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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. GEGENSTAND DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein elektrisches Verbindergehäuse.
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2. BESCHREIBUNG DES STANDES
DER TECHNIK
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Wie
in der JP-A-2003-164039 beschrieben, ist ein elektrisches Verbindergehäuse bekannt,
welches aufgebaut ist aus einem Steuerschaltkreissubstrat, einem
Schaltbauteil, welches auf der Oberfläche des Steuerschaltkreissubstrates
ausgerichtet und von dem Steuerschaltkreissubstrat gesteuert wird und
einem Leitungspfad für
elektrische Energie, der auf der Rückseite des Steuerschaltkreissubstrates ausgerichtet
und mit einer Energieversorgung verbunden ist.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Da
bei dieser Art von elektrischem Verbindergehäuse ein relativ großer elektrischer
Strom durch den Leitungspfad für
elektrische Energie fließt, muß dieser
so aufgebaut werden, dass er einen größeren Einbauraum einnimmt,
beispielsweise in Form breiterer Metallplatten. Somit benötigt eine
größere Anzahl
von Abzweigschaltkreisen und Polen, welche in dem Leitungspfad für elektrische
Energie verwendet werden, unvermeidlicherweise einen größeren Raum
zum Einbau von Leitungspfaden für
elektrische Energie, was zu einem Steuerschaltkreissubstrat mit
größeren Abmessungen
führt.
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Die
vorliegende Erfindung wurde auf der Grundlage der obigen Umstände gemacht,
mit der Aufgabe, das elektrische Verbindergehäuse kleiner zu machen.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung wird ein elektrisches Verbindergehäuse geschaffen,
welches aufweist: eine Mehrzahl von Schaltkreiskomponenten, welche
zumindest teilweise einander überlappend übereinander
und im wesentlichen parallel zueinander sind, wobei jede Schaltkreiskomponente ein
Substrat mit einem Schaltbauteil und einem Leitungspfad für elektrische
Energie hat; und ein Tragbauteil mit einem versiegelten Raum zur
Aufnahme der Mehrzahl von Schaltkreiskomponenten. Wenigstens eine
Schaltkreiskomponente aus der Mehrzahl von Schaltkreiskomponenten
mit einem Halbleiterelement ist in dem versiegelten Raum aufgenommen.
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Durch
diese Ausgestaltung kann ein Substrat kleiner gemacht werden, da
das Substrat in eine Mehrzahl von Stücken unterteilt ist, so dass
sie einander überlappend
gemacht werden können,
so dass das elektrische Verbindergehäuse insgesamt kleiner gemacht
werden kann. Da weiterhin das Schaltbauteil, in welchem Halbleiterelemente
verwendet werden, geringe Größe hat und
der gedruckte Schaltkreis auf der Oberfläche des Substrates eine hohe Dichte
hat, können
aufgrund des Anhaftens von Wasser oder Staub Kurzschlüsse auftreten.
Das Schaltbauteil, welches hauptsächlich das Halbleiterelement ist,
ist jedoch in dem versiegelten Raum aufgenommen, so dass Kurzschlüsse aufgrund
der Anhaftung der voranstehenden Substanzen verhindert sind.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung wird eine Außenwand, welche den versiegelten Raum
abteilt, durch eine Abstrahlplatte gebildet, welche Wärmeleitfähigkeit
hat.
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Wenn
bei dieser Ausgestaltung die Schaltkreiskomponenten in dem versiegelten
Raum aufgenommen wird, könnte
in dem Schaltbauteil erzeugte Wärme
innerhalb des versiegelten Raums gehalten werden. Da jedoch eine
Außenwand,
welche den versiegelten Raum bildet, aus einer Abstrahlplatte gemacht
ist, welche hohe Wärmeleitfähigkeit
hat, kann Wärme
innerhalb des versiegelten Raums wirksam zur Außenseite hin abgegeben werden,
so dass die Schaltkreiskomponente geschützt ist.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung ist das Schaltbauteil auf einer Oberfläche des
Substrats innerhalb des versiegelten Raums ausgerichtet. Der Leitungspfad
für elektrische
Energie ist zumindest teilweise von der Abstrahlplatte überlappt,
um in einer Ebene zu kontaktieren.
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Da
in dem Schaltbauteil erzeugte Wärme wirksam über den
Leitungspfad für
elektrisch Energie zu einer Abstrahlplatte geleitet wird, wird eine
Wärmestrahlung
zur Außenseite
des versiegelten Raumes hin abgeführt.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung ist der Leitungspfad für elektrische
Energie über
eine Klebschicht an der Abstrahlplatte angeheftet.
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Da
der Leitungspfad für
elektrische Energie und die Abstrahlplatte über eine Klebschicht aneinander
geheftet sind, wird Wärme
von dem Leitungspfad für
elektrische Energie wirksam an die Abstrahlplatte geleitet.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung ist ein Isolierbauteil, das in der
Lage ist, eine Wärmeleitung
zwischen einer oberen Schaltkreiskomponente aus der Mehrzahl von
Schaltkreiskomponenten und einer unteren Schaltkreis komponente aus
der Mehrzahl von Schaltkreiskomponente zu begrenzen, zwischen der
oberen Schaltkreiskomponente und der unteren Schaltkreiskomponente
angeordnet.
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Wenn
eine Mehrzahl von Schaltkreiskomponenten so ausgerichtet ist, dass
sie einander überlappen,
wird von den Schaltbauteilen der unteren Schaltkreiskomponente erzeugte
wärme zu
der oberen Schaltkreiskomponente geleitet, was zu einem Überhitzungszustand
der oberen Schaltkreiskomponente führt. Jedoch ist ein Isolierbauteil,
welches die Wärmeleitung
begrenzen kann, zwischen der oberen Schaltkreiskomponente und der
unteren Schaltkreiskomponente zwischen diesen beiden Komponenten angeordnet,
so dass die Wahrscheinlichkeit beseitigt wird, dass die obere Schaltkreiskomponente überhitzt
wird.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung wird eine Wand, welche den versiegelten
Raum unterteilt, von dem isolierenden Bauteil gebildet, welches
in Plattenform ausgebildet ist.
