DE4422434C2 - Zentralelektrik - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung geht von einer entspre­ chend dem Oberbegriff des Hauptanspruches konzi­ pierten, für Kraftfahrzeuge vorgesehenen Zentralelek­ trik aus.

Derartige Zentralelektriken werden als Schnittstellen von in Kraftfahrzeugen vorhandenen Elektriksystemen eingesetzt, wobei dieselben einerseits mit Steckplätzen für elektrische Einrichtungen wie z. B. Steuergeräte für die Blinkfunktion oder die Wisch-/Waschfunktionen und für Sicherungen sowie andererseits mit Anschluß­ möglichkeiten für an elektrischen Leitungssträngen vor­ handene Steckverbindungsteile versehen sind.

Aus Sicherheitsgründen müssen solche Zentralelek­ triken relativ robust ausgebildet sein, und zwar weil sie direkt den im Kraftfahrzeug auftretenden, relativ hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt sind.

Eine dem Oberbegriff des Hauptanspruches entspre­ chende Zentralelektrik ist durch die DE 36 08 752 A1 bekanntgeworden.

Diese elektrische Einrichtung weist ein aus einem Un­ terteil und einem Oberteil bestehendes Isolierstoffge­ häuse auf, in dem mehrere übereinander angeordnete, gleich ausgerichtete Leiterbahnebenen vorhanden sind, die aus flachen Stegleitern bestehen. Die Endzonen der Stegleiter sind rechtwinklig aus der zugehörigen Leiter­ bahnebene abgebogen und erstrecken sich jeweils in einer senkrecht zu den Leiterbahnebenen verlaufenden Richtung und enden im Bereich der Bodenwandung des Gehäuse-Unterteils oder im Bereich der Deckenwan­ dung des Gehäuse-Oberteils.

Dabei sind die Endzonen der Stegleiter entweder als Messerkontaktteile oder als Messeraufnahmekontakt­ teile ausgebildet, wovon in der Regel die Messerkon­ taktteile den an der Außenseite der Bodenwandung des Gehäuseunterteils vorhandenen Steckverbindungstei­ len und die Messeraufnahmekontaktteile den an der Au­ ßenseite der Deckenwandung des Gehäuse-Oberteils anzuordnenden elektrischen Einrichtungen, wie z. B. Steuergeräten, Schaltbausteinen bzw. Sicherungen zu­ geordnet sind.

Bei einer derart ausgeführten Zentralelektrik besteht das Problem, daß für z. B. eine Überwachung oder eine logische Verknüpfung von miteinander kooperierenden elektrischen/elektronischen Geräten bzw. Aggregaten denselben eine externe Elektrik-/Elektronikeinheit zu­ geordnet werden muß. Diese ist wiederum über zusätz­ liche Leitungsstränge mit der Zentralelektrik zu ver­ knüpfen, was einen recht enormen Aufwand darstellt.

Weiterhin sind durch die DE 39 23 205 C2 und die US-PS 4 752 254 für Kraftfahrzeuge bestimmte Zentral­ elektriken bekannt geworden, die ebenfalls ein aus ei­ nem wannenartigen Oberteil und aus einem mit einem wannenartigen Gehäuseabschnitt versehenen Unterteil bestehendes Isolierstoff-Gehäuse aufweisen. Dabei sind im Isolierstoff-Gehäuse mehrere übereinander ange­ ordnete, im Abstand voneinander liegende Leiterbahne­ benen vorhanden, die aus mehreren flacher. Stegleitern bestehen. Aus den Leiterbahnebenen sind in senkrecht dazu stehender Richtung Stegleiter-Endzonen abgewin­ kelt, deren als Messerkontaktteile ausgebildete freie En­ den teilweise in am Isolierstoff-Gehäuse vorgesehenen Aufnahmekammern liegen und zur Verbindung mit an zugeordneten elektrischen Einrichtungen vorhandenen Kontaktteilen bestimmt sind.

Darüber hinaus ist in der letztgenannten Druckschrift eine mit elektrischen/elektronischen Bauelementen be­ stückte Leiterplatte offenbart, die in am Isolierstoff-Ge­ häuse angeordneten Führungsnuten gehalten und über Steckkontaktteile sowie damit kooperierende Gegen- Steckkontaktteile mit den Stegleitern verbunden ist.

Außerdem ist durch die DE 39 02 779 A1 eine Bauein­ heit bekannt geworden, die ein zur Aufnahme von elek­ trischen/elektronischen Bauelementen vorgesehenes Isolierstoff-Gehäuse aufweist. Dabei ist das Isolierstoff- Gehäuse mit von einer Gehäuseöffnung ausgehenden Führungsnuten versehen, in die eine mit den elektri­ schen/elektronischen Bauelementen bestückte Leiter­ platte einschiebbar ist, wobei die Gehäuseöffnung durch ein Gehäuse-Verschlußteil abdeckbar ist.

