DE3045329C2

DE3045329C2 - Zentralelektrik für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3045329C2
Application number: DE3045329A
Authority: DE
Inventors: Martin 5860 Iserlohn Hilbrandt; Wilhelm 5884 Halver Lüsebrink; Uwe 5880 Lüdenscheid Ossenberg
Original assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Current assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Priority date: 1980-12-02
Filing date: 1980-12-02
Publication date: 1982-12-16
Also published as: US4444452A; DE3045329A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Zentralelektrik für Kraftfahrzeuge gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige Zentralelektrik ist aus der DE-AS 19 27 050 bekannt

Bisher war es üblich derartige Zentralelektriken so aufzubauen, daß die metallischen Leiterplatten durch Kunststoffplatten oder Kunststoffschichten elektrisch voneinander getrennt wurden. Daraus resultieren aber eine Reihe von Nachteilen, die systembedingt sind. So kann es beispielsweise passieren, daß die Kunststoffüberzüge bzw. die Kutiststoffplatten reißen, so daß eine einwandfreie elektrische Isolation nicht mehr erreichbar ist Derartige Fehlstellen sind nicht zu lokalisieren. Des weiteren erwärmen sich die bekannten Vorrichtungen im Betrieb erheblich, es werden beispielsweise Zündströme mit maximal 50 Ampere durch die Zentralelektrik geleitet, so daß es zu Ausfällen wegen zu hoher Spanuungsabfälle gekommen ist. Darüber hinaus treten häufig Kriechströme auf, die aus zwischen den Schichten sich bildender Feuchtigkeit resultieren. Derartige Kriechströme können weder lokalisiert werden noch können sie reproduziert werden, da sie je nach Witterungszustand auftreten oder eben nicht auftreten. Dies hat dazu geführt, daß ganze Serien von Kraftfahrzeugen zum Austausch der Zentralelektrik in die Werkstätten zurückgerufen werden mußten. Beim Aufbau aus Kunststoffplatten und Leiterplatten, in sogenannter Schichtbauweise, wird zwar durch die Kunststoffplatten eine Montagehilfe erreicht, jedoch ist daran über oben geschilderte Nachteile hinaus nachteilig, daß die Toleranzen der einzelnen Platten sich addieren, so daß im Ergebnis die mit den einzelnen Leiterplatten verbundenen Steckerstifte unterschiedlich weit aus dem entsprechenden Gehäuse herausragen.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Zentralelektrik eingangs genannter Art zu schaffen, die hervorragend funktionstüchtig ist. Dabei sollen Funktionsstörungen, die durch unerwünschte Erwärmung infolge Wärmeleitung zwischen den einzelnen Leiterplatten, durch mechanische Zerstörung der Isolierschichten, durch Feuchtigkeit (Kriechströme), soweit dies eine Beeinflussung zwischen den einzelnen Leiterplatten umfaßt, vermieden werden. Des weiteren soll sichergestellt sein, daß eine Fertigung innerhalb geringster Toleranzen möglich ist.

Dieses zu lösende Problem gestaltet sich deswegen besonders schwierig, weil auf engstem Raum beispielsweise acht Ebenen mit zehn Platinen angeordnet werden müssen, wobei ca. 250 Ausgänge in Form von Steckerstiften oder Buchsen vorzusehen sind.

Die Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß im Kennzeichenteil des Anspruches 1 bezeichnet.

Mit diesem Vorschlag löst sich die Erfindung völlig von der bisher üblichen Technik, die Kunststoff als mechanisch haltendes und elektrisch isolierendes Mittel für unbedingt erforderlich hielt, in dem sie Luft als bekanntermaßen vorzüglichen Isolator benutzt und zur mechanischen Halterung lediglich am Gehäuse angeformte Tragstifte aus Isolierstoff, insbesondere Kunststoff, vorsieht. Zudem sind diese Tragstifte jeweils nur mit einer einzigen Leiterplatte mechanisch verbunden.

so daß eine Wärmeleitung zwischen einzelnen Leiterplatten über die Tragstifte praktisch ausgeschlossen ist. Auch das Auftreten von Kriechströmen zwischen den einzelnen Leiterplatten ist durch die erfindungsgemäße Zentralelektrik unterbunden. Ferner ist ein Defekt durch mechanische Zerstörung einzelner Tragstifte höchst unwahrscheinlich, weil immer noch genügend Tragstifte zur Halterung jeder Leiterplatte zur Verfugung stehen.

Die Befestigung der Platinen an den Tragstiften kann in geeigneter Weise, zum Beispiel durch Kleben, erfolgen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist mit nur geringen Fertigungstoleranzen behaftet, weil jeweils nur die Toleranz einer Platine maßgeblich ist. In Konsequenz ragen die angebundenen Kontaktsteckerstifte bzw. Hülsen praktisch niveaugleich aus dem Gehäuse heraus. Es sei noch bemerkt, daß die Platinen aus Blechen gestanzt werden und nur ihrer Belastung entsprechend als flache Stegleiter ausgebildet sind.