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Da
das isolierende Bauteil eine Wand bildet, welche den versiegelten
Raum unterteilt, weist das elektrische Verbindergehäuse weniger
Bauteile auf und ist im Vergleich zu einer Anordnung im Aufbau vereinfacht,
bei der überlappende
isolierende Platten von einer Wand getrennt sind, die einen versiegelten Raum
bildet.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
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1 ist
eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung.
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2 ist
eine perspektivische Ansicht der ersten Schaltkreiskomponente.
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3 ist
eine perspektivische Ansicht des Rahmens des Gehäuses.
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4 ist
eine perspektivische Ansicht der zweiten Schaltkreiskomponente.
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5 ist
eine Schnittdarstellung.
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6 ist
eine perspektivische Ansicht, welche den stimmgabelförmigen Anschluß zeigt.
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7 ist
eine perspektivische Ansicht, welche das Positionierteil zeigt.
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8 ist
eine perspektivische Ansicht, welche den Zungenanschluß zeigt.
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9 ist
eine vergrößerte Schnittdarstellung,
die einen Zustand zeigt, in welchem der stimmgabelförmige Anschluß mit dem
Zungenanschluß zusammengefügt ist.
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10 ist
eine vergrößerte geschnittene Teilansicht
der Anordnung, bei der die erste Schaltkreiskomponente an die isolierende
Platte angeheftet ist.
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11 ist
eine vergrößerte geschnittene Teilansicht
der Anordnung, bei der die zweite Schaltkreiskomponente an die Abstrahlplatte
angeheftet ist.
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BESCHREIBUNG
BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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<Ausführungsform 1>
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Nachfolgend
wird Ausführungsform
1 unter Bezugnahme auf die 1 bis 11 beschrieben. Das
elektrische Verbindergehäuse
dieser Ausführungsform
dient zur Aufnah me einer ersten Schaltkreiskomponente 10 und
einer zweiten Schaltkreiskomponente 30 in einem Gehäuse 40 (als
Tragbauteil) derart, dass sie horizontal einander überlappend und übereinanderliegend
gemacht werden können.
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Die
erste Schaltkreiskomponente 10 ist mit einem annähernd rechteckförmigen Tragsubstrat 11, einem
ersten Leitungspfad 12, der entlang des Tragsubstrates 11 ausgerichtet
ist und einem Relais 22 (als Schaltbauteil) ausgestattet,
welches an einer oberen Abdeckung 41 angebracht ist, welche
nachfolgend beschrieben wird. Wie in 10 dargestellt, ist
das Tragsubstrat 11 in zwei Schichten, eine obere und eine
untere, unterteilt. Zusätzlich
ist der erste Leitungspfad 12 für elektrische Energie durch
eine Mehrzahl von Busschienen gebildet, die durch Ausstanzen einer
dicken Metallschicht in bestimmter Form hergestellt und in drei
obere und untere Schichten unterteilt ist. Der erste Leitungspfad 12 für elektrische
Energie (obere Schicht) ist an der oberen Ebene (Oberfläche) des
oberen Tragsubstrats 11 angeheftet und der erste Leitungspfad 12 für elektrische Energie
(Zwischenschicht) und der erste Leitungspfad 12 für elektrische
Energie (Bodenschicht) sind an den beiden oberen bzw. unteren Ebenen
(Oberfläche
und Rückseite)
des unteren Tragsubstrates 11 angeheftet. Eine Mehrzahl
von Relaisanschlüssen 13 durchtritt
das obere Tragsubstrat 11 und steht im wesentlichen rechtwinklig
zur oberen Ebene (Oberfläche)
vor; eine Mehrzahl von Sicherungsanschlüssen 14 durchtritt
das Tragsubstrat 11 und steht von der oberen Ebene (Oberfläche) im
wesentlichen rechtwinklig vor; und eine Mehrzahl von stimmgabelförmigen Anschlüssen 15 steht
nach unten von der unteren Ebene des Tragsubstrates 11 im
wesentlichen rechtwinklig vor und ist einstückig mit dem ersten Leitungspfad 12 für elektrische
Energie ausgebildet.
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Die
stimmgabelförmigen
Anschlüsse 15 haben
insgesamt eine vertikal langgestreckte bandartige Plattenform (Zungenform)
und sind in einer Linie in einem bestimmten Abstand in Vorwärts/Rückwärtsrichtung
entlang der linken Kante an der Umfangskante des Tragsubstrates 11 angeordnet.
Der stimmgabelförmige
Anschluß 15 weist
ein Auskerbungsteil 16 auf, welches von der Unterkante
aus eingekerbt ist und in Richtung der Längsrichtung weist (parallel
zu der Richtung, in der ein Zungenanschluß 36 eingeführt wird).
Eine in Längsrichtung
gesehene Öffnung
dieses Auskerbungsteils 16 vergrößert sich allmählich von
oben nach unten hin mit Ausnahme des unteren Endteils und ist an
einem Einlaßteil 17 am
unteren Ende des Auskerbungsteils 16 verengt. Mit anderen
Worten, Teile der beiden rechten und linken Seiten des Auskerbungsteils 16 des stimmgabelförmigen Anschlusses 15 sind
ein Paar von Haltestreifen 18, die sich nach unten in Auslegerform
erstrecken. Die Seitenkante des Auskerbungsteils 16 an
dem unteren Endteil jedes Haltestreifens 18 ist ein Führungsteil 19,
welches sich in Kreisform zu dem gegenüberliegenden Haltestreifen 18 aus
erstreckt (vorsteht) und das Paar von Führungsteilen 19 bildet
den Einlaßteil 17 des
Auskerbungsteils 16.
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Eine
isolierende Platte 20 (als Isolierbauteil), wobei ein Teil
der Platte die Gesamtabmessung des Tragsubstrates 11 abdeckt,
ist an der unteren Ebene des Tragsubstrates 11 oder der
oberen Ebene des ersten Leitungspfads 12 für elektrische
Energie (Bodenschicht) unter Verwendung eines Klebemittels (nicht
dargestellt) in einem Zustand enger Überlappung angeheftet. Diese
isolierende Platte 20 begrenzt eine Wärmeleitung zwischen der oberen
ersten Schaltkreiskomponente 10 und der unteren zweiten
Schaltkreiskomponente 30 und bildet eine Wand, welche einen
versiegelten Raum 61 abteilt, wie nachfolgend erläutert wird.
