingesteckt, eingeclipst oder eingerastet ist.
Einrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steckverbinder (10) an das Gehäuse (11) angespritzt oder angeformt ist.
Einrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente(n) im Gehäuse (11) unabhängig von der Leiterplatte (12) gehalten bzw. gelagert sind, insbesondere von entsprechenden Vorsprüngen des Gehäuses (11).