Schließlich ist durch die DE 36 33 800 A1 ein elektri­ sches Gerät bekannt geworden, das ein Isolierstoff-Ge­ häuse aufweist, wobei eine mit elektrischen/elektroni­ schen Bauelementen bestückte Leiterplatte in eine schmal aus geführte Gehäusetasche einschiebbar ist. Die Leiterplatte ist dabei über an ihrem dem Gehäuse­ boden zugeordneten Rand angeordnete Steckkontakt­ teile mit am Boden der Gehäusetasche vorhandenen Gegen-Steckkontaktteilen verbindbar. Bei dieser be­ kannten Ausführungsform wird auch die Öffnung der Gehäusetasche durch ein mit der Leiterplatte verbun­ denes Verschlußteil abgedeckt.

Im übrigen ist durch die DE 37 40 568 C2 eine dem Oberbegriff des Hauptanspruches entsprechende Zentralelektrik für Kraftfahrzeuge bekanntgeworden. Bei diesem Gegenstand ergeben sich durch den dort gewählten Aufbau jedoch relativ lange Wege für die elektrischen Verbindungen von den im Unterteil des Isolierstoffgehäuses angeordneten Leiterbahnebenen zu der in der am Gehäuse-Unterteil angeformten Gehäusetasche befindlichen Leiterplatte. Zudem ist bei der offenbarten Konfiguration von Gehäuse-Unterteil und einstückig damit verbundener Gehäusetasche ein großflächiger, inniger Wärmekontakt der Gehäusetasche mit einer Karosseriewand eines Kraftfahrzeuges bei platzsparendem Aufbau und entsprechender Anordnung der Zentralelektrik nicht ohne weiteres zu realisieren.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zentralelektrik der eingangs erwähnten Art derart weiterzubilden, daß die den Stromkreisen zugeordnete Elektronikeinheit in die Zentralelektrik in einer problemlos anpaßbaren, sowohl elektrisch als auch wärmetechnisch optimierten Art und Weise integriert ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches angegebe­ nen Merkmale gelöst. Vorteilhaft bei einem solchen Aufbau einer Zentralelektrik ist, daß durch den sehr einfach möglichen Austausch der zugeordneten Leiter­ platte eine einfache Anpassung an geänderte Anforde­ rungsprofile durchführbar ist.

Weitere besonders günstige Ausgestaltungen des er­ findungsgemäßen Gegenstandes sind in den Unteran­ sprüchen angegeben und werden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles einer Zentralelektrik näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Zentralelek­ trik

Fig. 2 die Zentralelektrik nach Fig. 1 im Schnitt ge­ mäß Linie A-A der Fig. 1 und mit einem teilweise aufge­ brochen hervorgehobenen Bereich.

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, weist die Zentral­ elektrik ein vorzugsweise aus Kunststoff bestehendes Isolierstoff-Gehäuse 1 auf, das sich aus einem Gehäuse- Oberteil 1a und einem Gehäuse-Unterteil 1b zusam­ mensetzt. Die beiden Gehäuseteile 1a, 1b sind über clipsartige Verbindungsmittel 2, 3 einander zugeordnet und über mit Befestigungslöchern 4b-5b versehene metallische Halteplatten 4a-5a an einem ortsfesten, der Einfachheit halber nicht dargestellten Teil eines Kraftfahrzeuges festlegbar.

In dem von den jeweils wannenartig ausgeführten Gehäuseteilen 1a, 1b gebildeten Isolierstoff-Gehäuse 1 sind flache, vorzugsweise aus Messing hergestellte Steg­ leiter angeordnet, die sich mit ihren mittleren Bereichen in mehreren Leiterbahnebenen 6 parallel zur Boden­ wandung 1b' des Gehäuse-Unterteils 14 bzw. zur Dec­ kenwandung 1a' des Gehäuse-Oberteils 1a erstrecken und deren Endzonen in der Regel senkrecht zu den Leiterbahnebenen 6 abgewinkelt sind. Die Endzonen der Stegleiter sind entweder als Messerkontaktteile 6a, 6a' oder als Messeraufnahmekontaktteile 6b, 6b' ausge­ bildet, wobei die Messeraufnahmekontaktteile 6b, 6b' etwa im Bereich der Deckenwandung 1a' des Gehäuse- Oberteils 1a bzw. der Bodenwandung 1b' des Gehäuse- Unterteils 1b enden, und die Messerkontaktteile 6a, 6a' in einem zur Realisierung einer einwandfreien Steckver­ bindung erforderlichen Maße darüber hinausragen.