Die isolierende Platte 20 ist aus Materialien mit niedriger
Wärmeleitfähigkeit,
beispielsweise synthetischen Harzen, welche im wesentlichen aus
hochpolymeren Materialien wie Polyethylen bestehen. Besagte isolierende
Platte 20 ist auch elektrisch isolierend. Die isolierende
Platte 20 ist weiterhin mit einer Mehrzahl von Durchgangsöffnungen 21 versehen,
durch welche die stimmgabelförmigen
Anschlüsse 15 treten,
wobei deren horizontale Auslenkung begrenzt wird. Mit anderen Worten, die
stimmgabelförmigen
Anschlüsse 15 stehen
von der isolierenden Platte 20 aus nach unten vor.
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Das
Tragsubstrat 11 wird vertikal von einer Mehrzahl von schlitzförmigen Positionieröffnungen 11H derart
durchsetzt, dass sie in einer Linie entlang der Vorderkante und
der linken Kante des Tragsubstrates ausgerichtet sind. Diese Positionieröffnungen 11H sind Öffnungen,
welche erlauben, dass ein Relaisanschluß 34 der zweiten Schaltkreiskomponente 30 (wird
später
erläutert)
derart durchtreten kann, dass der Anschluß fest positioniert ist. Weiterhin
sind die Positionieröffnungen 20H,
welche erlauben, dass der Relaisanschluß 34 der zweiten Schaltkreiskomponente 30 derart
durchtreten kann, dass der Anschluß fest positioniert ist, in
der isolierenden Platte 20 derart ausgebildet, dass sie
in einer Linie entsprechend den Positionieröffnungen 11H des Tragsubstrates 11 angeordnet
sind und ebenfalls vertikal durchdringbar sind.
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Die
zweite Schaltkreiskomponente 30 ist mit einem annähernd rechteckförmigen Steuerschaltkreissubstrat 31,
einem zweiten Leitungspfad 32 für elektrische Energie, der
entlang der unteren Ebene des Steuerschaltkreissubstrates 31 ausgerichtet
ist und einem Halbleiterschaltelement 33 (als Schaltbauteil)
versehen, welches von der oberen Ebene (Oberfläche) des Steuerschaltkreissubstrates 31 vorsteht.
Der zweite Leitungspfad 32 für elektrische Energie besteht
aus einer Mehrzahl von Busschienen, welche aus einer dicken Metallschicht
gemacht sind, welche in einer bestimmten Form ausgestanzt ist. Wie
in 11 gezeigt, ist er elektrisch gegenüber der unteren
Ebene des Steuerschaltkreissubstrates 31 isolierend und
mittels eines Klebstoffs oder einer dünnen Klebschicht 37 mit
hoher Wärmeleitfähigkeit und
in unmittelbarer Nähe
hierzu in Kontakt mit der Ebene angeheftet. Die Mehrzahl von Relaisanschlüssen 34 steht
im wesentlichen rechtwinklig von der oberen Ebene (Oberfläche) entlang
der Vorderkante und der linken Kante der Umfangskante des Steuerschaltkreissubstrates 31 vor;
eine Mehrzahl von Sicherungsanschlüssen 35 steht im wesentlichen rechtwinklig
von der oberen Ebene (Oberfläche)
entlang der hinteren Kante der Umfangskante des Steuerschaltkreissubstrates 31 vor;
und eine Mehrzahl von Zungenanschlüssen 36 steht im wesentlichen rechtwinklig
von der oberen Ebene (Oberfläche)
entlang der linken Kante der Umfangskante des Steuerschaltkreissubstrates 31 vor
und sie sind in einstückiger
Weise mit dem zweiten Leitungspfad 32 für elektrische Energie ausgebildet.
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Die
Zungenanschlüsse 36 haben
eine vertikal langgestreckte bandartige Plattenform (Zungenform)
und sind in einer Linie mit einem bestimmten Abstand in Vorwärts/Rückwärtsrichtung
entlang der linken Kante der Umfangskante des Steuerschaltkreissubstrates 31 ausgerichtet,
d. h. in einer Form entsprechend den stimmgabelförmigen Anschlüssen 15.
Die obere Kante des Zungenanschlusses 36 weist in Vorwärts/Rückwärtsrichtung,
um einen rechten Winkel zur Unterkante des stimmgabelförmigen Anschlusses 15 zu
ergeben. Weiterhin ist die Plattendickenabmessung des Zungenanschlusses 36 gleich oder
etwas größer als
eine Öffnungsweite
des Einlaßteils 17 an
dem Auskerbungsteil 16 des stimmgabelförmigen Anschlusses 15 (genauer
gesagt, als ein Abstand zwischen den Führungsteilen 19 und
der Haltestreifen 18).
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Wie
bei den Zungenanschlüssen 36 sind
die Relaisanschlüsse 34 von
vertikal langgestreckter bandartiger Plattenform (Zungenform) und
sie sind in einer Linie mit einem bestimmten Abstand in Vorwärts/Rückwärtsrichtung
entlang der Vorderkante und der linken Kante an der Umfangskante
des Steuerschaltkreissubstrates 31 ausgerichtet.
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Das
Gehäuse 40 weist
vom Aufbau her die obere Abdeckung 41, einen Rahmen 48 (als
Tragteil) und eine Abstrahlplatte 60 auf.
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Die
obere Abdeckung 41 ist aus einem Kunstharz und besteht
aus einer im wesentlichen rechteckförmigen Einfassungswand 42,
welche den gesamten Umfang der ersten Schaltkreiskomponente 10 und
der zweiten Schaltkreiskomponente 30 einfaßt und einer
oberen Deckplatte 43, welche die erste Schaltkreiskomponente
von oben her abdeckt, wobei der Innenraum der oberen Abdeckung 41 nach
unten offen ist. Die obere Deckplatte 43 weist eine Mehrzahl
von Relaisbefestigungsteilen 44 auf, welche rechteck-/rohrförmig sind
und nach oben weisen. Die Relais 22, welche in einem Block
ausgebildet sind, werden einzeln in die Relaisbefestigungsteile 44 entfernbar
eingesetzt. Zusätzlich
reichen der Relaisanschluß 13 des
ersten Leitungspfads 12 für elektrische Energie und der
Relaisanschluß 34 des
zweiten Leitungspfads 32 für elektrische Energie in das
Innere des Relaisbefestigungsteils 44 und durchtreten eine Durchgangsöffnung 44H an
deren Boden und die Relais 22, die an dem Relaisbefestigungsteil 44 angebracht
sind, sind in Verbindung mit den Relaisanschlüssen 13 und 34.
