DE4429294C2 - Zentralelektrik - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung geht von einer entsprechend dem Oberbegriff des Hauptanspruches konzipierten, für Kraftfahrzeuge vorgesehenen Zentralelektrik 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 Anschlußmöglichkeiten für an elektrischen Leitungssträngen vorhandene Steckverbindungsteile versehen sind.

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

Durch die DE 36 08 752 C1 ist eine Zentralelektrik bekanntgeworden, die ein aus einem Unterteil und einem Oberteil bestehendes Isolierstoffgehäuse aufweist, in dem mehrere übereinander angeordnete, gleich ausgerichtete Leiterbahnebenen vorhanden sind, die aus flachen Stegleitern bestehen. Die Endzonen der Stegleiter sind rechtwinklig aus der zugehörigen Leiterbahnebene abgebogen und erstrecken sich jeweils in einer senkrecht zu den Leiterbahnebenen verlaufenden Richtung und enden im Bereich des Bodens oder der Decke des Isolierstoffgehäuses. Dabei sind die Endzonen der Stegleiter entweder als Messerkontaktteile oder als Messeraufnahmekontaktteile ausgebildet, wovon in der Regel die Messerkontaktteile den an der Außenseite des Bodens vorhandenen Steckverbindungsteilen und die Messeraufnahmekontaktteile den an der Außenseite der Decke anzuordnenden elektrischen Einrichtungen, wie z. B. Steuergeräten, Schaltbausteinen bzw. Sicherungen zugeordnet 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 zugeordnet werden muß. Diese ist wiederum über zusätzliche Leitungsstränge mit der Zentralelektrik zu verknüpfen, was einen recht enormen Aufwand darstellt.

Darüber hinaus ist durch die DE 35 46 604 C2 eine dem Oberbegriff des Hauptanspruches entsprechende Zentralelektrik bekanntgeworden, die mit einem mehrere übereinanderliegende Leiterbahnebenen aufweisenden ersten kastenförmigen Isolierstoffgehäuse versehen ist, dem ein eine Leiterplatte aufweisendes zweites kastenförmiges Isolierstoffgehäuse zugeordnet ist. Dabei sind die als Stegleiter ausgebildeten Leiterbahnen des ersten Isolierstoffgehäuses mit den Leiterbahnen der in dem zweiten Isolierstoffgehäuse vorhandenen Leiterplatte über Steckkontaktelemente und zugeordnete Gegen-Steckkontaktelemente elektrisch verknüpfbar. Die Leiterplatte ist weiterhin über am zweiten Isolierstoffgehäuse vorgesehene Steckverbindungsteile mit externen elektrischen Einrichtungen verbindbar und zwar über daran angeschlossene Gegen-Steckverbindungsteile. Problematisch bei einer so aufgebauten Zentralelektrik ist, daß die zur Verbindung der in den beiden Isolierstoffgehäusen vorhandenen elektrischen Mittel vorgesehenen Steckkontaktelemente und die zugehörigen Gegen-Steckkontaktelemente ungeordnet angebracht sind, so daß dieselben gerade bei schlechten Sichtverhältnissen manuell nicht einfach einander zuzuordnen sind. Im übrigen sind bei einer Vielzahl von zu realisierenden Steckverbindungen recht beachtliche Steckkräfte aufzubringen. Dies führt in der Praxis dazu, daß die beiden Isolierstoffgehäuse durch schaukelnde Bewegungen zusammengefügt werden. Hierbei besteht aber die Gefahr, daß die Steckkontaktelemente bzw. die Gegen-Steckkontaktelemente durch die schräg angreifenden Kräfte verbogen (aufgeweitet) werden und somit in ihrer Stromübertragungseigenschaft beeinträchtigt werden.

Schließlich ist durch die DE 42 12 889 A1 eine Zentralelektrik bekanntgeworden, bei der einem mit elektrischen Einrichtungen versehenen kastenförmigen Isolierstoffgehäuse über ein scharnierartiges Verbindungsmittel ein zweites insbesondere mit elektrischen Sicherungen bestücktes kastenförmiges Isolierstoffgehäuse zugeordnet ist. Dabei sind an der an das Verbindungsmittel angrenzenden Seite des einen Isolierstoffgehäuses mehrere in einer Reihe angeordnete Steckkontaktelemente vorhanden, die mit Gegen-Steckkontaktelementen kooperieren, die an der ebenfalls an das Verbindungsmittel angrenzenden gegenüberliegenden Seite des anderen Isolierstoffgehäuses angebracht sind.

