DE19703304A1 - Zentralelektronik - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zentralelektrik für Fahr­ zeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge mit einem Isolier­ stoffgehäuse, das aus einem ersten wannenartig ausge­ bildeten Hochstromteil mit einem Kontaktgitter im Ge­ häuseoberteil und einem zweiten, ebenfalls wannenar­ tig ausgebildeten Steuerelektronikteil im Gehäuseunter­ teil des Isolierstoffgehäuses mit einer Leiterplatte besteht.

Die Zentralelektrik, insbesondere die eines Kraftfahr­ zeugs besteht in der Regel aus einem festen Gehäuse mit festen Leiterbahnen in verschiedenen Ebenen, die ein Kontaktgitter für den Hochstromteil bilden, und aus einer oder mehreren darunterliegenden Platinen, auf denen die Steuerelektronik angeordnet ist. Eine solche Zentralelektrik hat im wesentlichen eine Verteilerfunk­ tion, um die elektrischen Verbraucher wie bspw. Lampen, Scheibenwischer, Blinker, Heizungen, Magnetventile und dergleichen über Leitungen und Kabelbäume mit Span­ nung bzw. Strom zu versorgen, wobei auch die Möglich­ keit besteht, die Funktionstüchtigkeit der Verbraucher zu überwachen, sowie etwaige Fehler festzustellen und zu melden. Die funktionsgerechte Ansteuerung der elektri­ schen Verbraucher erfolgt dabei über Schaltgeräte wie bspw. Relais, die zumeist steckbar auf der Oberseite der Zentralelektrik angeordnet sind, während die Kabel­ bäume mit den Kabelzu- und abführungen zumeist an der Unterseite der Zentralelektrik mittels entsprechender Verbinder befestigt sind.

Aus dem DE-GM 80 34 130 ist eine gattungsmäßige Zentral­ elektrik bekannt, bei der die aufgesteckten Schaltgeräte jeweils für sich eine elektronische Steuerschaltung mit umfassen, welche die jeweilige Ansteuerfunktion des zuge­ hörigen elektrischen Verbrauchers erfüllt. Der eigentli­ che Schaltvorgang für das Ein- und Ausschalten des Ver­ brauchers erfolgt über ein im Schaltgerät angeordnetes Relais.

Diese Neuerung hat den Nachteil, daß für jedes einzelne Schaltgerät eine separate Steuerelektronik für jeden ein­ zelnen Verbraucher vorgesehen werden muß, und daß im Falle eines bspw. defekten Relais im Schaltgerät mit die­ sem gleichzeitig auch die baueinheitliche Steuerelektro­ nik beim Austausch des Schaltgeräts zwangsläufig mit er­ neuert werden muß, was zu einer unnötigen Verteuerung führt.

Aus der DE 34 39 410 A1 ist eine gattungsmäßige Einrichtung für ein Kraftfahrzeug bekannt, die in einem Gehäuse Lei­ terbahnen aufweist, die in verschiedenen Ebenen angeord­ net sind. Die Einrichtung ist für den zentralen Anschluß elektrischer Bauteile, wie Kabelbäume, Steckverbinder, Sicherungen und Schaltgeräte für elektrische Verbraucher bestimmt. Dabei sind die verschiedenen elektronischen Steuerungen für die elektrischen Verbraucher getrennt von den Schaltgeräten in einem Microcomputer zentral zusammen­ gefaßt, dessen Microprozessor, Programmspeicher, Ein- Aus­ gabeeinheit und Peripheriegeräte auf einer Leiterplatte angeordnet sind und der dem Gehäuse der Leiterbahnen un­ mittelbar zugeordnet ist.

Dabei ist die Leiterplatte des Microcomputers über Leiter­ stege mit den Leiterbahnen im Gehäuse durch eine Lötverbin­ dung fest verbunden.

Ein einfacher steckbarer Austausch der Leiterplatte ist somit nicht möglich.

Aus der EP 0605842 A1 ist eine Einrichtung gattungs­ mäßiger Art bekannt, bei der zur Erzielung eines zuver­ lässigen und kostengünstigen zentralen Anschlusses für elektrische Bauteile verschieden ausgebildete und von­ einander getrennt angeordnete Versorgungs- und Steuer­ stromkreise vorgesehen sind. Die Versorgungsstromkreise können dabei aus gestanzten Leiterstegen hergestellt sein. Für die Steuerstromkreise können ausschließlich Leiterplatten vorgesehen werden, die mit den Leiter­ stegen und deren Zwischenisolationen zu einem kompak­ ten Paket geschichtet sind.