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Zusätzlich ist
die obere Deckplatte 43 mit einer Mehrzahl von Sicherungsbefestigungsteilen 45 versehen,
welche auf konkave Weise entlang der hinteren Kante ausgerichtet
sind. Der Sicherungsanschluß 14 des
ersten Leistungspfads 12 für elektrische Energie reicht
in das Innere des Sicherungsbefestigungsteils 45 und durchtritt
hierbei dessen Boden und eine Sicherung (hier nicht dargestellt)
welche in den Sicherungsbefestigungsteil 45 eingesetzt ist,
ist mit dem Sicherungsanschluß 14 verbunden. Die
obere Deckplatte 43 weist auch ein rohrförmiges Befestigungsteil 47 auf,
welches einem nachfolgend beschriebenen Kabelbaumstecker 46 entspricht.
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Der
Rahmen 48 ist aus Kunstharz und steht in einer annähernd rechteckigen
Form zur Verfügung,
welche den Gesamtumfang der zweiten Schaltkreiskomponente 30 einfaßt, wobei
die oberen und unteren Ebenen offen sind (vertikal durchlässige Strukturen).
Von den Rahmenteilen in allen Richtungen, welche den Rahmen 48 bilden,
sind der Vorderkantenrahmenteil 49 und der Rahmenteil 50 der
linken Kante des Rahmens 50 mit Durchgangsöffnungen 51 versehen,
um zu ermöglichen,
dass die Relaisanschlüsse 34 der
zweiten Schaltkreiskomponente 30 derart durchtreten, dass
die Relaisanschlüsse einzeln
positioniert und vibrationsfrei befestigt sind. Weiterhin ist ein
Hinterkantenrahmenteil 52 des Rahmens 48 mit Durchgangsöffnungen 53 versehen,
um zu ermöglichen,
dass die Sicherungsanschlüsse 35 der
zweiten Schaltkreiskomponente 30 durchtreten.
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Das
Vorderkantenrahmenteil 49 des Rahmens 48 weist
eine Positionierrippe 23 auf, um eine relative Auslenkung
des Rahmens 48 in Richtung der Vorderseite der ersten Schaltkreiskomponente 10 zu begrenzen,
in dem es dem Tragsubstrat 11 der ersten Schaltkreiskomponente 10 ermöglicht wird,
von hinten her hiermit in Anlage zu gelangen. Weiterhin ist das
Hinterkantenrahmenteil 52 des Rah mens 48 mit einer
Positionierrippe 24 versehen, um eine relative Auslenkung
des Rahmens 48 in Richtung nach hinten und in Richtung
der rechten und linken Seite der ersten Schaltkreiskomponente 10 zu
begrenzen, indem dem Tragsubstrat 11 der ersten Schaltkreiskomponente 10 ermöglicht wird,
sowohl von vorne her als auch aus der rechten und linken Richtung
in Anlage zu gelangen.
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Das
Rahmenteil 50 der linken Kante des Rahmens 48 weist
eine Mehrzahl von Positionierteilen 55 auf, um den Zungenanschluß 36 und
den stimmgabelförmigen
Anschluß 15 aufzunehmen. Diese
Positionierteile 55 durchtreten in Lochform das Rahmenteil 50 der
linken Seite vertikal oder parallel zu der Richtung, in der der
stimmgabelförmige
Anschluß 15 und
der Zungenanschluß 36 zusammengefügt werden
und ein Innenteil eines jeden Positionierteils 55 bildet
einen Aufnahmeraum 56. Der Aufnahmeraum 56 eines
jeden Positionierteils 55 ist in nicht verbindender Weise
mit dem Aufnahmeraum 56 der anderen Positionierteile 55 verbunden
und die Aufnahmeräume 56,
die in Vorwärts/Rückwärtsrichtung
benachbart sind, sind daher durch eine Wand voneinander getrennt,
welche das Rahmenteil 50 der rechten Kante bildet.
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Diese
Aufnahmeräume 56 stehen
einzeln in Kreuzform zur Verfügung,
wenn sie aus der Richtung betrachtet werden, aus der der Anschluß 15 mit
dem Anschluß 36 zusammengefügt wird,
d. h. mit anderen Worten, ein erster Raum 57, der in einer
Schlitzform in Vorwärts/Rückwärts-Richtung
gebildet ist und ein zweiter Raum 58, der in einer Schlitzform
in Längsrichtung
gebildet ist, schneiden einander im wesentlichen im rechten Winkel.
Bei diesen Aufnahmeräumen 56 wird
der stimmgabelförmige
Anschluß 15 von oben
her in den ersten Raum 57 eingesetzt, der in Längsrichtung
ausgebildet ist und der so eingesetzte stimmgabelförmige Anschluß 15 wird
an einer Auslenkung in Vor wärts/Rückwärtsrichtung
oder in Längsrichtung
gegenüber
dem Rahmen 48 gehemmt, in dem die Innenwand des ersten
Rahmens 57 berührt
wird und das Auskerbungsteil 16 des stimmgabelförmigen Anschlusses 15 entspricht
dem Raum in Vorwärts/Rückwärtsrichtung.
Weiterhin wird der Zungenanschluß 36 von unten her
in den zweiten Raum 58 in Vorwärts/Rückwärtsrichtung des Aufnahmeraums 56 eingesetzt
und der so eingesetzte Zungenanschluß 36 wird an einer
Auslenkung in Vorwärts/Rückwärtsrichtung
oder in Längsrichtung
gegenüber
dem Rahmen 48 durch Berührung
mit der Innenwand des zweiten Raums 58 begrenzt. Innerhalb
des Aufnahmeraums 56 (Positionierteil 55) ist der
obere Endteil des Zungenanschlusses 36 fest in das Auskerbungsteil 16 des
stimmgabelförmigen
Anschlusses 15 eingesetzt, so dass der erste Leitungspfad 12 für elektrische
Energie und der zweite Leitungspfad 32 für elektrische
Energie leitfähig
verbunden sind.
