DE202009004984U1

DE202009004984U1 - Kraftfahrzeugschloss bestehend aus mechanischen und elektrischen, elektromotorischen und/oder elektronischen Bauteilen

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Publication number: DE202009004984U1
Application number: DE200920004984
Authority: DE
Original assignee: Kiekert AG
Current assignee: Kiekert AG
Priority date: 2009-07-03
Filing date: 2009-07-03
Publication date: 2009-08-27
Anticipated expiration: 2019-07-04
Also published as: US20120111073A1; EP2449195B1; CN102472055B; CN102472055A; EP2449195A1; DE202009005059U1; WO2011000363A1; US9006573B2

Abstract

Kraftfahrzeugschloss bestehend aus mechanischen Sperr- und/oder Verriegelungselementen und mit diesen zusammenwirkenden, an mindestens einem Gehäuseteil (10) des Kraftfahrzeugschlosses angeordneten elektrischen, elektromotorischen und/oder elektronischen Bauteilen, wobei zu mindestens einem der elektrischen, elektromotorischen und/oder elektronischen Bauteile eine an dem Gehäuseteil (10) befestigte elektrische Leitung führt, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Leitung aus einem ein- oder mehradrigen, biegsamen Kabel (8) besteht, dessen Kabelweg (19a, 19b) in einem abgesenkt in dem Gehäuseteil (10) ausgebildeten Kabelkanal (15) verläuft, wobei der Kabelweg (19a, 19b) zu einer Seite hin durch eine Wandung (16) des Kabelkanals (15), und zur anderen Seite hin durch am Boden (17) des Kabelkanals (15) angeformte und sich quer zur Kabellängsrichtung erstreckende Zapfen (20) begrenzt ist, und wobei die Zapfen (20) aus einem dauerhaft plastisch verformten Material bestehen und sie infolge ihrer Längsstauchung das Kabel (8) gegen die Wandung (16) klemmen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeugschloss bestehend aus mechanischen Sperr- und/oder Verriegelungselementen und mit diesen zusammenwirkenden, an mindestens einem Gehäuseteil des Kraftfahrzeugschlosses angeordneten elektrischen, elektromotorischen und/oder elektronischen Bauteilen, wobei zu mindestens einem der elektrischen, elektromotorischen und/oder elektronischen Bauteile eine an dem Gehäuseteil befestigte elektrische Leitung führt.
Kraftfahrzeugschlösser mit diesen Merkmalen sind aus der DE 10 2006 017 830 A1 und der DE 20 2005 015 588 U1 bekannt. Darin werden in Gehäuseteile des Kraftfahrzeugschlosses integrierte, mit Leiterbahneinheiten versehene Komponententräger beschrieben, die mit elektrischen, elektronischen bzw. elektromechanischen Bauteilen bzw. Komponenten bestückt sind. Beispiele für solche Bauteile sind Stecker, Mikroschalter, Sensoren, Motoren usw., die in der Türschlosseinheit des Kraftfahrzeuges zum Einsatz kommen. Die elektrische Verbindung übernehmen Leiterbahneinheiten, die im Wesentlichen aus mehradrigen Leiterbahnen bestehen, welche zu einem Modul aus Kunststoff umspritzt und so in die Gehäuseteile des Schlosses eingebettet sind. Für die Anbringung der elektrischen, elektronischen bzw. elektromotorischen Bauteile kann das Modul mit gesonderten Aufnahmen versehen werden, die im Rahmen des Umspritzens mit hergestellt werden. Durch die in die Gehäuseteile des Kraftfahrzeugschlosses integrierten Leiterbahneinheiten lassen sich relativ steife bzw. formstabile Komponententräger bereitzustellen, die eine sichere Positionierung der Bauteile bezüglich des Kraftfahrzeugschlosses bei zugleich sicherer elektrischer Verbindung gewährleisten.
Die in das Gehäuse integrierten Leiterbahnen führen zwar zu einer sicheren elektrischen Verbindung, jedoch ist der mit der Herstellung der Leiterbahnen verbundene Fertigungsaufwand aus Kostengründen dann nicht mehr vertretbar, wenn innerhalb des Kraftfahrzeugschlosses zu eher abgelegen angeordneten elektrischen, elektromechanischen oder elektronischen Bauteilen größere Distanzen zu überwinden sind. Eine Erstreckung des Komponententrägers einschließlich der Leiterbahnen bis zu solchen entfernt angeordneten Orten kann mit einem in der Großserienfertigung nicht mehr vertretbaren Fertigungsaufwand verbunden sein.
Ziel der Erfindung ist daher eine sichere und zugleich technisch einfache und preiswerte Verlegung solcher elektrischer Verbindungen, die zur Überbrückung größerer Distanzen innerhalb des Kraftfahrzeugschlosses ausgelegt sind.