Die Verbindung der Stromkreise ist an einer oder meh­ reren Seiten des Leiterpakets vorgesehen und bevor­ zugt als Leiterplattenteil oder als Flachbandkabel ausgebildet. Die eigentliche elektrische Kontaktierung erfolgt vorzugsweise durch Löten oder als Steck- oder Nietverbindung.

Diese elektrische Verbindungsart am Rand oder den Sei­ ten des Leiterpakets ist umständlich und bedarf einer Vielzahl von Montagehandgriffen. Außerdem ist sie nicht kostengünstig und den hohen mechanischen Belastungen im Kraftfahrzeug abträglich.

Aus der DE 44 22 434 C1 ist eine Zentralelektrik für ein Kraftfahrzeug bekannt, die aus einem wannenartigen Ober­ teil und einem wannenartigen Unterteil bestehendes, aus Stegleitern gebildetes, Leiterbahnebenen umfassendes Isolierstoffgehäuse besteht, bei der zwecks Integration einer den Stromkreisen zugeordneten, problemlos an ver­ änderte Anforderungsprofile anpaßbaren Elektrik/Elektro­ nikeinheit das Gehäuseunterteil mit einer eine Einschub­ öffnung aufweisenden, in Richtung auf die Leiterbahnebe­ nen sich erstreckenden Gehäusetasche versehen ist, in die eine mit elektrischen/elektronischen Bauelementen bestück­ te Leiterplatte einschiebbar ist, wobei an dem dem Grund der Gehäusetasche zugeordneten Rand der Leiterplatte Steckkontaktteile befestigt sind, die komplementären, mit den Stegleitern der Leiterbahnebenen verbundenen Steckkon­ taktteilen zugeordnet sind, welche an einer parallel zu den Leiterbahnebenen verlaufenden, den Grund der Gehäusetasche und gleichzeitig einen Teil der Bodenwandung des wannen­ artigen Gehäuseabschnitts bildenden Gehäusewand vorhanden sind.

Die Steckkontakteile sind dabei lediglich in einer aus der Leiterplatte herausragenden Richtung angeordnet, wodurch nicht alle zur Verfügung stehenden Freiheitsgrade genutzt werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu­ grunde, eine Zentralelektrik für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge derart weiterzubilden, daß insbesondere die sich bietenden Freiheitsgrade bei der Kabelzu- und abführung und der Kontaktierung der Leiterplatte und Ver­ bindung mit dem Hochstromteil optimal genutzt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die elektrische Kontaktierung von Hochstromteil und Steu­ erelektronikteil sowie Kabelzu- und Abführung über eine Kontaktleiste mit zwei um 180° versetzte Kontaktabgänge erfolgt.

Diese Erfindung hat den wesentlichen Vorteil, daß die Kabelzu- und abführungen sowie die elektrische Kontak­ tierung von Hochstromteil und Steuerelektronik konzen­ triert auf einen bestimmten räumlichen Bereich des Ge­ häuses der Zentralelektrik erfolgt, wodurch eine ein­ fache, kostengünstige Montage und Demontage erfolgen kann.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung er­ geben sich aus den Unteransprüchen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau der erfindungsgemäßen Zentralelektrik im Schnitt,

Fig. 2 den Aufbau der Zentralelektrik gemäß Fig. 1 als Explosionszeichnung,

Fig. 3 eine Konstruktionszeichnung eines ersten Aus­ führungsbeispiels einer Zentralelektrik in den drei Hauptansichten,

Fig. 4 eine Konstruktionszeichnung eines zweiten Aus­ führungsbeispiels einer Zentralelektrik in den drei Hauptansichten.