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Eine
abgeschrägte
Führungsebene 59 ist
an Öffnungskanten
der oberen und unteren Enden des Aufnahmeraums 56 gebildet.
Selbst wenn daher die Anschlüsse 15 und 36 in
den Aufnahmeraum 56 mit einer leicht abweichenden Position
eingeführt
werden, wenn der stimmgabelförmige
Anschluß 15 und der
Zungenanschluß 36 in
den Aufnahmeraum 56 eingesetzt werden sollen, gelangen
die Anschlüsse 15 und 36 in
Kontakt mit der Führungsebene 59,
so dass die abweichende Position der Anschlüsse 15 und 36 in
dem Rahmen 48 korrigiert werden kann und die Anschlüsse 15 und 36 fehlerfrei
in den Aufnahmeraum 56 geführt werden.
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Der
Kabelbaumstecker 46 wird von oben an den beiden rechten
und linken Enden des Vorderkantenrahmenteils 49 des Rahmens 48 befestigt
und das untere Endteil einer Anschlußaufnahme 46a des
Steckers 46 steht mit dem Steuerschaltkreissubstrat 31 der
zweiten Schaltkreiskomponente 30 in Verbindung. Das obere
Endteil der Anschlußaufnahme 46a des
Steckers 46 ragt in das rohrförmige Befestigungsteil 47 der
oberen Abdeckung 41 und ist bereit zur Verbindung mit dem
Kabelbaumstecker (nicht dargestellt) und der Anschluflaufnahme (nicht
dargestellt).
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Die
Abstrahlplatte 60 ist aus einer annähernd rechteckförmigen Metallplatte
(beispielsweise Aluminium) gemacht, welche eine Öffnung am unteren Teil des
Rahmens 48 vollständig
verschließt.
Wie in 11 gezeigt, ist die Abstrahlplatte 60 zu
der unteren Ebene des zweiten Leitungspfads 32 für elektrische
Energie der zweiten Schaltkreiskomponente elektrisch isolierend
und über
einen Klebstoff oder eine dünne
Klebschicht 38 mit hoher Wärmeleitfähigkeit in enger Nachbarschaft
hierzu so angeheftet, dass sie mit der Ebene in Kontakt ist. Somit
wird vom Halbleiterschaltelement 33 erzeugte Wärme, wenn Elektrizität an den
zweiten Leitungspfad 32 für elektrische Energie verteilt
wird, wirksam über
den Klebstoff oder die Klebschichten 37 und 38 und
den zweiten Leitungspfad 32 für elektrische Energie an die Abstrahlplatte 60 geführt und
zur Außenseite
(Unterseite) des Gehäuses 40 abgegeben.
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Die
untere Ebene des Rahmens 48 ist an der oberen Ebene der
Abstrahlplatte 60 durch eine wasserdichte Versiegelungsschicht
(nicht dargestellt) angeheftet, wenn das Gehäuse 40 zusammengebaut ist
und die zweite Schaltkreiskomponente 30 (einschließlich des
Schaltelements 33) ist in dem versiegelten Raum 61 aufgenommen,
der von dem Rahmen 48 und der Abstrahlplatte 60 gebildet
wird. Dann wird das umfangsseitige Kantenteil der isolierenden Platte 20 der
ersten Schaltkreiskomponente 10 auf die obere Ebene des
Rahmens 48 (versiegelter Raum 61) gesetzt, so
dass die zweite Schaltkreiskomponente 30 innerhalb des
versiegelten Raums 61 oder der versiegelte Raum 61 vor Wasser,
Staub und anderen äußeren Einflüssen geschützt werden kann.
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Die
erste Schaltkreiskomponente 10 wird durch die Positionierrippen 23 und 24 derart
positioniert, dass eine relative Auslenkung in Richtung einer Vorwärts/Rückwärtsrichtung
oder einer Richtung nach rechts und links beschränkt wird. Die obige Anordnungs-
und Positionierungsstruktur macht es möglich, dass das Tragsubstrat 11 der
ersten Schaltkreiskomponente 10 überlappend mit dem Steuerschaltkreissubstrat 31 der
zweiten Schaltkreiskomponente 30 mit einem bestimmten Abstand
dazwischen und zueinander in paralleler Form ist, dass eine gegenseitige
Störung
des Schaltelementes 33 mit dem Tragsubstrat 11 (der
Isolierplatte 20) vermieden ist und dass der stimmgabelförmige Anschluß 15 in
einer senkrechten Position mit dem Zungenanschluß 36 verbunden ist.
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Weiterhin
reichen die unteren Relaisanschlüsse 34 durch
die Durchgangsöffnung 51 des Rahmens 48,
die Positionieröffnung 20H der
isolierenden Platte 20, die Positionieröffnung 11H des Tragsubstrats 11 und
durch die Durchgangsöffnung 44H des
Relaisbefestigungsteils 44 in das Innere des Relaisbefestigungsteils 44.
Wenn das Relais 22 an dem Relaisbefestigungsteil 44 angebracht
wird, wird der Relaisanschluß 34 mit
dem Relais 22 verbunden. Eine Innenwand der Einfassungswand 42 der
oberen Abdeckung 41 wird in einen Außenumfang des Rahmens 48 in
einer annähernd
fest anliegenden Weise eingesetzt. Die obere Abdeckung 41 deckt
oberhalb der Schutzabdeckung (hier nicht dargestellt) zum Schutz
der Relais 22, der Sicherungen und Verbinder ab.
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Wie
oben erläutert
werden bei dieser Ausführungsform
die erste Schaltkreiskomponente 10, bei der das Tragsubstrat 11 mit
dem Relais 22 und dem ersten Leitungspfad 12 für elektrische
Energie versehen ist und die zweite Schaltkreiskomponente 30,
bei der das Steuerschaltkreissubstrat 31 mit dem zweiten
Leitungspfad 32 für
elektrische Energie und das Schaltelement 33 versehen ist,
durch den Rahmen 48 des Gehäuses 40 so gehalten,
dass sie übereinanderliegend
einander überlappen
und zueinander parallel sind. Ein Substrat wird in eine Mehrzahl
von Stücken
unterteilt, welche übereinanderliegend
einander überlappen
und eine Schicht des Substrats (Tragsubstrat 11 und Steuerschaltkreis 31)
kann kleiner gemacht werden (kleinere Fläche), so dass es möglich wird,
die Gesamtabmessung des elektrischen Verbindergehäuses zu
verringern. Weiterhin werden das Tragsubstrat 11 und das
Steuersubstrat 31 zueinander in einer annähernd parallelen
Form und in einem bestimmten Abstand gehalten, wodurch der Leitungpfad 12 für elektrische
Energie und der Leitungspfad 32 für elektrische Energie stabil
mit ihren jeweiligen Gegenstücken
verbunden sein können.