Zur Lösung wird bei einem Kraftfahrzeugschloss mit den eingangs angegebenen Merkmalen vorgeschlagen, dass die elektrische Leitung aus einem ein- oder mehradrigen, biegsamen Kabel besteht, dessen Kabelweg in einem abgesenkt in dem Gehäuseteil ausgebildeten Kabelkanal verläuft, wobei der Kabelweg zu einer Seite hin durch eine Wandung des Kabelkanals, und zur anderen Seite hin durch am Boden des Kabelkanals angeformte und sich quer zur Kabellängsrichtung erstreckende Zapfen begrenzt ist, und wobei die Zapfen aus einem dauerhaft plastisch verformten Material bestehen und sie infolge ihrer Längsstauchung das Kabel gegen die Wandung klemmen.
Die solcherart gestaltete elektrische Verbindung innerhalb des Kraftfahrzeugschlosses zeichnet sich durch eine sichere und zugleich technisch einfache und preiswerte Verlegung vor allem dann aus, wenn innerhalb des Kraftfahrzeugschlosses größere Distanzen zu überwinden sind. Die elektrische Verbindung kann sowohl eine Leistungsverbindung sein, also z. B. die Spannungsversorgung eines der Verriegelung und Entriegelung des Kraftfahrzeugschlosses dienenden Elektromotors, als auch eine Signalverbindung oder Steuerdatenverbindung, etwa zu Sensoren, elektronischen Steuergeräten oder Mikroschaltern des Fahrzeugschlosses.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung schließt die Stirnfläche der Zapfen mit der Ebene der den Kabelkanal umgebenden Außenfläche des das Kabel führenden Gehäuseteils ab.
Mit einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass zu beiden Seiten der Zapfen jeweils ein Kabelweg verläuft. Hierbei können die Zapfen entweder von rundem Querschnitt sein oder sie weisen einen länglichen Querschnitt mit Haupterstreckung parallel zum Kabelweg auf.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die auf der Zeichnung dargestellt sind. Darin zeigen:
1 ein Kraftfahrzeug mit Bezeichnung der zum Einbau von erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugschlössern vorgesehenen Stellen der Karosserie;
2 in einer Ansicht eine Ausführungsvariante eines mehrteiligen Komponententrägers, welcher Bestandteil des Kraftfahrzeugschlosses ist;
3 eine Draufsicht auf einen Kabelführungskanal mit zwei Kabelwegen;
4 eine Variante des Kabelführungskanals;
5a einen Schnitt durch den Kabelführungskanal mit einem eingelegten elektrischen Kabel, jedoch noch vor Fixierung des Kabels und
5b den Kabelführungskanal nach 5a nach erfolgter Fixierung des darin eingelegten elektrischen Kabels.
Die 1 veranschaulicht, dass die hier vorgeschlagenen Kraftfahrzeugschlösser 2, welche sich sowohl aus den obligatorischen mechanischen Sperr- und/oder Verriegelungselementen, als auch aus mit diesen zusammenwirkenden elektrischen, elektromotorischen und elektronischen Bauteilen zusammensetzen, an diversen Stellen des Kraftfahrzeuges 1 eingesetzt werden können. Dabei ist es insbesondere möglich, die Kraftfahrzeugschlösser 2 mit geringem logistischem Aufwand jeweils an die geforderten Funktionen des Kraftfahrzeugschlosses anzupassen und am Kraftfahrzeug 1 anzuordnen.
Die 2 veranschaulicht schematisch eine Vorrichtung zur Aufnahme von elektrischen, elektromechanischen und elektronischen Bauteilen, welche Vorrichtung Bestandteil des Kraftfahrzeugschlosses ist. Die verschiedenen mechanischen Elemente und Baugruppen des Schlosses sind hier nicht dargestellt. Links dargestellt ist ein Anschluss 13 nach Art eines Steckers, von dem ausgehend und sich teils verzweigend elektrische Leitungen zu einem oder mehreren Komponententrägern verlaufen. Ein erster Komponententräger 3 ist aus Kunststoff gefertigt und bietet Anschlüsse und Halterungen für ein elektrisches Bauteil 5 hier einen Mikroschalter. Darüber hinaus ist an dem ersten Komponententräger 3 auch ein elektronisches Bauteil 7 in Form eines Mikroprozessors vorgesehen.
Vom ersten Komponententräger 3 aus erstreckt sich ein relativ langer Arm 3a, an dessen Ende, und damit relativ weit entfernt von den übrigen Komponenten der Vorrichtung, ein elektromechanisches Bauteil 6 befestigt ist. Bei dem elektromechanischen Bauteil 6 handelt es sich hier um einen Elektromotor.
Der untere Bereich der 2 zeigt einen zweiten Komponententräger 4, dessen Grundfläche zur Unterscheidung hier gepunktet dargestellt ist. Auch der zweite Komponententräger 4 nimmt zwei elektrische Bauteile 5 nach Art von Mikroschaltern auf. Die elektrischen Bauteile 5 des zweiten Komponententrägers 4 sind mittels Leiterbahnen 12 kontaktiert, die mit den Leiterbahnen des ersten Komponententrägers verbunden sind. Die Leiterbahnen 12 sind in einer Aussparung 11 positioniert, die sich von dem zweiten Komponententräger 4 hin zum ersten Komponententräger 3 erstreckt. Die Aussparung 11 kann zum Schutz der Leiterbahnen 12 vor Feuchtigkeit mit einem Füllstoff versiegelt sein.
