DE10063367A1 - Elektrisches Kraftfahrzeugschloß-Modul und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Kraftfahrzeugschloß-Modul mit einem Körper (2) aus spritzgegossenem Kunststoff, der zur Aufnahme elektrischer Bauelemente (3-8, 13) dient und in den Leiterbahnen eingelassen ist, welche die elektrischen Bauelemente entsprechend einer vorgegebenen Schaltung miteinander elektrisch verbinden, wobei die Schaltung mindestens eine erste und eine zweite Leiterbahn (11, 12) umfaßt, die sich kreuzen, ohne sich zu berühren, und wobei sich in der ersten Leiterbahn (11) ein seriell angeordnetes elektrisches Bauelement (13) befindet. DOLLAR A Um derartige elektrische Module auf einfache Weise herstellen zu können, schlägt die Erfindung vor, daß die erste Leiterbahn (11) eine Unterbrechung (14) im Bereich der Kreuzungsstelle der beiden Leiterbahnen (11, 12) aufweist, und daß das in Serie mit der ersten Leiterbahn (11) geschaltete elektrische Bauelement (13) mit den beiden Abschnitten (11a, 11b) der ersten Leiterbahn (11) verbunden ist, die sich im Bereich der zweiten Leiterbahn (12) befinden, derart, daß das elektrische Bauelement (13) die zweite Leiterbahn (12) unter- oder oberhalb der Leiterbahn (12) überbrückt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrisches Kraftfahrzeugschloß-Modul mit einem Körper aus spritzgegossenem Kunststoff, der zur Aufnahme elektrischer Bauelemente dient und in den Leiterbahnen eingelassen sind, welche die elektrischen Bauelemente ent­ sprechend einer vorgegebenen Schaltung miteinander elektrisch verbinden, wobei die Schaltung mindestens eine erste und eine zweite Leiterbahn umfaßt, die sich kreuzen ohne sich zu berühren, und wobei sich in der ersten Leiterbahn ein seriell angeordnetes elektri­ sches Bauelement befindet.

Die Verwendung elektrisch betätigbarer Kraftfahrzeugschlösser ist derzeit sehr verbreitet. Sie umfassen häufig mehrere Aktoren (Elektromotoren und/oder Elektromagneten), mehre­ re als Positions-Meßwertgeber verwendete elektrische Schalter zur Bestimmung einer Po­ sition oder eines Zustandes der mechanischen Elemente des Schlosses, und andere elektri­ sche Bauelemente, wie beispielsweise Widerstände, Kondensatoren, Dioden, Varistoren, Schutzelemente, wie Sicherungen oder Widerstände mit einem positiven oder negativen Temperaturkoeffizienten (PTC oder NTC), oder auch mindestens einem Stecker zur Ver­ bindung der elektrischen Bauelemente mit einer zentralen elektronischen Einheit, die im Fahrzeug angeordnet ist, um die Funktion der elektrischen und elektronischen Einrichtun­ gen des jeweiligen Fahrzeuges, insbesondere des entsprechenden Schlosses, zu steuern.

Um eine einfache Montage und/oder Verkabelung der unterschiedlichen mechanischen und elektrischen Bauelemente derartiger Schlösser zu erreichen, ist bereits vorgeschlagen wor­ den, Untergruppen oder Module insbesondere in Form des gattungsgemäßen elektrischen Moduls, wie es durch die Präambel definiert wird, herzustellen, die auf einfache Weise miteinander verbindbar sind. Ein derartiges elektrisches Modul kann beispielsweise die in Fig. 1 der beigefügten Zeichnungen dargestellte Form besitzen. Wie man dieser Figur ent­ nehmen kann, weist das mit 1 bezeichnete elektrische Modul einen Körper 2 auf, der aus einem Teil aus spritzgegossenem Kunststoff mit sehr komplexer Form besteht. Dieses Teil trägt unter anderem verschiedene elektrische Bauelemente, wie einen Getriebemotor 3 zur Verriegelung/Entriegelung des Schlosses, einen Getriebemotor 4 zur Diebstahlsicherung, Schalter 5, 6 und 7 und einen Stecker 8. In dem aus spritzgegossenem Kunststoff beste­ henden Teil, welches den Körper 2 bildet, sind die nicht in Fig. 1 dargestellten Leiterbah­ nen eingelassen, welche die elektrischen Bauelemente miteinander oder mit dem Stecker 8 der vorgegebenen Schaltung verbinden.