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Weiterhin
ist mit dieser Ausführungsform
der versiegelte Raum 61 im Gehäuse 40 ausgebildet
und von den beiden Schaltkreiskomponenten 10 und 30 ist
die zweite Schaltkreiskomponente 30, bei der ein Schaltbauteil
mit Halbleiterschaltelementen 33 (Halbleiterelementen gebildet
ist, in dem versiegelten Raum 61 aufgenommen, so dass das
Anhaften von Fremdkörpern
wie Wasser oder Staub auf der Oberfläche des Steuerschaltkreissubstrates 31 verhindert ist
und auch Kurzschlüsse
in einem Schaltkreis des Steuerschaltkreissubstrates 31 aufgrund
des Anhaftens von Fremdkörpern
vermieden sind.
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Wenn
die zweite Schaltkreiskomponente 30 in dem versiegelten
Raum aufgenommen wird, besteht die Gefahr, dass in dem Halbleiterschaltelement 33 erzeugte
Wärme innerhalb
des versiegelten Raums 61 gehalten werden kann. Da jedoch
bei dieser Ausführungsform
eine Außenwand
(untere Ebenenwand) des Gehäuses 40,
durch welche der versiegelte Raum 61 gebildet wird, mit
der Abstrahlplatte 60 versehen ist, welche hohe Wärmeleitfähigkeit
hat, kann Wärme
innerhalb des versiegelten Raums 61 wirksam zur Außenseite
hin abgeführt
werden.
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Weiterhin
ist innerhalb des versiegelten Raums 61 das Halbleiterschaltelement 33 auf
der Oberfläche
des Steuerschaltkreissubstrates 31 ausgerichtet, der zweite
Leitungspfad 32 für
elektrische Energie ist auf der rückwärtigen Ebene des Steuerschaltkreissubstrates 31 ausgerichtet
und der zweite Leitungspfad 32 für elektrische Energie überlappt
die Abstrahlplatte 60, um deren Oberfläche zu kontaktieren. Somit
wird in dem Halbleiterschaltelement 33 erzeugte Wärme wirksam über den
zweiten Leitungspfad 32 für elektrische Energie zur Abstrahlplatte 60 geleitet
und erheblich zur Außenseite
des versiegelten Raums 61 (zur Außenseite des Gehäuses 40)
abgestrahlt. Weiterhin sind der zweite Leitungspfad 32 für elektrische
Energie und die Abstrahlplatte 60 über einen Klebstoff oder durch
die Klebschichten 37 und 38 zusammengefügt, so dass
die Wärmeleitung
von dem zweiten Leitungspfad 32 für elektrische Energie zu der
Abstrahlplatte 60 erhöht
wird.
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Wenn
die beiden Schaltkreiskomponenten 10 und 30 in
einander überlappender
Weise ausgerichtet sind, besteht die Gefahr, dass in dem Halbleiterschaltelement 33 der
zweiten Schaltkreiskomponente 30 erzeugte Wärme zu der
oberen ersten Schaltkreiskomponente 10 geführt wird,
was zu einem Überhitzungszustand
der ersten Schaltkreiskomponente 10 führen würde. Da jedoch in dieser Ausführungsform
die isolierende Platte 20, welche in der Lage ist, eine
Wärmeleitung
zwischen der ersten Schaltkreiskomponente 10 und der zweiten
Schaltkreiskomponente 30 zu verhindern, zwischen diesen Schaltkreiskomponenten
angeord net ist, ergibt sich keine Überhitzung der oberen ersten
Schaltkreiskomponente 10.
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Da
weiterhin die isolierende Platte 20 in Plattenform verfügbar ist,
und die Wand zum Untertrennen des versiegelten Raums 61 bildet,
liegen weniger Bauteile und ein vereinfachter Aufbau im Vergleich
zu einer Struktur vor, bei der isolierende Platten überlappend
und getrennt von einer Wand angeordnet sind, welche den versiegelten
Raum bildet.
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Als
Vorrichtung zum Verbinden des Leitungspfads 12 für elektrische
Energie mit dem Kanal 32 in leitfähiger Weise ist der stimmgabelförmige Anschluß 15 an
dem oberen ersten Leitungspfad 12 für elektrische Energie vorgesehen;
weiterhin ist der Zungenanschluß 36 an
dem unteren zweiten Leitungspfad 32 für elektrische Energie vorgesehen
und das Positionierteil 55 zur Positionierung der beiden
Anschlüsse 15 und 36 in
einem senkrechten Verbindungszustand ist an dem Rahmen 48 vorgesehen.
Da somit der Rahmen 48 als eine Vorrichtung zur Positionierung
der Anschlüsse 15 und 36 dient,
läßt sich
die Anordnung im Vergleich zu dem Fall vereinfachen, bei dem eine
spezielle Positionierungsvorrichtung zusätzlich zu dem Rahmen 48 vorgesehen
ist.
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Der
stimmgabelförmige
Anschluß 15 und
der Zungenanschluß 36,
welche die Mittel zur Verbindung der Leitungspfade 12 und 32 für elektrische
Energie bilden, sind so angeordnet, dass sie in mehrfacher Anzahl
zueinander benachbart sind. Eine Mehrzahl von stimmgabelförmigen Anschlüssen 15 ist
einzeln in einer Mehrzahl von Aufnahmeräumen 56 in dem Rahmen 48 aufgenommen
und eine Mehrzahl von Zungenanschlüssen 36 ist ebenfalls
einzeln in der Mehrzahl von Aufnahmeräumen 56 aufgenommen,
so dass es möglich
wird, Kurzschlüsse
zwischen den stimmgabelförmi gen
Anschlüssen 15 zu verhindern
und auch Kurzschlüsse
zwischen benachbarten Zungenanschlüssen 36 zu verhindern.