Zur Versorgung des am Ende des Arms 3a angeordneten Elektromotors 6 erstreckt sich eine hier aus zwei elektrischen Kabeln 8 zusammengesetzte elektrische Leitung entlang des Arms 3a zu Anschlusskontakten des Elektromotors 6. Wegen der Länge des Arms 3a und daher der zu überbrückenden Distanz der elektrischen Verbindung ist diese elektrische Leitung nicht als Leiterbahn ausgebildet und ein aufgedruckter oder eingebetteter Bestandteil des Komponententrägers, sondern als konventionelles, ein- oder mehradriges elektrisches Kabel 8 verlegt. Dessen Führung und Festlegung wird im Folgenden anhand der weiteren Zeichnungen erläutert.
Die 3 zeigt eine Draufsicht auf den in einem aus Kunststoff bestehenden Gehäuseteil 10 ausgebildeten Kabelkanal 15 für die elektrische Leitung 8. Ausgebildet sein kann der Kabelkanal 15 in einem beliebigen Gehäuseteil 10 des Kraftfahrzeugschlosses. Dieses Gehäuseteil 10 kann entweder der Komponententräger oder ein Teil des Komponententrägers sein, etwa der in 2 dargestellte Arm 3a. Aber das Gehäuseteil 10 kann auch ein Teil des Schlossgehäuses selbst sein, oder ein aus Kunststoff bestehender Gehäusedeckel des Fahrzeugschlosses.
Der nach außen hin offene Kabelkanal 15 ist in erster Linie von rechteckigem Querschnitt, mit einem Boden 17 und zwei Wandungen 16. An dem Boden 17 des Kabelkanals sind Zapfen 20 einstückig angeformt. Die Zapfen 20 befinden sich bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel in der Mitte des Kabelkanals 15 und sind in Reihe zueinander angeordnet, wobei diese Reihe auch einem etwaigen Abknicken eines Kabelkanals 15, wie in 3 wiedergegeben, folgt.
Bei der Variante gemäß 3 sind die Zapfen 20 jeweils von rundem Querschnitt, wohingegen bei der Variante gemäß 4 die Zapfen 20 von länglichem Querschnitt mit einer Haupterstreckung parallel zum Verlauf des Kabelkanals 15 sind.
Gestrichelt eingezeichnet in den 3 und 4 sind ein erster Kabelweg 19a und ein zweiter Kabelweg 19b. Der erste Kabelweg 19a befindet sich zwischen der linken Wandung 16 des Kabelkanals und den Zapfen 20, wohingegen sich der andere Kabelweg 19b zwischen der rechten Wandung 16 des Kabelkanals und den Zapfen 20 befindet.
Die 5a zeigt einen Querschnitt durch das Gehäuseteil 10 im Bereich des Kabelkanals 15, wobei entlang des einen Kabelweges 19a das aus einer elektrischen Ader und einer isolierenden Ummantelung bestehende elektrische Kabel 8 in den Kabelkanal eingelegt ist. Der andere Kabelweg 19b kann ebenfalls mit einem ein- oder mehradrigen elektrischen Kabel bestückt werden, ist hier jedoch leer. Wie 5a erkennen lässt, ist der Zapfen 20 ursprünglich von solcher Länge, dass er sich mit seiner Stirnfläche 21 über die Ebene der den Kabelkanal 15 umgebenden Außenfläche 22 des Gehäuseteils 10 hinaus erstreckt. In der Situation gemäß 5a ist das Kabel 8 daher zwar in den Kabelkanal entlang des Kabelweges eingelegt, jedoch noch nicht wirklich fixiert.
Zur Fixierung des Kabels 8 wird der jeweilige Kabelweg abschnittsweise verengt. Dies erfolgt durch eine Verformung des Zapfens 20 mit der Folge einer Aufweitung, wodurch das Kabel 8 zwischen dem so aufgeweiteten Zapfen 20 und der nicht verformten Wandung 16 des Kabelkanals eingeklemmt wird. Diese Situation ist in 5b dargestellt. Durch eine Stauchung des Zapfens 20 durch auf die Stirnfläche 21 einwirkende Stauchkräfte reduziert sich die Länge des Zapfens 20, zugleich weitet sich dieser wegen seines plastischen Materialverhaltens auf, so dass die Breite B₂ des Zapfens 20 nach der Stauchung deutlich größer ist, als die ursprüngliche Breite B₁.
Die Stauchung des Zapfens 20 in Richtung seiner Längsachse erfolgt, bis die Stirnfläche 21 mit der Ebene der den Kabelkanal 15 umgebenden Außenfläche 22 des Gehäuseteils 10 abschließt. Die Stauchung erfolgt daher vorzugsweise mit einem Werkzeug, dessen vergrößerte Werkzeugfläche sowohl die Stirnfläche 21 erfasst, als auch, in derselben Ebene, die Außenfläche 22. Sobald die Werkzeugfläche gegen die Außenfläche 22 stößt, ist der Verformprozess beendet. Zur Unterstützung der bleibenden plastischen Verformung des Kunststoffmaterials des Zapfens 20 erfolgt das Verformen vorzugsweise unter gleichzeitigem Erwärmen des Zapfens, so dass dieser, nachdem er abgekühlt ist, seine aufgeweitete Gestalt beibehält.