Aufgrund der relativen Position entsprechender elektrischer Bauteile und der extrem kom­ plexen Form des Körpers 2 kann es vorkommen, daß zwei in den Körper 2 eingelassene Leiterbahnen sich kreuzen müssen ohne sich berühren zu dürfen, d. h., daß sie einen Ab­ stand voneinander aufweisen müssen, der eine ausreichende Isolierung der Leiter vonein­ ander gewährleistet. Eine derartige Kreuzungsstelle ist häufig schwierig zu realisieren, denn es ist eine Nachbearbeitung erforderlich, da wenigstens eine der beiden Leiterbahnen unter- oder oberhalb der jeweils anderen Leiterbahn herumgeführt werden muß. Außerdem kann es vorkommen, daß der Körper im Bereich der Kreuzungsstelle eine Wandstärke be­ sitzt, die nicht ausreicht, um die beiden Leiterbahnen mit einem ausreichend großen isolie­ renden Abstand voneinander einzulassen.

Ferner kann es erforderlich sein, daß ein elektrisches Bauelement in Serie in eine der bei­ den sich kreuzenden Leiterbahnen eingefügt werden muß. Eine derartige Situation ist in Fig. 2 der beigefügten Zeichnungen dargestellt, aus der man zwei sich kreuzende Leiter­ bahnen 11 und 12 und ein elektrisches Bauelement 13 entnehmen kann, welches in Serie mit der Leiterbahn 11 geschaltet ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Lösung des mit Kreuzungsstellen von zwei Leiterbahnen in einem elektrischen Modul der in der Präambel definierten gattungsgemäßen Art verbundenen Problems anzugeben, wenn in eine der bei­ den Leiterbahnen ein elektrischen Bauteil in Serie mit dieser Leiterbahn geschaltet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein elektrisches Modul gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die erste Leiterbahn eine Unterbrechung im Bereich der Kreu­ zungsstelle der ersten und zweiten Leiterbahn aufweist, und daß das in Serie mit der ersten Leiterbahn geschaltete elektrische Bauelement mit den beiden Teilen der ersten Leiterbahn verbunden ist, die sich im Bereich der zweiten Leiterbahn befinden, so daß das elektrische Bauelement die zweite Leiterbahn unter- oder oberhalb der Leiterbahn überbrückt.

Die vorliegende Erfindung offenbart ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung eines elektri­ schen Kraftfahrzeugschloß-Modules mit einem Körper aus spritzgegossenem Kunststoff, der zur Aufnahme elektrischer Bauelemente dient, und in den Leiterbahnen eingelassen sind, welche die elektrischen Bauelemente entsprechend einer vorgegebenen Schaltung miteinander elektrisch verbinden, wobei die Schaltung wenigstens eine erste und eine zweite Leiterbahn umfaßt, die sich ohne zu berühren kreuzen und wobei sich in der ersten Leiterbahn ein seriell angeordnetes elektrisches Bauelement befindet, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die erste und die zweite Leiterbahn aus einer elektrisch leitenden Metallplatte ausgestanzt werden, derart, daß die erste Leiterbahn aus zwei Abschnitten besteht, die bei­ de von der zweiten Leiterbahn einen vorgegebenen Abstand aufweisen und daß die beiden Leiterbahnabschnitte der ersten Leiterbahn mit Hilfe des in Serie mit der ersten Leiterbahn zu schaltenden elektrischen Bauelementes elektrisch überbrückt werden.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird aus der leitenden metallischen Platte in dem gewünschten Bereich der Kreuzungsstelle der ersten und zweiten Leiterbahn ein kreuzförmiger Abschnitt ausgestanzt und die beiden Arme eines ersten der ersten Leiter­ bahn zugeordneten geraden Armpaares des kreuzförmigen Abschnittes von dem zweiten geraden Armpaar, das der zweiten Leiterbahn zugeordnet ist, abgetrennt.

Vorteilhafterweise werden die einander zugewandten Abschnitte der beiden Arme des er­ sten Armpaares seitlich von der zweiten Leiterbahn umgebogen, so daß sie zwei An­ schlußabschnitte für das elektrische Bauelement bilden, welches in Serie mit der ersten Leiterbahn geschaltet ist.