Die scharnierartigen Verbindungsmittel und die miteinander kooperierenden Steckkontaktelemente sind hierbei so angeordnet, daß bei der zur Realisierung der elektrischen Verbindung notwendigen Schwenkbewegung der beiden Isolierstoffgehäuse sämtliche Steckkontaktelemente gleichzeitig in Eingriff miteinander gelangen. Dies bedingt aber einen relativ hohen Kraftaufwand, da die bei der Realisierung der Steckverbindungen am Anfang zu leistenden Aufweitarbeiten an allen Steckkontaktelementen gleichzeitig zu erbringen sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Zentralelektrik der eingangs erwähnten Art derart weiterzubilden, daß die in dem zweiten Isolierstoffgehäuse vorhandenen elektrischen Einrichtungen in einfacher Art und Weise mit relativ geringem Kraftaufwand über entsprechend angeordnete, an den einander zugeordneten Seiten der beiden Isolierstoffgehäuse vorhandene elektrische Steckkontaktelemente mit den elektrischen Einrichtungen des ersten Isolierstoffgehäuses verbindbar sind.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhaft bei einem solchen Aufbau einer Zentralelektrik ist, daß durch den sehr einfach möglichen Austausch des kompletten zweiten Isolierstoffgehäuses oder der demselben zugehörigen Leiterplatte eine einfache Anpassung an geänderte Anforderungsprofile der elektrischen Ausrüstung eines Kraftfahrzeuges durchführbar ist.

Besonders günstige Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel einer Zentralelektrik näher erläutert.

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, weist die Zentralelektrik ein vorzugsweise aus Kunststoff bestehendes erstes kastenförmiges Isolierstoffgehäuse l auf, das sich aus einem Oberteil 1** und einem Unterteil 1* zusammensetzt. Die beiden Gehäuseteile sind vorzugsweise über clipsartige Verbindungsmittel einander zugeordnet und über Befestigungsmittel an einem ortsfesten, der Einfachheit halber nicht dargestellten Teil eines Kraftfahrzeuges festlegbar.

In dem von den jeweils wannenartig ausgeführten Gehäuseteilen gebildeten Isolierstoffgehäuse 1 sind flache, vorzugsweise aus Messing hergestellte, der Einfachheit halber nicht näher veranschaulichte Stegleiter angeordnet, die sich mit ihren mittleren Bereichen in mehreren Leiterbahnebenen parallel zum Boden 1b bzw. zur Decke 1a des Isolierstoffgehäuses 1 erstrecken und deren Endzonen in der Regel senkrecht zu den Leiterbahnebenen abgewinkelt sind. Die Endzonen der Stegleiter sind entweder als Messerkontaktteile 3 oder als Messeraufnahmekontaktteile 4 ausgebildet, wobei die Messeraufnahmekontaktteile 4 etwa im Bereich der Decke Ia bzw. des Bodens 1b des Isolierstoffgehäuses 1 enden, und die Messerkontaktteile 3 in einem zur Realisierung einer einwandfreien Steckverbindung erforderlichen Maße darüber hinausragen.

An der Außenseite der Decke 1a des ersten Isolierstoffgehäuses 1, d. h. an dort vorhandenen, nach einem Ordnungsprinzip festgelegten Steckplätzen können nunmehr elektrische Einrichtungen wie z. B. Sicherungen 5 oder elektrische Steuergeräte 6 plaziert werden. Die Steckplätze umfassen dabei schlitzförmige Öffnungen 19, in denen die Messeraufnahmekontaktteile 4 enden. An der Außenseite des Bodens 1b des ersten Isolierstoffgehäuses 1 sind Steckverbindungsteile 7 vorhanden, die mit Gegen-Steckverbindungsteilen von extern angeordneten elektrischen Einrichtungen verbindbar sind.