Dies hat zur Folge, daß nur ein geringes Gewicht auf den jeweiligen Tragstiften lastet und ferner ausreichend Raum für den Durchgriff der nicht zu der jeweiligen Platine gehörenden längeren Tragsiifte vorhanden ist. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen 2 bis 10 beschrieben.

Durch das Merkmal des Anspruches 5 ist ein verwechslungsfreies Montieren der einzelnen Platinen in der jeweils zugehörigen Ebene sichergestellt.

An sich bedarf es dieser zusätzlichen Sicherung nicht, da die Platinen zwangsläufig alle eine andere geometrische Form haben müssen.

Auch das Merkmal des Anspruches 6 ist zur mechanischen Befestigung der Platinen an den Tragstiften besonders vorteilhaft.

Durch das Merkmal des Anspruches 7 wird erreicht, : daß bei der Montage die Platinen zunächst über die Einführhilfen der Tragstifte mit ihren entsprechenden Lochungen geschoben und sodann die Stifte, die die Einführhilfen bilden, pilzkopfartig verformt werden, so daß eine feste mechanische Verbindung zwischen -t Tragstift und Platine entsteht.

Die Haltestifte gemäß Anspruch 8 bilden eine zusätzliche Sicherung, sofein der mechanische Halt zwischen Haltestift und Platine einmal verlorengehen sollte. Dabei wird ein kleiner Spalt zwischen Haltestift 4 und Tragstift belassen, damit kein unnötig großer Aufwand bezüglich der Fertigungstoleranz getrieben werden muß.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert und im einzelnen näher ϊ beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 die erfindungsgemäße Zentralelektrik im Querschnitt;

F i g. 2 das Gehäuseunterteil in Ansicht; F i g. 3 den Gehäusedeckel in Ansicht. '->

Die Zentralelektrik besteht aus einem Gehäuse 1 mit Wänden 6, sowie einem Deckel 7. Das aus Kunststoff bestehende Gehäuse 1 weist bodenseitig angeformte Tragstifte 2 auf, an deren freien Enden als Platinen 3 ausgebildete Leiterplatten befestigt sind. Für jede t> Platinenebene ist eine Vielzahl gleichlanger Tragstifte 2 vorgesehen. Die Tragstifte unterschiedlicher Platinenebenen sind unterschiedlich lang, wobei ihre Länge dem gewählten Platinenniveau entspricht. Des weiteren greifen die längeren Tragstifte 2 berührungslos durch die im Niveau niedriger angeordneten Platinen 3 hindurch. Im Ausführungsbeispiel sind zehn Platinen 3 in acht Ebenen übereinander angeordnet Die Platinen sind dabei jeweils als flache Stegieiter ausgebildet. Sie sind aus üblichen Leiterblechen gestanzt. Im Stanzvorgang sind gleichzeitig Anschlußkontakfstreifen 4 an die jeweilige Platine angeschnitten, die in einem nachfolgenden Arbeitsgang rechtwinklig aus der Platinenebene abgebogen werden. Die Anschlußkontaktstreifen 4 sind im Ausführungsbeispiel als Messerkontakte ausgebildet. An ihren freien Enden tragen die Tragstifte 2 Einführhilfen 5, in die die Platinen mit entsprechenden Lochungen eingefädelt werden. Die Einführhilfen 5 sind stiitförmig ausgebildet und im Ausführungsbeispiel ebenso wie die Tragstifte 2 selbst kreisförmigen Querschnitts. Die Stifte, die die Einführhilfen 5 bilden, sind relativ zu dem zugehörigen Tragstift 2 dünner ausgebildet, so daß die entsprechende Platine 3 mit ihrer Lochung übergeschoben werden kann bis sie vor das Tragstiftende stößt und dort anliegt.

Wie insbesondere aus F i g. 1 ersichtlich, werden die die Einführhilfen 5 bildenden Stifte nach Auflagen der entsprechenden Platine nietkopfartig verformt, so daß eine feste Verbindung zwischen Platine und Tragstift entsteht (siehe insbesondere Fig. 1 links unten).

Die Gehäusewände 6 sind so hoch ausgebildet, daß die Anschlußkontaktstreifen innerhalb des Gehäuses 1 liegen, das zusätzlich mit dem verrastbaren Deckel 7 abgedeckt ist. Am Deckel 7 sind Haltestifte 8 angeformt, die zum Boden 9 hin gerichtet verlaufen. Die Haltestifte 8 sind jeweils koaxial zum zugehörigen Tragstift 2 angeordnet, wobei in der Endmontagelage gemäß Fig. 1 zwischen den Enden der Haltestifte 8 und der Tragstifte 2 ein schmaler Spalt verbleibt.

Im Deckel 7 sind zudem noch Taschen 10 für die Anschlußkontaktstreifen 4 vorgesehen, die durch einen steckerstiftbreiten Schlitz von außen zugänglich sind.