1: Kraftfahrzeug
2: Kraftfahrzeugschloss
3: Komponententräger
3a: Arm
4: Komponententräger
5: elektrisches Bauteil
6: elektromechanisches Bauteil
7: elektronisches Bauteil
8: Kabel
9: Umfang
10: Gehäuseteil
11: Aussparung
12: Leiterbahn
13: Anschlussmittel
15: Kabelkanal
16: Wandung
17: Boden
19a: Kabelweg
19b: Kabelweg
20: Zapfen
21: Stirnfläche
22: Außenfläche
B₁: Breite
B₂: Breite

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102006017830 A1 [0002]
- DE 202005015588 U1 [0002]

Claims

Kraftfahrzeugschloss bestehend aus mechanischen Sperr- und/oder Verriegelungselementen und mit diesen zusammenwirkenden, an mindestens einem Gehäuseteil (10) des Kraftfahrzeugschlosses angeordneten elektrischen, elektromotorischen und/oder elektronischen Bauteilen, wobei zu mindestens einem der elektrischen, elektromotorischen und/oder elektronischen Bauteile eine an dem Gehäuseteil (10) befestigte elektrische Leitung führt, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Leitung aus einem ein- oder mehradrigen, biegsamen Kabel (8) besteht, dessen Kabelweg (19a, 19b) in einem abgesenkt in dem Gehäuseteil (10) ausgebildeten Kabelkanal (15) verläuft, wobei der Kabelweg (19a, 19b) zu einer Seite hin durch eine Wandung (16) des Kabelkanals (15), und zur anderen Seite hin durch am Boden (17) des Kabelkanals (15) angeformte und sich quer zur Kabellängsrichtung erstreckende Zapfen (20) begrenzt ist, und wobei die Zapfen (20) aus einem dauerhaft plastisch verformten Material bestehen und sie infolge ihrer Längsstauchung das Kabel (8) gegen die Wandung (16) klemmen.
Kraftfahrzeugschloss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnfläche (21) der Zapfen (20) mit der Ebene der den Kabelkanal (15) umgebenden Außenfläche (22) des Gehäuseteils (10) abschließt.
Kraftfahrzeugschloss nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zu beiden Seiten des Zapfens (20) jeweils ein Kabelweg (19a, 19b) verläuft.
Kraftfahrzeugschloss nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zapfen (20) von rundem Querschnitt sind.
Kraftfahrzeugschloss nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zapfen (20) von länglichem Querschnitt mit Haupterstreckung parallel zum Kabelweg (19a, 19b) sind.