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In
den Ausführungsformen
sind die erste Schaltkreiskomponente 10, in der der erste
Leitungspfad 12 für
elektrische Energie entlang dem Tragsubstrat 11 ausgerichtet
ist und die zweite Schaltkreiskomponente 30, in der die
zweite Schaltkreiskomponente 30 entlang dem Steuerschaltkreissubstrat 31 ausgerichtet
ist, übereinander überlappend
und zueinander in annähernd
paralleler Form angeordnet und in dem Gehäuse 40 aufgenommen
und die stimmgabelförmigen
Anschlüsse 15 des
ersten Leitungspfads 12 für elektrische Energie sind
mit den Zungenanschlüssen 36 des
zweiten Leitungspfads 32 für elektrische Energie übereinander
zusammengefügt,
so dass sie verbunden werden können.
Weiterhin ist der Rahmen 48 des Gehäuses 40 mit dem Positionierteil 55 zur
Begrenzung einer Auslenkung der Anschlüsse 15 und 36 an
den beiden ersten und zweiten Schaltkreiskomponenten vorgesehen,
und zwar in einer Richtung (vorwärts
und rückwärts oder nach
rechts und links), welche die Vertikalrichtung schneidet (Richtung,
in der die Anschlüsse 15 und die
Anschlüsse 36 in
ihre jeweiligen Gegenstücke eingesetzt
werden). Die derartige Bereitstellung des Positionierteils 55 macht
es möglich,
der Mehrzahl von stimmgabelförmigen
Anschlüssen 15 und
der Mehrzahl von Zungenanschlüssen 36 zusammen eine
Positionierung zu verleihen und auch die Mehrzahl von stimmgabelförmigen Anschlüssen 15 mit der
Mehrzahl von Zungenanschlüssen 36 zur
gleichen Zeit (alle zusammen) zusammenzufügen. Weiterhin ist das Positionierteil 55 in
dem Gehäuse 40 zur
Aufnahme der Schaltkreiskomponenten 10 und 30 angeordnet,
so dass die Notwendigkeit für
ein speziellen Positionierteil 55 beseitigt wird.
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Zusätzlich sind
sowohl der stimmgabelförmige
Anschluß 15 als
auch der Zungenanschluß 36 in Plattenform (Zungenform)
und der Zungenanschluß 36 ist
in das Auskerbungsteil 16 eingeführt, welches an dem stimmgabelförmigen Anschluß 16 ausgebildet
ist, so dass diese Anschlüsse
miteinander verbunden werden können.
Die jeweiligen Anschlüsse 15 und 36 sind
in Plattenform verfügbar
und haben daher vereinfachten Aufbau. Weiterhin ist einer der Anschlüsse (der
stimmgabelförmige
Anschluß 15) mit
dem Auskerbungsteil 16 versehen, in welches der andere
Anschluß (der
Zungenanschluß 36)
eingesetzt wird, was zu einem vereinfachten Aufbau führt, bei
dem die Anschlüsse 15 und 36 entsprechend
in ihre Gegenstücke
eingeführt
werden.
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Eine
Mehrzahl der stimmgabelförmigen
Anschlüsse 15 und
eine Mehrzahl der Zungenanschlüsse 36 ist
einander benachbart in einer Linie in einer Vorwärts-Rückwärts-Richtung ausgerichtet. Bei dieser Ausführungsform
ist eine Wand, welche jeden lochartigen Raum 56, der das
Positionierteil 55 bildet, unterteilt, zwischen den Anschlüssen vorhanden, was
es möglich
macht, dass Kurzschlüsse
zwischen den Anschlüssen
verhindert sind, ohne dass spezielle Kurzschlußverhinderungsmittel vorgesehen
werden. Weiterhin können
Kurzschlüsse
zwischen den Anschlüssen
noch sicherer verhindert werden, da ein Teil, an welchem der stimmgabelförmige Anschluß 15 mit
dem Zungenanschluß 36 zusammenpaßt, in dem
lochartigen Raum 56 des Positionierteils 55 aufgenommen
ist.
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<Andere Ausführungsformen>
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Die
vorliegende Erfindung sei nicht auf die oben unter Bezugnahme auf
die obige Beschreibung und die Figuren beschriebene Ausführungsform
beschränkt,
sondern enthält
beispielsweise die nachfolgenden Ausführungsformen im Rahmen des
technischen Gegenstandes der Erfindung. Zusätzlich kann die Erfindung in
verschiedenen Abwandlungen abweichend von den nachfolgend gezeigten
Beispielen ausgeübt
werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
- (1) In der obigen Ausführungsform ist nur eine Schaltkreiskomponente
in dem versiegelten Raum aufgenommen. Die vorliegende Erfindung sei
jedoch nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt, sondern
eine Mehrzahl von Schaltkreiskomponenten kann in dem versiegelten Raum
aufgenommen werden.
- (2) In der obigen Ausführungsform
wurde eine Beschreibung für
den Fall gemacht, in dem die Anzahl von Schaltkreiskomponenten zwei
beträgt. Die
Ausführungsformen
können
auch bei einem elektrischen Verbindergehäuse angewendet werden, bei
dem drei oder mehr Schaltkreiskomponenten überlappend vorhanden sind.
In diesem Fall kann eine andere Schaltkreiskomponente zwischen zwei
Schaltkreiskomponenten gehalten werden, wobei Anschlüsse in ihre
Gegenstücke eingesetzt
sind.
- (3) In der obigen Ausführungsform
ist von den beiden Schaltkreiskomponenten (obere und untere) nur
die untere zweite Schaltkreiskomponente, bei der die Schaltbauteile
aus Halbleiterelementen aufgebaut sind, in dem versiegelten Raum
aufgenommen. Bei den Ausführungsformen,
wo zwei Schaltkreiskomponenten (obere und untere) (alle Schaltkreiskomponenten,
wenn die Schaltkreiskomponente drei oder mehr sind) Schaltbauteile in
Form von Halbleiterelementen haben, können diese Schaltkreiskomponenten
in dem versiegelten Raum aufgenommen sein.
- (4) In der obigen Ausführungsform
ist das Isolierbauteil an der unteren Ebene des Substrates der oberen
Schaltkreiskomponente angeheftet. Das Isolierbauteil kann jedoch
auch von dem Substrat getrennt sein.