An der Außenseite der Deckenwandung 1a' des Ge­ häuse-Oberteils 1a, d. h. an dort vorhandenen, nach ei­ nem Ordnungsprinzip festgelegten Steckplätzen kön­ nen nunmehr elektrische Einrichtungen wie z. B. Siche­ rungen 7 oder elektrische Steuergeräte 8 plaziert wer­ den. Auch kann über ein daran vorgesehenes Steckver­ bindungsteil 9 eine elektrische Verbindung z. B. zu ei­ nem Fehlerdiagnosegerät realisiert werden.

An der Bodenwandung 1b' des Gehäuse-Unterteiles 1b sind einerseits Steckverbindungsteile 10 vorhanden, die mit Gegen-Steckverbindungsteilen von extern ange­ ordneten elektrischen Einrichtungen verbindbar sind. Darüber hinaus ist an dem Gehäuse-Unterteil 1b eine Gehäusetasche 1b* angeformt, in die eine Leiterplatte 11 derart einsetzbar ist, daß diese sich senkrecht zur Bodenwandung 1b' des Gehäuse-Unterteiles 1b er­ streckt. An der Leiterplatte 11 ist ein senkrecht zu ihren beiden Hauptoberflächen stehendes flaches Bauteil an­ gebracht, das als Verschlußteil 11c für die Öffnung der Gehäusetasche 1b* dient. An diesem Gehäuse-Ver­ schlußteil 11c sind Steckverbindungsteile 12 angebracht, an die einerseits die Leiterplatte 11 elektrisch ange­ schlossen ist, und die andererseits über Gegen-Steck­ verbindungsteile mit extern vorhandenen elektrischen Einrichtungen verbindbar sind.

Die auf ihren Hauptoberflächen mit elektrischen/­ elektronischen Bauelementen bestückte Leiterplatte 11 ist mit zwei sich gegenüberliegenden Randbereichen 11a in Führungsvorrichtungen 13 der Gehäusetasche 1b* gehalten und an ihrem den Steckverbindungsteilen 12 gegenüberliegenden, um 90° gegenüber den vorge­ nannten Randbereichen 11a versetzten Randbereich 11b mit zumindest einem, Messerkontaktteile 6a' auf­ weisenden Steckverbindungsteil 14 versehen, das mit einem an der Bodenwandung 1b' des Gehäuseunterteils 1b vorhandenen Gegen-Steckverbindungsteil 15 koope­ riert, welches mit Messeraufnahmekontaktteilen 6b' versehen ist, die mit den Leiterbahnebenen 6 verbunden sind.

Die Messeraufnahmekontaktteile 6b, 6b' befinden sich in der Regel in mit Schlitzen 16 zur eindeutigen Zuführung der Messerkontaktteile 6a, 6a' versehenen Aufnahmekammern 17, während die Messerkontakttei­ le 6a, 6a' durch in der zugeordneten Gehäusewand vor­ gesehene Durchbrüche hindurchgehen und in denselben z. B. mittels widerhakenähnlicher Ansätze festgesetzt sind.

Claims (15)

1. Zentralelektrik für Kraftfahrzeuge, mit einem ein Gehäuse-Oberteil und ein Gehäuse-Unterteil aufweisenden Isolierstoff-Gehäuse und mit mehreren im Isolierstoff-Gehäuse übereinander angeordneten, im Abstand voneinander liegenden Leiterbahnebenen, wobei aus den aus mehreren flachen Stegleitern bestehenden Leiterbahnebenen in senkrecht dazu stehender Richtung sich erstreckende Stegleiter-Endzonen abgewinkelt sind, die im Bereich von parallel zu den Leiterbahnebenen verlaufenden Gehäusewänden enden und zur Verbindung mit an zugeordneten elektrischen Einrichtungen vorhandenen Steckkontaktteilen vorgesehen sind und wobei am Gehäuse-Unterteil eine Gehäusetasche vorhanden ist, in die eine mit elektrischen/elektronischen Bauelementen bestückte Leiterplatte einsetzbar ist, die über an ihrem dem Grund der Gehäusetasche zugeordneten Rand befestigte Steckkontaktteile mit komplementären, an Stegleitern der Leiterbahnebenen angeschlossenen, am Grund der Gehäusetasche vorhandenen Steckkontaktteilen verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die relativ schmal ausgebildete, in Richtung auf die Leiterbahnebenen (6) zu sich erstreckende Gehäusetasche (1b*) von der Bodenwandung (1b') eines am Gehäuse-Unterteil (1b) vorhandenen, wannenartig ausgebildeten, einen Teil der Leiterbahnebenen aufnehmenden Gehäuseabschnitts ausgeht und auf der von dem ebenfalls wannenartig ausgebildeten, den verbleibenden Teil der Leiterbahnebenen aufnehmenden Gehäuse-Oberteil abgewandten Gehäuseseite (1*) eine Einschuböffnung für die Leiterplatte (11) aufweist und daß der mit den komplementären Steckkontaktteilen (6b') versehene Grund der Gehäusetasche durch eine gleichzeitig einen Teil der Bodenwandung (1b') des wannenartigen Gehäuseabschnitts bildende Gehäusewand realisiert ist.