Die Zentralelektrik gemäß Fig. 1 besteht aus dem Iso­ lierstoffgehäuse 1, das aus dem ersten wannenartig aus­ gebildeten Hochstromteil 2 mit einem nicht dargestellten Kontaktgitter im Gehäuseoberteil 5 und dem zweiten, eben­ falls wannenartig ausgebildeten Steuerelektronikteil 3 im Gehäuseunterteil 6 mit der Leiterplatte 9 (Fig. 2) besteht. Die elektrische Kontaktierung von Hochstrom­ teil 2 und Steuerelektronikteil 3 sowie Kabelzu- und abführungen erfolgt über die Kontaktleiste 4 mit zwei um 180° versetzten Kontaktabgängen mit dem Bezugszeichen 14. Auf der Oberseite des Hochstromteils sind steckbare Schaltgeräte wie Relais 12 und Sicherungen 13 vorgese­ hen. Die Kontaktgitter des Hochstromteils 2 im Gehäu­ seoberteil 5 sind mit Elementen 10 der Kontaktierung nach oben und nach unten versehen. Das Gehäuseober­ teil 5 ist mit dem Gehäuseunterteil 6 durch vorzugs­ weise nur zwei Verschraubungen 7 (Fig. 3,4) medien­ dicht verschraubt. Die Kontaktelemente 8 der Kon­ taktleiste 4 sind mittels lötfreier Einpreßtechnik mit der Leiterplatte 9 verbunden. Gemäß Fig. 2 und Fig. 3 sind die Kontaktelemente 8 der Kontaktleiste 4 auf der Leiterplatte 9 konzentriert zusammengefaßt. Gemäß Fig. 4 sind in den Gehäuseteilen 5, 6 Elemente der Kontaktierung wie vorzugsweise integrierte Kragen 11 vorge­ sehen. In den Gehäuseteilen 5, 6 sind auch nicht darge­ stellte Führungen mit Einführhilfen für die Kontaktele­ mente 8 der Kontaktleiste 4 integriert vorgesehen. Das nicht detailliert dargestellte Kontaktgitter des Hoch­ stromteils 2 ist ohne Umlenkungen direkt mit der Leiter­ platte 9 verbunden. Die Kabelabgänge des Gehäuseunterteils 6 sind auf die Unterseite begrenzt. Bei der konstruktiven Auslegung der Zentralelektrik wird kein Metall-Kunststoff-Mix verwendet, um eine reine Fraktion beim Recyclen zu erhalten.

Claims (10)

1. Zentralelektrik für Fahrzeuge, insbesondere Kraft­ fahrzeuge mit einem Isolierstoffgehäuse (1), das aus ei­ nem ersten wannenartig ausgebildeten Hochstromteil (2) mit einem Kontaktgitter im Gehäuseoberteil (5) und einem zweiten, ebenfalls wannenartig ausgebildeten Steuerelek­ tronikteil (3) im Gehäuseunterteil (6) des Isolierstoff­ gehäuses (1) mit einer Leiterplatte (9) besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Kontaktierung von Hochstromteil (2) und Steuerelektronikteil (3) sowie Kabel­ zu- und abführung über eine Kontaktleiste (4) mit zwei um 180° versetzte Kontaktabgänge erfolgt.

2. Zentralelektrik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Gehäuseoberteil (5) mit dem Gehäuseunter­ teil (6) durch vorzugsweise zwei Verschraubungen (7) mediendicht verschraubt ist.

3. Zentralelektrik nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kontaktelemente (8) der Kontakt­ leiste (4) mittels Einpreßtechnik mit der Leiterplatte (9) verbunden sind.

4. Zentralelektrik nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente (8) der Kontaktleiste (4) auf der Leiterplatte (9) konzentriert zusammengefaßt sind.

5. Zentralelektrik nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktgitter des Hoch­ stromteils (2) im Gehäuseoberteil (5) mit Elementen (10) der Kontaktierung nach oben und nach unten versehen sind.

6. Zentralelektrik nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Gehäuseteilen (5, 6) Elemente der Kontaktierung wie vorzugsweise integrierte Kragen (11) vorgesehen sind.

7. Zentralelektrik nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in den Gehäuseteilen (5, 6) Führungen mit Einführhilfen für die Kontaktelemente (8) der Kontaktleiste (4) integriert vorgesehen sind.

8. Zentralelektrik nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktgitter des Hoch­ stromteils (2) ohne Umlenkung direkt mit der Leiter­ platte (9) verbunden ist.

9. Zentralelektrik nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kabelabgänge des Gehäu­ seunterteils (6) auf die Unterseite begrenzt sind.

10. Zentralelektrik nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei der konstruktiven Aus­ legung der Zentralelektrik kein Metall-Kunststoff-Mix verwendet wird, um eine reine Fraktion beim Recyclen zu erhalten.