- (5) In der obigen Ausführungsform
ist der Leitungspfad für
elektrische Energie innerhalb des versiegelten Raums von der Abstrahlplatte überlappt,
um Kontakt an einer Oberfläche
zu haben. Der Leitungspfad für
elektrische Energie innerhalb des versiegelten Raums kann jedoch
auch von der Abstrahlplatte getrennt sein.
- (6) In der obigen Ausführungsform
sind die Schaltbauteile auf der oberen Ebene des Substrates sowohl
bei der oberen als auch der unteren Schaltkreiskomponente ausgerichtet.
Die Schaltbauteile können
auf der unteren Ebene des Substrates ausgerichtet sein.
- (7) In der obigen Ausführungsform
ist nur die untere Ebene des versiegelten Raums mit der Abstrahlplatte
gebildet. Es kann jedoch auch ein Bereich entsprechend dem Rahmen
durch die Abstrahlplatte gebildet werden.
- (8) In der obigen Ausführungsform
ist der Rahmen mit dem Positionierteil ausgestattet, um dem stimmgabelförmigen Anschluß des oberen
Leitungspfads für
elektrische Energie und dem Zungenanschluß des unteren Leitungspfads
für elektrische
Energie eine Positionierung zu verleihen. Das Positionierteil kann
jedoch auch unabhängig und
getrennt von dem Rahmen sein.
- (9) In der obigen Ausführungsform
ist der stimmgabelförmige
Anschluß mit
dem Zungenanschluß innerhalb
des Rahmens verbunden. Dieses Anschlüsse können jedoch auch außerhalb
des Rahmens verbunden sein.
- (10) Die beiden oberen und unteren Anschlüsse sind Anschlüsse vom
männlichen
Typ (Plattenform); die Anschlüsse
sind jedoch nicht auf einen Anschluß vom männlichen Typ beschränkt. Ein Anschluß kann vom
männlichen
Typ sein und der andere Anschluß vom
weiblichen Typ. Weiterhin kann der eine Anschluß eine kreisförmige Stiftform
haben und der andere Anschluß kann
Zylinderform haben.
- (11) In der obigen Ausführungsform
sind die Anschlüsse
der unteren Schaltkreiskomponente mit dem Leitungspfad für elektrische
Energie in einstückiger
Weise ausgebildet. Die Anschlüsse
können
jedoch ein Teil sein, welches von dem Leitungspfad für elektrische
Energie getrennt ist.
- (12) In der Ausführungsform
ist ein Auskerbungsteil nur an einem der Anschlüsse vorgesehen. Jedoch kann
in den obigen Ausführungsformen
ein Auskerbungsteil sowohl an den oberen als auch unteren Anschlüssen vorgesehen
sein.
- (13) In der obigen Ausführungsform
hat das Auskerbungsteil eine Form, bei der es parallel zu der Richtung
verläuft,
in der ein Anschluß in
den anderen Anschluß eingesetzt
wird. Jedoch können ein
Auskerbungsteil und ein Anschluß,
an welchem das Auskerbungsteil ausgebildet ist, annähernd im
rechten Winkel zu der Richtung sein, bei der in den obigen Ausführungsformen
ein Anschluß in
den anderen Anschluß eingesetzt
wird.
- (14) In der obigen Ausführungsform
sind sowohl die oberen als auch die unteren Anschlüsse positioniert.
Entweder der obere oder der untere Anschluß können positioniert sein.
- (15) In der obigen Ausführungsform
ist das Positionierteil an dem Rahmen angeordnet, der die untere
Schaltkreiskomponente umschließt.
Das Positionierteil kann an der oberen Abdeckung angeordnet sein,
welche die obere Schaltkreiskomponente umschließt.
- (16) In der obigen Ausführungsform
ist das Positionierteil ein durchgangsöffnungsartiger Raum. Das Positionierteil
kann in verschiedenen Formen verfügbar sein, beispielsweise als
Wand, Rippe und Vorsprung.
- (17) In der obigen Ausführungsform
sind die Anschlüsse
entlang der Umfangskante des Substrates ausgerichtet. Die Anschlüsse können in
einem Bereich anders als die Umfangskante des Substrates ausgerichtet
sein (einem Bereich näher
an der Mitte des Substrats). Wenn in diesem Fall der Leitungspfad
für elektrische
Energie auf der gegenüberliegenden
Seite eines Anschlusses bezüglich
des Substrates ist, kann der Anschluß einen Aufbau haben, der das
Substrat durchtritt oder der sich von der Umfangskante des Substrates
zur Mitte hin erstreckt. Der Fall liegt auch bei einem Verbindungsteil
zur Verbindung der äußeren Rahmen
miteinander vor, an welchen ein Positionierteil angeordnet werden
kann.
- (18) In der obigen Ausführungsform
sind sowohl der erste Raum als auch der zweite Raum des Positionierteils
von einer Anordnung, welche den gesamten Gehäusebereich durchtritt. Der
erste Raum, in welchen der stimmgabelförmige Anschluß von oben
her eingesetzt wird, kann eine nichtdurchgängige Struktur haben, bei der
sich nur eine obere Ebene öffnet,
und der zweite Raum, in welchen der Zungenanschluß von unten her
eingeführt
wird, kann eine nichtdurchgängige Struktur
haben, von der sich nur die untere Ebene öffnet.
- (19) In der obigen Ausführungsform
wirkt ein Aufnahmeraum für
den stimmgabelförmigen
Anschluß und
den Zungenanschluß auch
als Positionierteil, um diese Anschlüsse zu positionieren. Bei den
Ausführungsformen
der Erfindung kann der Aufnahmeraum die Positionierfunktion auch nicht
haben.
- (20) In der obigen Ausführungsform
kann ein Feuchtigkeitsschutzmittel auf Teile mit engem Abstand auf
dem Substrat aufgebracht werden und ein Vergußmittel kann in das Substrat
eingespritzt werden.
- (21) In der obigen Ausführungsform
kann das Substrat 11 bzw. 31 durch eine gedruckte Schaltkreiskarte
ausgeführt
werden.
- (22) Die Abstrahlplatte 60 kann eine wärmeabstrahlende
Platte, eine wärmeverteilende
Platte und eine Wärmeübertragungsplatte
bei den erfindungsgemäßen Ausführungsformen
sein.