Die Metallplatte mit der ersten und zweiten ausgestanzten Leiterbahn wird in ein Form­ werkzeug eingebracht und ein thermoplastisches Material kann dann in das Formwerkzeug eingespritzt werden, derart, daß nach der Entformung jeweils ein Teil der Anschlußab­ schnitte außerhalb des Formkörpers verbleibt.

Das in Serie mit der ersten Leiterbahn geschaltete elektrische Bauelement kann dann elek­ trisch mit den nach außen geführten Anschlußabschnitten durch Verschweißen, eine Steckverbindung, Verquetschen oder eine andere ähnliche Technik verbunden werden.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem folgenden anhand von Figuren erläuterten Ausführungsbeispiel. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines elektrischen Modules, bei dem die Erfin­ dung verwendet werden kann;

Fig. 2 eine perspektivische Teilansicht, die zwei sich kreuzende Leiterbahnen wie­ dergibt, die sich innerhalb eines aus spritzgegossenem Kunststoff bestehenden Kör­ pers eines elektrischen Modules, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, befinden, wobei in einer der beiden Leiterbahnen ein elektrisches Bauelement in Serie zwischenge­ schaltet ist;

Fig. 3 und 4 perspektivische Teilansichten zur Erläuterung der Herstellung der Kreuzungsstelle der beiden Leiterbahnen gemäß der Erfindung;

Fig. 5 eine Teilansicht eines Schnittes entlang der in Fig. 4 mit V-V bezeichneten Linie, die das elektrische Modul im Bereich der Kreuzungsstelle der beiden Leiter­ bahnen wiedergibt.

In Fig. 4 sind zwei Leiterbahnen 11 und 12 dargestellt, die dazu bestimmt sind, in das Kunststoffmaterial des Körpers eines elektrischen Modules, beispielsweise des Körpers 2 des in Fig. 1 gezeigten Modules 1, eingebracht zu werden. Die Leiterbahn 11 umfaßt zwei Abschnitte 11a und 11b, die beidseitig von der Leiterbahn 12 und in der gleichen Ebene wie diese angeordnet sind (vgl. auch Fig. 5). Den Fig. 4 und 5 entnimmt man ebenfalls ein elektrisches Bauelement 13, z. B. einen Schutzwiderstand, der in Serie mit der Leiterbahn 11 verbunden ist.

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung weist die Leiterbahn 11 eine Unter­ brechung 14 in dem Bereich, in dem sich die beiden Leiterbahnen 11 und 12 kreuzen müs­ sen, auf und das elektrische Bauelement 13 ist mit den beiden Abschnitten 11a und 11b der Leiterbahn 11 verbunden, so daß es die Leiterbahn 12 unter- oder oberhalb überbrückt. Die beiden Leiterbahnen 11 und 12 sind aus einer Platte 15 aus einem leitenden Material her­ ausgestanzt (Fig. 3). Im Zusammenhang mit diesem Vorgang können auch weitere (nicht dargestellte) Leiterbahnen in gleicher Weise wie die Leiterbahnen 11 und 12 aus der Platte 15 herausgestanzt werden, die dann ebenfalls in den Kunststoff des Körpers 2 des elektri­ schen Moduls 1 eingebracht werden. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, wird in dem gewünschten Bereich der Kreuzungsstelle der beiden Leiterbahnen 11 und 12 aus der Platte 15 ein Be­ reich in Form eines Kreuzes 16 ausgestanzt, wobei der kreuzförmige Bereich ein erstes Paar gerader Abschnitte 16a und 16b, die senkrecht zu den Abschnitten 11a und 11b der Leiterbahn 11 angeordnet sind sowie einen Teil dieser Leiterbahn bilden, und ein zweites Paar gerader Abschnitte 16c und 16d, die einen Teil der Leiterbahn 12 bilden, umfaßt.

