DE3843972A1

DE3843972A1 - Zentralelektrik fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3843972A1
Application number: DE3843972A
Authority: DE
Inventors: Karl F Butzbach; Manfred Hill
Original assignee: FRANZ KIRSTEN ELEKTROTECHNISCHE SPEZIALFABRIK 6530 BINGEN DE; Franz Kirsten Elektrotechnische Spezialfabrik
Current assignee: Eaton Controls GmbH and Co KG
Priority date: 1988-12-27
Filing date: 1988-12-27
Publication date: 1990-06-28

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zentralelektrik für Kraftfahrzeuge zum zentralen Anschluß elektrischer Bauteile, wie Sicherungen, Schaltgeräte, Kabelbäume, elektronische Steuerungen für elektrische Verbraucher und dergleichen, mit einem plattenartig geschichteten Leiterpaket, das in ver schiedenen Ebenen übereinander angeordnete, durch Isolier platten voneinander getrennte Flachleiterplatten aufweist, mit einer zwischen zwei benachbarten Isolierplatten ange ordneten, elektrischen Verteilerplatte mit Stiftreihen für die Kontaktierung der an den Isolierplatten angrenzenden Flachleiterplatten, mit einem jedem Stift jeder Stiftreihe zugeordneten elektrischen Leiter mit einer freien Anschluß stelle und mit einer Vielzahl weiterer, separater elektri scher Leiter mit mindestens zwei Anschlußstellen auf der Verteilerplatte, wobei die Anschlußstellen der elektrischen Leiter über in der Höhe gegebenenfalls entsprechend unter schiedlich ausgebildete Drahtbügel wahlweise verbindbar sind.

Eine derartige Zentralelektrik, die im wesentlichen eine Verteilerfunktion erfüllt, um die elektrischen Verbraucher des Kraftfahrzeuges, wie z.B. Lampen, Scheibenwischer, Blinker und dergleichen, über Leiterstränge bzw. Kabelbäume mit elektrischer Spannung zu versorgen, die Funktionstüch tigkeit der Verbraucher zu überwachen und etwaige Fehler zu ermitteln und anzuzeigen und gegebenenfalls fehlerhafte Strompfade zu unterbrechen, ist aus der DE-PS 37 44 603 bekannt. Bei dieser Zentralelektrik ist jedem Stift jeder als Stiftleiste ausgebildeten Stiftreihe als elektrischer Leiter eine Leiterbahn mit einer freien Anschlußstelle auf der Verteilerplatte zugeordnet. Auch die weiteren, separaten elektrischen Leiter auf der Verteilerplatte sind als Leiter bahnen mit mindestens zwei Anschlußstellen ausgeführt. Die die elektrischen Leiter darstellenden Leiterbahnen sind je doch insofern nachteilig, als sich deren Kupferkaschierung beim Verbinden mit den Drahtbügeln, insbesondere beim La serschweißen, löst, wodurch keine sichere Kontaktierung mehr gewährleistet ist. Darüber hinaus stellt die relativ geringe Dicke der Kupferkaschierung der Leiterbahnen nicht immer ei nen ausreichenden Querschnitt für den Stromfluß sicher.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zentralelek trik der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der auf einfache Weise eine sichere Kontaktgabe für die der Vertei lerplatte zugeordneten Drahtbügel bzw. Stifte der Stiftrei hen vorhanden ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die elektrischen Leiter als in entsprechende Durchbrechungen der Verteilerplatte eingesetzte Kontaktbuchsen ausgebildet sind, deren Durchgangsbohrung jeweils die freien Enden mehrerer zugehöriger Drahtbügel oder den Stift einer Stiftreihe so wie das freie Ende eines bzw. die freien Enden mehrerer Drahtbügel aufnimmt.

Durch diese Maßnahme ist eine Beschädigung der Kontaktbuch se, die zu einer Schwächung des Querschnittes führen würde, beim Laserschweißen der zu verbindenden Teile ausgeschlos sen, was zu einem sicheren Stromübergang zwischen diesen Teilen führt. Weiterhin stellt die Stärke der Kontaktbuchse einen hinreichenden Querschnitt für den Stromfluß sicher.