2. Zentralelektrik nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die an dem dem Grund der Ge­ häusetasche (1b*) zugeordneten Rand (11b) der Leiterplatte (11) vorhandenen Steckkontaktteile (6a') in einem Steckverbindungsteil (14) zusammen­ gefaßt sind, das einem an der Bodenwandung (1b') vorhandenen, die komplementären Steckkontakt­ teile (6b') aufweisenden Gegen-Steckverbindungs­ teil (15) zugeordnet ist.

3. Zentralelektrik nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem der Ein­ schuböffnung zugeordneten Rand der Leiterplatte (11) ein quer zur Leiterplattenebene ausgerichtetes, die Einschuböffnung abdeckendes Gehäuse-Ver­ schlußteil (11c) vorhanden ist.

4. Zentralelektrik nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß an dem die Einschuböffnung ab­ deckenden Gehäuse-Verschlußteil (11e) zumindest ein mit einem externen Steckverbindungsteil ko­ operierendes Steckverbindungsteil (12) vorhanden ist, das mit den auf der Leiterplatte (11) vorhande­ nen Leiterbahnen elektrisch verbunden ist.

5. Zentralelektrik nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusetasche (1b*) mit sich gegenüberstehenden, an den beiden Schmalseiten vorhandenen Führungsvorrichtun­ gen (13) zur definierten Zuordnung der beiden von­ einander abgewandten Seitenränder (11a) der Lei­ terplatte (11) versehen ist.

6. Zentralelektrik nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Führungsvorrichtungen (13) nutartig ausgebildet und zur Aufnahme der beiden Seitenränder (11a) der Leiterplatte (11) vorgesehen sind.

7. Zentralelektrik nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stegleiter-End­ zonen an ihren freien Enden als Messerkontaktteil (6a, 6a') bzw. Messeraufnahmekontaktteil (6b, 6b') ausgebildet sind.

8. Zentralelektrik nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die übereinander angeordneten, im Abstand voneinander liegenden Leiterbahnebenen (6) durch Isolierzwischenlagen voneinander getrennt sind.

9. Zentralelektrik nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Isolierzwischenlagen mit Ausnehmungen zur Aufnahme der flachen Steglei­ ter der Leiterbahnebenen (6) versehen sind.

10. Zentralelektrik nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an crem neben der Gehäusetasche (1b*) befindlichen Teil der am wan­ nenartigen Gehäuseabschnitt des Gehäuse-Unter­ teils (1b) befindlichen Bodenwandung (1b') zumin­ dest ein mit einem externen Gegen-Steckverbin­ dungsteil kooperierendes Steckverbindungsteil (10) vorhanden ist.

11. Zentralelektrik nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die aus den Leiter­ bahnebenen herausragenden, rechtwinklig in Rich­ tung auf die Deckenwandung (1a') des Gehäuse- Oberteils (1a) abgewinkelten Stegleiter-Endzonen in mit schlitzförmigen Öffnungen (16) versehenen Aufnahmekammern (17) des Gehäuse-Oberteils (1a) und die aus den Leiterbahnebenen (6) heraus­ ragenden, rechtwinklig in Richtung auf die Boden­ wandung (1b') des Gehäuseunterteils (1b) abgewin­ kelten Stegleiter-Endzonen in mit schlitzförmigen Öffnungen (16) versehenen Aufnahmekammern des Gehäuseunterteils (1b) befestigt sind.

12. Zentralelektrik nach Anspruch 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die in den an der Deckenwan­ dung (1a') und an der Bodenwandung (1b') vorhan­ denen Aufnahmekammern (17) befestigten Steglei­ ter-Endzonen mit widerhakenähnlichen Ansätzen versehen sind.

13. Zentralelektrik nach einem der Ansprüche 11 oder 12 dadurch gekennzeichnet, daß die an der Deckenwandung (1a') und an der Bodenwandung (1b') befindlichen, zur führenden Halterung der Stegleiter-Endzonen vorgesehenen Aufnahme­ kammern (17) mit Einführschrägen versehen sind.

14. Zentralelektrik nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auf­ nahmekammer von dem Kragen eines die als Mes­ serkontaktteile (6a') ausgebildeten Steckkontakt­ teile umgebenden Steckverbindungsteiles (15) ge­ bildet ist.

15. Zentralelektrik nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Ge­ häuse-Oberteil (1a) und das Gehäuse-Unterteil (1b) mit jeweils einer ihrer einander zugeordneten Sei­ tenwände an jeweils einer metallisch ausgeführten, mit Befestigungslöchern (4b, 5b) versehenen Halte­ platte (4a, 5a) befestigt sind.