Dem ersten kastenförmigen Isolierstoffgehäuse 1 ist ein als Elektronikeinheit ausgeführtes, ebenfalls kastenförmig ausgebildetes zweites Isolierstoffgehäuse 2 zugeordnet. Dieses zweite Isolierstoffgehäuse 2 besteht aus einem becherartigen Unterteil 2* und einem das offene Ende des Unterteils 2* verschließenden deckelartigen Oberteil 2**. Zur elektrischen Verbindung der in dem ersten Isolierstoffgehäuse 1 vorhandenen Stegleiter bzw. der zugeordneten elektrischen Einrichtungen sind auf einer Schmalseite 1c des ersten Isolierstoffgehäuses 1 als Messerkontaktteile 3 ausgebildete Steckkontaktelemente herausgeführt. Die Messerkontaktteile 3 sind in zwei parallel zueinander und parallel zum Boden 1b bzw. zur Decke 1a sich erstreckenden Reihen angeordnet und in einem Steckverbindungsteil 8 zusammengefaßt.

Diesem Steckverbindungsteil 8 ist ein Gegen-Steckverbindungsteil 9 zugeordnet, das mit als Messeraufnahmekontaktteile 4 ausgebildeten, ebenfalls in zwei parallelen Reihen sich erstreckenden Gegen-Steckkontaktelementen versehen ist und am becherartigen Unterteil 2* im Bereich des durch das deckelartige Oberteil 2** verschlossenen offenen Endes des Unterteils 2* in einer dort vorgesehenen Aussparung 16 angeordnet ist. Das Gegen-Steckverbindungsteil 9 bzw. die beiden zugehörigen Reihen der Gegen-Steckkontaktelemente erstrecken sich wiederum parallel zur äußeren Oberfläche des deckelartigen Oberteils 2**.

An der inneren Oberfläche des deckelartigen Oberteils 2** ist eine mit elektrischen/elektronischen Bauelementen 10 bestückte Leiterplatte 11 befestigt, die senkrecht zur Haupterstreckung des Oberteils 2** ausgerichtet ist, und mit ihren beiden Hauptoberflächen parallel zu den beiden Breitseiten 2a, (2b) des Unterteils 2* verläuft. Zur Führung der Leiterplatte 11 in dem becherartigen Unterteil 2* sind an den beiden sich gegenüberliegenden Schmalseiten 2c, 2d desselben Führungsvorrichtungen 12 vorgesehen, die als Führungsnuten ausgebildet sind, welche von zwei an den inneren Oberflächen der beiden Schmalseiten 2c, 2d angeformten, parallel verlaufenden Führungsstegen gebildet sind.

Um das erste Isolierstoffgehäuse 1 mit dem zweiten Isolierstoffgehäuse 2 zusammenzufügen und damit das Steckverbindungsteil 8 mit dem zugehörigen Gegen-Steckverbindungsteil 9 zu verbinden, sind im Bereich des einem Ende der beiden Reihen von Messerkontaktteilen 3 benachbarten Randes der Schmalseite 1c bzw. der zugehörigen Kante oder Ecke des Isolierstoffgehäuses 1 Lagermittel 13 angeordnet, die mit einem am zweiten Isolierstoffgehäuse 2 im Bereich einer zugeordneten Kante bzw. Ecke vorhandenen Lagermittel 14 im Sinne eines Schwenklagers kooperieren. Um die scharnierende Bewegung des zweiten Isolierstoffgehäuses 2 gegenüber dem ersten Isolierstoffgehäuse 1 optimal durchzuführen, ist im Bereich der dem Schwenklager diametral gegenüberliegenden Kante bzw. Ecke des zweiten Isolierstoffgehäuses 2 eine Handhabe 15 angebracht. Bei dem scharnierenden Zusammenfügen des ersten und des zweiten Isolierstoffgehäuses kommen die Messerkontaktteile 3 aufgrund ihrer Reihenanordnung nacheinander mit den zugeordneten Messeraufnahmekontaktteilen 4 in Eingriff, so daß ein etwa linearer Anstieg der Steckkräfte sich ergibt.