Danach werden die beiden Abschnitte 16a und 16b des Kreuzes 16 entlang der in Fig. 3 wiedergegebenen strichpunktierten Linien 17 und 18 abgetrennt, so daß sie von den beiden Abschnitten 16c und 16d des Kreuzes 16 getrennt sind. Dann werden die Bereiche der bei­ den Abschnitte 16a und 16b des Kreuzes 16, die aufeinander zugerichtet und benachbart zu der Leiterbahn 12 angeordnet sind, z. B. um einen rechten Winkel bzw. um die in Fig. 3 strichpunktierten Biegelinien 19 und 20, welche parallel zu der Leiterbahn 12 verlaufen, gebogen. Es werden folglich zwei Anschlußabschnitte 21 und 22 geformt (Fig. 4), mit de­ nen das elektrische Bauelement 13 nachträglich verbunden werden kann. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, können durch geeignete Stanz- und Biegevorgänge auch zwei weitere Befesti­ gungsverbindungen 23 und 24 an den Enden der Leiterbahnen 11 und 12 entsprechend geformt werden. Diese Befestigungsverbindungen können beispielsweise die Steckerstifte eines Steckers bilden, wie er in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen 8 bezeichnet ist.

Nachdem die Leiterbahnen 11 und 12, wie vorstehend beschrieben, aus der Platte 15 aus­ gestanzt und die Verbindungs- und Befestigungsabschnitte 21 bis 24 gebogen sind, und nachdem, für den Fall, daß man weitere (nicht dargestellte) Leiterbahnen benötigt, diese ebenfalls aus der Platte 15 ausgestanzt und passend geformt sind, wird die Platte 15 mit den Leiterbahnen, welche durch später zu beseitigende dünne metallische Stege gehalten werden, in ein Spritzwerkzeug eingebracht, in welches dann ein thermoplastisches Material eingespritzt wird. Das Spritzwerkzeug ist derart ausgebildet, daß nach der Entformung ein Teil der Verbindungsabschnitte 21 und 22 und gegebenenfalls andere Bereiche der Leiter­ bahnen, wie z. B. die Befestigungsverbindungen, außerhalb des Gehäuses verbleiben (Fig. 5). Das elektrische Bauelement 13 kann dann elektrisch mit den Anschlußabschnitten 21 und 22 verbunden werden. Sofern das elektrische Bauelement 13 z. B. an seinen Enden mit kleinen Anschlußleitungen verbunden ist, können diese Anschlußleitungen durch Quetschung oder Klemmung in den Schlitzen 25 und 26 fixiert werden, die in den An­ schlußabschnitten während des Trennens entlang der Linien 17 und 18 (Fig. 3) durch Ein­ drücken hergestellt werden. Die Befestigung der Anschlußleitungen des elektrischen Bau­ elementes 13 an den Anschlußabschnitten 21 und 22 kann anstatt durch Quetschung oder ein ähnliches Verfahren auch durch einen Schweiß- oder Lötvorgang erfolgen.

Im übrigen versteht es sich von selbst, daß die Erfindung nicht auf das vorstehend be­ schriebene Ausführungsbeispiel beschränkt ist, sondern eine Vielzahl weiterer Ausfüh­ rungsformen umfaßt, die sich dem Durchschnittsfachmann auf einfache Weise erschließen, ohne daß dabei der Schutzumfang der Erfindung verlassen wird. Insbesondere kann die elektrische Verbindung des elektrischen Bauelementes mit den beiden Abschnitten 11a und 11b der Leiterbahn 11 auch durch andere geeignete Mittel realisiert werden, die jeweils an die Art des elektrischen Bauelementes und insbesondere an die Art seiner elektrischen An­ schlußklemmen angepaßt ist. So kann z. B. die elektrische Verbindung des elektrischen Bauelementes auch mittels einer Steckverbindung durchgeführt werden.

Außerdem ist es zur elektrischen Verbindung des elektrischen Bauelementes mit den bei­ den Abschnitten 11a und 11b der Leiterbahn 11 nicht erforderlich, die Anschlußabschnitte wie die Abschnitte 21 und 22 auszubilden. Diese beiden Abschnitte können vielmehr auch entfallen. So können z. B. der Teil des Abschnittes 16a des Kreuzes 16, der sich zwischen den Linien 17 und 19 und der Teil des Abschnittes 16b, der sich zwischen den Linie 18 und 20 befindet, bei dem Ausstanzen des Kreuzes 16 oder bei dem Abtrennen der Ab­ schnitte 16a und 16b abgetrennt werden und das Spritzwerkzeug kann derart gewählt wer­ den, daß nach dem Entformen die verbleibenden Teile der Abschnitte 16a und 16b am Bo­ den zweier Vertiefungen herausgeführt werden, die in dem Körper 2 des elektrischen Modules gebildet werden. Die elektrische Verbindung des elektrischen Bauelementes kann dann beispielsweise durch Verschweißen seiner Anschlußklemmen mit den herausgeführ­ ten verbleibenden Teilen der Abschnitte 16a und 16b erfolgen.