Wie insbesondere in F i g. 1 zu sehen, sind die Tragstifte 2 teilweise hohl ausgebildet, so daß darin Anschlußsteckerstifte 11 einschiebbar sind. Diese Anschlußsteckerstifte 11 sind durch eine geeignete Rastverbindung praktisch unlösbar in dem zugehörigen Tragstift 2 angeordnet, wobei sie mit der zugehörigen Platine 3 mechanisch und elektrisch leitend verbunden sind. Sie ragen nach außen aus dem Boden 9 heraus, wobei am Boden ein Kragen angeformt ist, der die zugehörigen Anschlußsteckerstifte umgibt.

Während in Fig. 1 das Schnittbild einer komplett montierten Zentralelektrik gezeigt ist, stellen die F i g. 2 und 3 nur Einzelteilzeichnungen dar. In F i g. 2 sieht man in das Innere des Gehäuses auf den Boden 9. Eis sind dort eine Vielzahl von Tragstiften 2 mit Einfiihrhilfen 5 ersichtlich. Des weiteren sind Schlitze für Sieckerstifte sowie Aufnahmen für hülsenförmige Steckerstifte ersichtlich. Fig.3 zeigt den Deckel der Zentralelektrik von innen gesehen. Dabei sind insbesondere die Haltestifte 8 sowie die Taschen 10 für die Anschlußsteckerstifte 11 ersichtlich.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

;. Zentralelektrik für Kraftfahrzeuge zur zentralen Anordnung von elektrischen Verbindungselernenten, bestehend aus einem Gehäuse aus Isolierstoff, zum Beispiel aus Kunststoff, und aus mehreren übereinander angeordneten, als Platinen ausgebildeten Leiterplatten, zum Beispiel aus Kupferblech, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) bodenseitig angeformte Tragstifte (2) aufweist, an deren freien Enden die Platinen (3) befestigt sind, daß für jede Platinenebene eine Vielzahl gleichlanger Tragstifte (2) vorgesehen ist, wobei die Tragstifte (2) unterschiedlicher Platinenebenen unterschiedlich, nämlich dem gewählten Platinenniveau entsprechend, lang ausgebildet sind, und daß ferner jede im Niveau niedriger angeordnete Platine (3) von den Tragstiften (2) aller im Niveau höherliegenden Platinen (3) durchdrungen ist.
2. Zentralelektrik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragstifte (2) an ihren freien Enden Einführhilfen (5) für die entsprechend gelochten Platinen (3) aufweisen.
3. Zentralelektrik nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platinen (3) an den Stützstcllen der zugehörigen Tragstifte (2) Lochungen aufweisen, die ein Einführen der an den Tragstiftenden angeformten, stiftförmigen Einführhilfen (5) bis zum Anliegen der Platine (3) an den jeweiligen Tragstiftenden ermöglichen.
4. Zentralelektrik nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einführhilfen (5) am Tragstiftende angeformte dünne Stifte sind, wobei die Tragstifte (2) und die Stifte kreisrunde Querschnitte aufweisen, die Querschnitte der Stifte aber geringere Durchmesser als die Tragstifte (2) und die entsprechenden Lochungen der Platinen (3) haben.
5. ZentraleleKtrik nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragstifte (2) jeder Platinenebene unterschiedliche Querschnittsform und/oder Dimension aufweisen.
6. Zentralelektrik nach einem der Ansprüche 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragstifte (2) nietkopfartig verformbare, durch die entsprechende Platinenlochung durchsteckbare Enden aufweisen.
7. Zentralelektrik nach einem der Ansprüche 2 bis

6, dadurch gekennzeichnet, daß die nietkopfartig verformbaren Enden die Einführhilfen (5) sind.
8. Zentralelektrik nach einem der Ansprüche 1 bis

7, bei der das Gehäuse mit einem Deckel versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (7) mit Haltestiften (8) versehen ist, die einstückig angeformt sind und zum Boden (9) des Gehäuses (1) hin gerichtet verlaufen, wobei die Haltestifte (8) jeweils koaxial zum zugehörigen Tragstift (2) angeordnet sind und die Länge der zugehörigen Halte- (8) und Tragstifte (2) jeweils gering kürzer als die lichte Höhe des Gehäuses (1) zwischen Boden (9) und Deckel (7) ist, wobei in der Endlage zwischen dem zugehörigen Haltestiflende und Tragstiftende ein kleiner Spalt verbleibt.
9. Zentralelektrik nach einem der Ansprüche 1 bis

8, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragstifte (2) hohl ausgebildet sind.
10. Zentralelektrik nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in die hohlen Tragstifte (5) Anschlußsteckerstifte (11) eingesetzt sind, die einerseits mit der zugehörigen Platine (3) mecha-

nisch und leitend verbunden sind und andererseits den Boden (9) durchtretend niveaugleich zu weiteren Anschlußsteckerstiften (11) nach außen ragen.