Zwecks Verbindung der vom zweiten Isolierstoffgehäuse 2 umfaßten Elektronikeinheit mit externen elektrischen Einrichtungen sind sowohl am becherartigen Unterteil 2* als auch am deckelartigen Oberteil 2** als Steckverbindungsteile ausgebildete Vorrichtungen 17, 18 vorgesehen.

Claims (15)

1. Zentralelektrik für Kraftfahrzeuge mit einem aus einem Oberteil und einem Unterteil bestehenden ersten kastenförmigen Isolierstoffgehäuse, das mit mehreren übereinander angeordneten, im Abstand voneinander liegenden Leiterbahnebenen versehen ist, wobei aus den aus mehreren flachen Stegleitern bestehenden Leiterbahnebenen in senkrecht dazu stehender Richtung sich erstreckende Stegleiterendzonen abgewinkelt sind, die im Bereich von parallel zu den Leiterbahnebenen verlaufenden, den Boden und die Decke des Isolierstoffgehäuses bildenden Gehäusewänden enden und zur Verbindung mit an zugeordneten elektrischen Einrichtungen vorhandenen Steckkontaktelementen vorgesehen sind und mit einem zweiten, dem ersten Isolierstoffgehäuse zugeordneten, kastenförmigen Isolierstoffgehäuse, das zumindest eine mit elektrischen/elektronischen Bauelementen bestückte, über Steckkontaktelemente und damit kooperierende Gegen-Steckkontaktelemente mit den Stegleitern des ersten Isolierstoffgehäuses elektrisch verbundene Leiterplatte aufweist und das mit zumindest einem Steckverbindungsteil versehen ist, welches mit einem an einer zugeordneten externen elektrischen Einrichtung vorhandenen Gegen-Steckverbindungsteil in Eingriff bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zur elektrischen Verbindung der Leiterplatte (11) mit den Stegleitern vorgesehenen, an einer Gehäusewand (1c) des ersten Isolierstoffgehäuses (1) vorhandenen Steckkontaktelemente in zumindest einer Reihe angeordnet und zu einem Steckverbindungsteil (8) zusammengefaßt sind, das mit einem am zweiten Isolierstoffgehäuse (2) vorhandenen, die entsprechend angeordneten Gegen-Steckkontaktelemente aufweisenden Gegen-Steckverbindungsteil (9) scharnierend verbindbar ist, indem im Bereich von der einem Ende der Steckkontaktelemente-Reihe benachbarten Kante des ersten Isolierstoffgehäuses (1) Lagermittel (13) vorhanden sind, die mit im Bereich einer zugeordneten Kante des zweiten Isolierstoffgehäuses (2) vorgesehenen Lagermitteln (14) zwecks Realisierung eines Schwenklagers in Eingriff bringbar sind.

2. Zentralelektrik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an dem ersten Isolierstoffgehäuse (1) vorhandenen Steckkontaktelemente als Messerkontaktteile (3) ausgeführt sind, die mit den am zweiten Isolierstoffgehäuse (2) vorgesehenen, als Messeraufnahmekontaktteile (4) ausgebildeten Gegen-Steckkontaktelementen in Eingriff bringbar sind und daß die beiden Hauptoberflächenbereiche der Messerkontaktteile (3) in jeweils einer Ebene liegend angeordnet sind.

3. Zentralelektrik nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das kastenförmig ausgeführte erste Isolierstoffgehäuse (1) aus einem wannenartig ausgebildeten Unterteil (1*) und einem wannenartig ausgebildeten Oberteil (1**) besteht und daß die in einem Steckverbindungsteil (8) zusammengefaßten Steckkontaktelemente an einer Seitenwand (1c) des ersten Isolierstoffgehäuses (1) vorhanden sind.

4. Zentralelektrik nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite kastenartige Isolierstoffgehäuse (2) aus einem becherartigen Unterteil (2*) und einem das offene Ende des Unterteils (2*) verschließenden deckelartigen Oberteil (2**) besteht und daß auf dem nach innen gewandten Hauptoberflächenbereich des deckelartigen Oberteils (2**) die Leiterplatte (11) in einer senkrecht dazu stehenden Ausrichtung angeordnet ist.