Somit wird ein exakter Stromübergang erreicht.

Um eine sichere Fixierung der Kontaktbuchsen in der Vertei lerplatte zu erreichen, besteht nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung jede Kontaktbuchse aus einer Hülse mit einem endseitig umlaufenden Flansch, die mit Preß sitz in die Durchbrechung der Verteilerplatte eingesetzt ist und deren Flansch auf der Oberseite der Verteilerplatte auf liegt.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des Gegenstandes der Erfindung ist die Hülse der Kontaktbuchse mit Einschnürungen versehen, zwischen denen die freien Enden der Drahtbügel und gegebenenfalls der Stift einer Stiftreihe angeordnet ist. Dadurch ergibt sich auf einfache Weise eine vorgegebene Po sitionierung der von der Hülse aufzunehmenden Teile.

Zur Erzielung einer kompakten Bauweise ist nach einer weite ren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die Hülse der Kontaktbuchse mit ihren Einschnürungen derart ausgebildet, daß sich die darin eingesetzten freien Enden der Drahtbügel und gegebenenfalls der Stift einer Stiftreihe seitlich kon taktieren.

Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist jede Kontaktbuchse als Rohrniet ausgebildet, der die darin eingesetzten Enden der Drahtbügel und gegebenenfalls den Stift einer Stiftreihe unter gegenseitiger seitlicher Kon taktierung aufnimmt. Hierdurch kann also ein handelsübliches Bauteil verwendet werden.

Um einen festen Halt des Rohrnietes in der Verteilerplatte sicherzustellen, stützt sich zweckmäßigerweise der Kopf des Rohrnietes auf der Oberseite der Verteilerplatte ab, und der Fuß des Rohrnietes ist über drei unter 120° zueinanderlie gende Auskragungen mit der Unterseite der Verteilerplatte verstemmt.

Der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke wird in der nach folgenden Beschreibung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht der Zentralelektrik, teilweise im Schnitt,

Fig. 2 in perspektivischer Darstellung die Zuord nung der einzelnen Bauteile der Zentralelek trik nach Fig. 1 mit Ausnahme des Gehäuse deckels,

Fig. 3 eine Ansicht der Verteilerplatte der Zen tralelektrik nach Fig. 2 in Richtung des Pfeiles III im vergrößerten Maßstab,

Fig. 4 eine Teilansicht der Verteilerplatte nach Fig. 3 in Richtung des Pfeiles IV,

Fig. 5 eine Teilansicht der Verteilerplatte der Einzelheit "V" der Fig. 4 in Richtung des Pfeiles V nach Fig. 3,

Fig. 6 eine vergrößerte Darstellung der Einzel heit "VI" der Fig. 5,

Fig. 7 eine alternative Ausführungsform einer Kontaktbuchse der Verteilerplatte nach Fig. 4 im vergrößerten Maßstab,

Fig. 8 einen Schnitt durch die Darstellung nach Fig. 7 gemäß der Linie VIII-VIII,

Fig. 9 eine weitere Alternativausführung einer Kontaktbuchse,

Fig. 10 eine andere Alternativausführung einer Kontaktbuchse,

Fig. 11 eine weitere Alternativausführung der Kontaktbuchse als Rohrniet und

Fig. 12 einen Schnitt durch die Darstellung nach Fig. 11 gemäß der Linie XII-XII.

