DE3050444A1 - Zentralelektrik - Google Patents

Description

• Zentralelektrik
• Die Erfindung betrifft eine Zentralelektrik in Kraft~ fahrzeugen zur zentralen Anordnung von elektrischen Verbindungselementen, bestehend aus einem Gehäuse aus Isoliersotff, zum Beispiel Kunststoff, und Leiterplatten.
• Eine derartige Vorrichtung wird üblicherweise als Zentralelektrik bezeichnet.
• Bisher war es üblich, derartige Zentralelektriken so aufzubauen, daR die metall-ischen Leiterpiatten durch Kunststoff~ platten oder Kunststoffschichten elektrisch voneinander getrennt wurden. Beiden bekannten Systemen haften aber eine Reihe von Nachteilen an, die systembedingt sind. So konnte es beispielsweise passieren, daß die Kunststoffüberzüge bzw.
• die Kunststoffplatten rissen, so daß eine einwandfreie elektrische Isolation nicht mehr erreichbar war. Derartige Fehlstellen waren nicht zu lokalisieren. Desweiteren erwärmen sich die bekannten Vorrichtungen im Betrieb erheblich, es werden beispielsweise Zündströme mit maximal 50 Ampere durch die Zentralelektrik geleitet, so daß es zu Ausfallen wegen zu hoher Spannungsabfälle gekommen ist.
• Darüber hinaus traten häufig Kriechströme auf, die aus zwischen den Schichten sich bildender Feuchtigkeit resultierten. Derartige Kriechströme konnten weder lokalisiert werden noch konnten sie reproduziert werden, da sie je nach Witterungszustand auftraten oder eben nicht auf traten. Dies hat dazu geführt, daß ganze Serien von Kraft~ fahrzeugen zum Austausch der Zentralelektrik in die Werkl stätten zurückgerufen werden mußten. Beim Aufbau aus Kunststoffplatten und Leiterplatten, in sogenannter Schichtbau weise, wurde zwar durch die Kunststoffplatten eine Montage~ hilfe erreicht, jedoch war nachteilig daran über oben geschilderte Nachteile hinaus, daß die Toleranzen der einzelnen Platten sich addierten, so daß im Er#gebnis die mit den einzelnen Leiterplatten verbundenen Steckerstifte unterschied~ lich weit aus dem entsprechenden Gehäuse herausragten.
• Desweiteren wurden bei den bekannten Systemen die Steckerstifte üblicherweise nachtrãglich mit den Leiterplatten verbunden. Dies ist relativ aufwendig und führt zu weiteren möglichen Fehlerquellen.
• Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Zentralelektrik zu schaffen, bei der die nachträgliche Uerbindung der Leiterplatten mit Anschlußsteckerstiften entfallen kann.
• Dies wird dadurch erreicht, daß die Platinen als flache Stegleiter ausgebildet sind, die einstückig angeformte, rechtwinklig aus der Platinenebene abgebogene Anschlußkontaktstreifen aufweisen, wobei die Anschlußkontaktstreifen als Messerkontakte ausgebildet sind und niveaugleich aus dem Gehäuse herausragen.-Gemäß Stammanmeldung ist das Gehäuse bodenseitig mit angeformten Tragstiften versehen, an deren freien Enden die als Platinen ausgebildeten Leiterplatten befestigbar sind, für jede Platinenebene eine Vielzahl gleichlanger Tragstifte vorgesehen, wobei die Tragstifte unterschiedlicher Platinenebenen unterschiedlich, nämlich dem gewählten Platinenniveau entsprechend, lang ausgebildet sind, und jede im Niveau niedriger angeordnete Platine von den Tragstiften aller im Niveau höherliegenden Platinen durchgreifbar ist.
• Die Erfindung gemäß Stammanmeldung zeigt einen Weg, wie trotz filigraner Bauweise und entsprechender Gewichtsersparnis eine mechanisch hoch belastbare und elektrisch außerordentlich funktionstüchtige Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art geschaffen werden kann.
• Die Befestigung der Platinen an den Tragstiften kann in geeigneter Weise, zum Beispiel durch Kleben, erfolgen.
• Die Vorrichtung ist mit nur geringen Fertigungstoleranzen behaftet, weil jeweils nur die Toleranz einer Platine maßgeblich ist. In Konsequenz ragen die angebundenen Kontaktsteckerstifte bzw. Hülsen praktisch niveaugleich aus dem Gehäuse heraus. Es sei noch bemerkt, daß die Platinen aus Blechen gestanzt werden und nur ihrer Belastung entsprechend als flache Stegleiter ausgebildet sind.