Claims (6)

1. Elektrisches Kraftfahrzeugschloß-Modul mit einem Körper (2) aus spritzgegossenem Kunststoff, der zur Aufnahme elektrischer Bauelemente (3-8, 13) dient und in den Leiterbahnen eingelassen sind, welche die elektrischen Bauelemente entsprechend einer vorgegebenen Schaltung miteinander elektrisch verbinden, wobei die Schaltung mindestens eine erste und eine zweite Leiterbahn (11, 12) umfaßt, die sich kreuzen ohne sich zu berühren, und wobei sich in der ersten Leiterbahn (11) ein seriell ange­ ordnetes elektrisches Bauelement (13) befindet, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Leiterbahn (11) eine Unterbrechung (14) im Bereich der Kreuzungsstelle der beiden Leiterbahnen (11, 12) aufweist, und daß das in Serie mit der ersten Leiterbahn (11) geschaltete elektrische Bauelement (13) mit den beiden Abschnitten (11a, 11b) der ersten Leiterbahn (11) verbunden ist, die sich im Bereich der zweiten Leiterbahn (12) befinden, derart, daß das elektrische Bauelement (13) die zweite Leiterbahn (12) unter- oder oberhalb der zweiten Leiterbahn (12) überbrückt.

2. Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Kraftfahrzeugschloß-Modules mit ei­ nem Körper (2) aus spritzgegossenem Kunststoff, der zur Aufnahme elektrischer Bauelemente (3-8, 13) dient und in den Leiterbahnen eingelassen sind, welche die elektrischen Bauelemente entsprechend einer vorgegebenen Schaltung miteinander elektrisch verbinden, wobei die Schaltung wenigstens eine erste und eine zweite Leiterbahn (11, 12) umfaßt, die sich ohne zu berühren kreuzen, und wobei sich in der ersten Leiterbahn (11) ein seriell angeordnetes elektrisches Bauelement (13) befin­ det, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Leiterbahn (11, 12) aus einer Platte (15) eines leitenden Metalles ausgestanzt werden, derart, daß die erste Leiterbahn (11) zwei voneinander beabstandete Abschnitte (11a, 11b) aufweist, die beidseitig von der zweiten Leiterbahn (12) angeordnet sind, und daß die beiden Lei­ terbahnabschnitte (11a, 11b) der ersten Leiterbahn (11) mit Hilfe des in Serie mit der ersten Leiterbahn zu schaltenden elektrischen Bauelementes (13) elektrisch über­ brückt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Platte (15) ein kreuzförmiger Abschnitt (16) aus dem gewünschten Bereich der Kreuzungsstelle der ersten und zweiten Leiterbahn (11, 12) ausgestanzt wird, und daß die beiden Arme (16a, 16b) eines ersten, der ersten Leiterbahn (11) zugeordneten geraden Armpaares des kreuzförmigen Abschnittes (16) von dem zweiten geraden Armpaar (16c, 16d), das der zweiten Leiterbahn (12) zugeordnet ist, abgetrennt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugewand­ ten Abschnitte der beiden Arme des ersten Armpaares (16a, 16b) seitlich von der zweiten Leiterbahn (12) umgebogen werden und zwei Anschlußabschnitte (21, 22) für das elektrische Bauelement (13) bilden, welches in Serie mit der ersten Leiter­ bahn (11) geschaltet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (15) mit der ersten und zweiten ausgestanzten Leiterbahn (11, 12) in ein Formwerkzeug einge­ bracht wird und ein thermoplastisches Material in das Formwerkzeug eingespritzt wird, derart, daß nach dem Entformen jeweils ein Teil der Anschlußabschnitte (21, 22) außerhalb des Formkörpers verbleibt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das in Serie mit der er­ sten Leiterbahn (11) geschaltete elektrische Bauelement (13) elektrisch mit den nach außen geführten Anschlußabschnitten (21, 22) durch Verschweißen, Löten, eine Steckverbindung, Verquetschen oder eine andere ähnliche Technik verbunden wird.