5. Zentralelektrik nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem nach außen gewandten Hauptoberflächenbereich des deckelartigen Oberteils (2**) eine mit der Leiterplatte (11) elektrisch verbundene Vorrichtung (18) zum Anschluß von zumindest einer externen elektrischen Einrichtung angeordnet ist.

6. Zentralelektrik nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (18) aus zumindest einem Steckverbindungsteil besteht, das mit einem an einer externen elektrischen Einrichtung vorgesehenen Gegen-Steckverbindungsteil in Eingriff bringbar ist.

7. Zentralelektrik nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Verbindung mit den Steckkontaktelementen des am ersten Isolierstoffgehäuse (1) vorhandenen Steckverbindungsteils (8) vorgesehenen, in einem Gegen-Steckverbindungsteil (9) zusammengefaßten Gegen-Steckkontaktelemente auf der Leiterplatte (11) in einer senkrecht dazu stehenden Ausrichtung angeordnet sind.

8. Zentralelektrik nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (11) durch zwei an sich gegenüberliegenden Schmalseiten (2c, 2d) des becherartigen Unterteils (2**) vorgesehene Führungsvorrichtungen (12) demselben definiert zuzuordnen ist, daß das darauf vorhandene Gegen-Steckverbindungsteil (9) in der Nähe des deckelartigen Oberteils (2**) angeordnet ist und daß das becherartige Unterteil (2*) an einer seiner beiden Breitseiten (2a) im Bereich seines offenen Endes mit einer auf das Gegen-Steckverbindungsteil (9) abgestimmten Aussparung (16) versehen ist.

9. Zentralelektrik nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsvorrichtungen (12) als an den sich gegenüberliegenden Schmalseiten (2c, 2d) des zweiten Isolierstoffgehäuses (2) vorhandene, durch zwei daran angebrachte, parallel verlaufende Führungsstege gebildete Führungsnuten ausgeführt sind, die zur Aufnahme der beiden voneinander abgewandten Seitenränder der Leiterplatte (11) vorgesehen sind.

10. Zentralelektrik nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an dem becherartigen Unterteil (2*) auf der Gehäuseseite (2b), die von der das mit dem Steckverbindungsteil (8) des ersten Isolierstoffgehäuses (1) verbindbaren Gegen-Steckverbindungsteil (9) aufweisenden Gehäuseseite (2a) abgewandt ist, eine Handhabe (15) im Bereich der Kante angeordnet ist, die diametral zu der das Lagermittel (14) aufweisenden Kante verläuft.

11. Zentralelektrik nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die übereinander angeordneten, im Abstand voneinander liegenden Leiterbahnebenen des ersten Isolierstoffgehäuses (1) durch Isolierzwischenlagen voneinander getrennt sind.

12. Zentralelektrik nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierzwischenlagen mit Ausnehmungen zur Aufnahme der flachen Stegleiter der Leiterbahnebenen versehen sind.

13. Zentralelektrik nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die aus den Leiterbahnebenen herausragenden, rechtwinklig in Richtung auf die Decke (1a) des ersten Isolierstoffgehäuses (1) abgewinkelten Stegleiter-Endzonen in mit schlitzförmigen Öffnungen (19) versehenen Aufnahmekammern des Oberteils (1**) und die aus den Leiterbahnebenen herausragenden, rechtwinklig in Richtung auf den Boden (1b) des ersten Isolierstoffgehäuses (1) abgewinkelten Stegleiter-Endzonen in mit schlitzförmigen Öffnungen versehenen Aufnahmekammern des Unterteils (1*) befestigt sind.

14. Zentralelektrik nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die in den an der Decke (1a) und an dem Boden (1b) des ersten Isolierstoffgehäuses (1) vorhandenen Aufnahmekammern befestigten Stegleiter-Endzonen mit widerhakenähnlichen Ansätzen versehen sind.

15. Zentralelektrik nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Decke (1a) und an dem Boden (1b) des ersten Isolierstoffgehäuses (1) befindlichen, zur führenden Halterung der Stegleiter-Endzonen vorgesehenen Aufnahmekammern mit Einführschrägen versehen sind.