• Dies hat zur Folge, daß nur ein geringes Gewicht auf den jeweiligen Tragstiften lastet und ferner ausreichend Raum für den Durchgriff der nicht zu der jeweiligen Platine gehörenden längeren Tragstifte vorhanden ist.
• Dadurch, daß die Platinen einstückig angeformte, rechtwinklig aus der Platinenebene abgebogene #nschlußkontaktstreifen aufweisen, entfällt einerseits ein zusätzlicher Arbeitsgang, nämlich das Anbringen der Anschlußkontaktstreifen, und andererseits wird eine zusätzliche Fehlerquelle, nämlich die Verbindungsstelle zwischen Kontakt~ streifen und Platine vermieden.
• Die Ausbildung der Anschlußkontaktstreifen als Messerkontakte läßt einerseits die Fertigung im Stanzvorgang zu, wobei andererseits die Verbindung mit einem entsprechend#en Kontaktstift sehr einfach möglich ist.
• Durch die Anordnung flacher, unbeschichteter Stegleiter ist die Anformung der Anschlußkontaktstreifen möglich. Dagegen wäre dies bei beschichteten Leiterplatten gemäß Stand der Technik mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand nicht möglich.
• Wird die Beschichtung der Leiterplatten, nämlich nach dem Umbiegen der Anschlußbereiche vorgenommen, so ergibt sich einerseits das Problem, daß die Anschlußenden während der Beschichtung vollkommen frei von dem aufzubringenden Material gehalten werden müssen.
• Andererseits ist bei einem solchen verfahren eine gleichmäßige Beschichtung des aufzubringenden Materials nur schwierig zu gewährleisten, und zwar, weil einerseits horizontal und andererseits vertikal liegende Bereiche der Leiterplatten zu beschichten sind.
• Wird dagegen die Beschichtung vor dem Umbiegen der Anschlußbereiche vorgenommen, so muß neben einem kostenträchtigen, d.h., die Biegebeanspruchung aushaltendem Material ebenfalls dafür Sorge getragen werden, daß die Anschlußenden wiederum von dem aufzubringenden Material freigehalten werden.
• Weiterhin ist vorgesehen, daß das Gehäuse mit Wänden versehen ist, die eine dem höchsten Platinenniveau zuzüglich angeformter Anschlußkontaktstreifen entsprechende Höhe aufweisen.
• In Weiterbildung ist vorgesehen, daß im Deckel des Gehäuses Taschen für die Anschlußkontaktstreifen gebildet sind, die durch einen steckerstiftbreiten Schlitz von außen zugänglich sind.
• Durch diese raschen sind einerseits die Anschlußkontakt~ streifen zusätzlich mechanisch gehalten, und andererseits bilden sie eine Einführhilfe für den entsprechenden Steckerstift. Der Deckel ist dabei mit dem Gehäuse rastuerbunden.
• Dadurch ist eine gute Belüftung und Wärmeableitung aus der Zentralelektrik möglich.
• Die Erfindung ist nachstehend anhand eines AusfUhrungs beispieles näher erläutert und im einzelnen beschrieben.
• Es zeigt: Fig. 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung im Querschnitt; Fig. 2 das Gehäuseunterteil in Ansicht; Fig 3 den Gehäusedeckel in Ansicht.
• Die Zentralelektrik zur zentralen Anordnung von elektrischen Verbindungselementen in Kraftfahrzeugen besteht aus einem Gehäuse 1 mit Wänden 6, sowie einem Deckel 7. Das aus Kunst~ stoff bestehende Gehäuse 1 weist bodenseitig angeformte Tragstifte 2 auf, an deren freien Enden die als Platinen 3 ausgebildeten Leiterplatten befestigt sind. Für jede Platinenebene ist eine Vielzahl gleichlanger Tragstifte 2 vorgesehen. Die Tragstifte unterschiedlicher Platinenebenen sind unterschiedlich lang, wobei ihre Länge dem gewählten Platinenniveau entspricht. Desweiteren durchgreifen die längeren Tragstifte 2 die im Niveau niedriger angeordneten Platinen 3 berührungslos. Im Ausführungsbeispiel sind zehn Platinen 3 in acht Ebenen überenander angeordnet. Die Platinen sind dabei jeweils als flache Stegleiter ausgebildet. Sie sind aus üblichen Leiterblechen gestanzt. Im Stanzvorgang sind gleichzeitig Anschlußkontaktatreifen 4 an die jeweilige Platine angeschnitten, die in einem nachfolgenden Arbeitsgang rechtwinklig aus der Platinenebene abgebogen werden. Die Anschlußkontaktstreifen 4 sind im Ausführungsbeispiel als Messerkontakte ausgebildet.