Die Zentralelektrik 1 weist ein aus Kunststoff bestehendes Gehäuse 2 auf, das über seitlich vorstehende Flansche 3 mit Durchgangsbohrungen 4 an einem nicht dargestellten Halteteil befestigbar ist. An der Unterseite des Bodens 5 des Gehäuses 2 ragen Flachstecker 6 heraus, an denen mit Steckverbindern versehene Kabelbäume angeschlossen werden können. Ein an dem Boden 5 angeformter Kragen 7 umgibt die Flachstecker 6, die durch den Boden 5 hindurch an eine auf der Innenseite des Bodens 5 aufliegende, als Stanzgitter ausgebildete Flachlei terplatte 8 angeschlossen sind. Auf der Flachleiterplatte 8 sind übereinander eine untere Isolierplatte 9, eine elektri sche Verteilerplatte 10, eine obere Isolierplatte 11 und eine obere, als Stanzgitter ausgebildete Flachleiterplatte 12 angeordnet, die insgesamt ein plattenartig geschichtetes Leiterpaket 13 bilden. Oberhalb des Leiterpaketes 13 ist in das Gehäuse 2 eine Trägerplatte 14 mit Schlitzausnehmungen 15 eingesetzt, unter denen sich auf der oberen Flachleiter platte 12 angebrachte Steckerbuchsen 16 befinden. Auf der Oberseite der Trägerplatte 14 sind aufgesteckte Bauteile, wie elektrische Flachstecksicherungen 17 und ein Relais enthaltende Schaltgeräte 18 angeordnet, die mit ihren Stek kerteilen durch die Schlitzausnehmungen 15 hindurch in die Steckerbuchsen 16 eingreifen. Über die Flachstecksicherungen 17 und die Schaltgeräte 18 erstreckt sich ein über Schnapp verbindungen 19 am Gehäuse 2 befestigter Deckel 20.

Auf der Oberseite der zwischen der unteren und der oberen Isolierplatte 9 bzw. 11 angebrachten Verteilerplatte 10 befinden sich jeweils längsrandseitig drei parallel zuein ander verlaufende, durchgehende Stiftreihen 40, deren Stifte 22 durch entsprechende Ausnehmungen 23 in den Isolierplatten 9 und 11 entweder die zugehörigen Anschlußstellen 24 der unteren Flachleiterplatte 8 oder der oberen Flachleiterplat te 12 kontaktieren. Jeder Stift 22 jeder Stiftreihe 40 ist in eine in einer entsprechenden Durchbrechung 41 der Vertei lerplatte 10 angeordneten Kontaktbuchse 42 eingesetzt und mit dieser laserverschweißt, wobei die Durchgangsbohrung 43 der Kontaktbuchse 42 mindestens noch einen freien Bereich für die Aufnahme des freien Endes eines Drahtbügels 29 auf weist. Weiterhin sind in die Verteilerplatte 10 eine Viel zahl freier Durchbrechungen 41 eingelassen, in die bedarfs weise Kontaktbuchsen 42, deren Durchgangsbohrung 43 minde stens zwei freie Enden zweier Drahtbügel 29 aufnehmen kann, eingesetzt werden können. Entsprechend den geforderten Stromkreisen sind die Kontaktbuchsen 42 der Verteilerplatte 10 untereinander über die mit einem isolierenden Lack über zogenen Drahtbügel 29 verbunden, wobei je nach Anwendungs fall die Drahtbügel 29 miteinander oder mit der Kontaktbuch se 42 oder ein Drahtbügel 29 mit einem Stift 22 einer Stift reihe 40 laserverschweißt ist. Um ein Überkreuzen der Draht bügel 29 ohne gegenseitige Berührung sicherzustellen, weisen die Drahtbügel 29 dementsprechend unterschiedliche Höhen auf. Sollen nun andere Stromkreise geschaltet werden, dann sind lediglich die Drahtbügel 29 entsprechend anders auf der Verteilerplatte 10 anzuordnen.