• An ihren freien Enden tragen die Tragstifte 2 Einführhilfen 5, in die die Platinen mit entsprechenden Lochungen eingefädelt werden. Die Einführhilfen 5 sind stiftförmig ausgebildet und im Ausführungsbeispiel ebenso wie die Tragstifte 2 selbst kreisfdrmigen Querschnitts. Die Stifte, die die Einführhilfen 5 bilden, sind relativ zu dem zugehdrigen Tragstift 2 dünner ausgebildet, so daß die entsprechende Platine 3 mit ihrer Lochung übergeschoben werden kann bis sie vor das Tragstiftende stößt und dort anliegt.
• Wie insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich, werden die die Einführhilfen 5 bildenden Stifte nach Auflegen der engt~ sprechenden Platine nietkopfartig verformt, so daß eine feste Verbindung zwischen Platine und Tragstift entsteht.
• (Siehe inshesondere Fig. 1 links unten).
• Die Gehäusewände 6 sind so-hoch ausgebildet, daß die Anschlußkontaktstreifen innerhalb des Gehäuses 1 liegen, das zusätzlich mit dem verrastbaren Deckel 7 abgedeckt ist. Am Deckel 7 sind Haltestifte 8 angeformt, die zum Boden 9 hin gerichtet verlaufen. Die Haltestifte 8 sind jeweils koaxial zum zugehörigen Tragstift 2 angeordnet, wobei in der Endmontagelage gemäß Fig. 1 zwischen den Enden der Haltestifte 8 und der Tragstifte 2 ein schmalter Spalt verbleibt.
• Im Deckel 7 sind zudem noch Taschen 10 fUr die Anschluß kontaktstreifen 4 vorgesehen, die durch einen steckerstiftbreiten Schlitz von außen zugänglich sind.
• Wie insbesondere in Fig. 1 zu sehen, sind die Tragstifte 2 teilweise hohl ausgebildet, so daß darin Anschlußstecker~ stifte 11 einschiebbar sind. Diese Anschlußsteckerstifte i1 sind durch eine geeignete Rastverbindung praktisch unlösbar in dem zugehörigen Tragstift 2 angeordnet, wobei sie mit der zugehörigen Platine 3 mechanisch und elektrisch leitend verbunden sind. Sie ragen nach außen aus dem Boden 9 heraus, wobei am Boden ein Kragen angeformt ist, der die zugehösigen Anschlußsteckerstifte umgibt.
• Während in Fig. 1 das Schnittbild einer komplett montierten ,Zentralelektrik gezeigt ist, stellen Fig. 2 und 3 nur Einzelteilzeichnungen dar. In Fig. 2 sieht man in das Innere des Gehäuses auf den Boden 9. Es sind dort eine Vielzahl von Tragstiften 2 mit Einführhilfen 5 ersichtlich. Desweiteren sind Schlitze für Steckerstifte sowie Aufnahmen für hülsenförmige Steckerstifte ersichtlich. Fig. 3 zeigt den Deckel der Vorrichtung von innen gesehen. Dabei sind insbesondere die Haltestifte 8 sowie die Taschen 10 für die Anschlußsteckerstifte ii ersichtlich.
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Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Zentralelektrik in Kraftfahrzeugen zur zentralen Anordnung ¼, von elektrischen Verbindungselementen, bestehend aus einem Gehäuse aus Isolierstoff, zum Beispiel-aus Kunststoff, und aus mehreren übereinander angeordneten, als Platinen ausgebildeten Leiterplatten, zum Beispiel aus Kupferblech, dadurch gekennzeichnet, daß die Platinen (3) als flache Stegleiter ausgebildet sind, die einstückig angeformte, rechtwinklig aus der Platinenebene abgebogene Anschlußkontaktstreifen (4) aufweisen, wobei die AnschluI3kontaktstreifen (4) als Messerkontakte ausgebildet sind und niveaus gleich aus dem Gehäuse (1) herausragen.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das GehFuse (1) mit Wänden versehen ist, die eine dem höchsten Platinenniveau zuzüglich angeformter Anschlußkontaktstreifen (4) entsprechende Höhe aufweisen.
3. 3. vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Gehäuse-Deckel (7) Taschen (10) für die Anschlußkuntaktstreifen (4) gebildet sind, die durch einen steckerstiftbreiten Schlitz von außen so zugänglich sind, daß sie mit von außen zuführbaren Steckerstiften oder dergleichen verbindbar sind.