Die in den Fig. 3 bis 10 veranschaulichten Kontaktbuchsen 42 der Verteilerplatte 10 bestehen jeweils aus einer Hülse 44, an derem einen Ende außenseitig ein umlaufender Flansch 45 angeformt ist. Die Hülse 44 ist mit Preßsitz in die zugehö rige Durchbrechung 41 der Verteilerplatte 10 eingesetzt, wo bei der Flansch 45 auf der Oberseite der Verteilerplatte 10 aufliegt. Das dem Flansch 45 abgewandte Ende der Hülse steht geringfügig über die Unterseite der Verteilerplatte 10 vor. Die von der Hülse 44 aufgenommenen Drahtbügel 29 bzw. der Stift 22 einer Stiftreihe 40 erstrecken sich geringfügig über das dem Flansch 45 abgewandte Ende der Hülse 44. Dies ermöglicht eine günstige Laserschweißung zwischen den zu verbindenen Teilen. Die Hülse 44 der Kontaktbuchse 42 weist durchgehende Einschnürungen 46 auf, zwischen denen die frei en Enden der im Querschnitt rund ausgebildeten Drahtbügel 29 und gegebenenfalls der Stift 22 einer Stiftreihe 40 angeord net ist. Bei den Kontaktbuchsen 42 nach den Fig. 3 bis 6 be sitzt die Hülse 44 drei um 120° zueinander versetzte Ein schnürungen 46, wobei die Abmessung der Hülse 44 derart ausgelegt ist, daß trotz eingesetzter Drahtbügel bzw. des Stiftes 22 einer Stiftreihe 40 in die Durchgangsbohrung 43 zwischen den Einschnürungen 46 der Hülse 44 der mittlere Bereich der Durchgangsbohrung 43 frei bleibt, d.h. die in die Hülse eingesetzten Teile kontaktieren sich nicht. Eine Laserschweißung ist demnach zwischen jedem eingesetzten Teil und der Kontaktbuchse 42 erforderlich. Demgegenüber ist die in den Fig. 7 und 8 gezeigte Kontaktbuchse 42, die in ihrer Konfiguration den Kontaktbuchsen 42 nach den Fig. 3 bis 6 entspricht, so bemessen, daß sich die darin eingesetzten drei Drahtbügel 29 seitlich kontaktieren. Dadurch sind nur zwei Laserschweißstellen zwischen den sich berührenden Drahtbügeln 29 erforderlich.

Die in Fig. 9 dargestellte, alternative Kontaktbuchse 42 nimmt nur zwei Drahtbügel 29 auf, die sich im Bereich der gegenüberliegenden Einschnürungen 46 der Hülse 44 seitlich kontaktieren und hier laserverschweißt sind. Die in Fig. 10 veranschaulichte Alternative der Kontaktbuchse 42 ist für die Aufnahme von vier Drahtbügeln 29 geeignet. Die Hülse 44 dieser Kontaktbuchse 42 besitzt vier, unter 90° zueinander versetzt angeordnete Einschnürungen 46, zwischen denen die Drahtbügel 29 unter seitlicher Kontaktierung liegen. In die sem Falle sind drei Laserschweißstellen zwischen den Draht bügeln 29 erforderlich.

Bei der in den Fig. 11 und 12 dargestellten alternativen Kontaktbuchse 42 ist dieselbe als Rohrniet 47 ausgebildet. In Abhängigkeit von dem Innendurchmesser des Rohrnietes 47 können darin zwei oder mehrere Drahtbügel 29 unter seitli cher Kontaktierung eingesetzt werden. Die Drahtbügel 29 sind hierbei an den entsprechenden Berührungsstellen laserver schweißt. Der in eine zugehörige Durchbrechung 41 der Ver teilerplatte 10 eingesetzte Rohrniet 47 stützt sich mit sei nem Kopf 48 auf der Oberseite der Verteilerplatte 10 ab, wo bei der Fuß 49 des Rohrnietes 47 über drei unter 120° zuein anderliegende Auskragungen 50 mit der Unterseite der Vertei lerplatte 10 verstemmt ist. So ergibt sich ein sicherer Halt des Rohrnietes 47 in der Verteilerplatte 10.

Im übrigen wird die Verteilerplatte 10 nach Bestückung und Laserverschweißung zusätzlich gelötet, um eine weitere Ab sicherung der Stromkreise zu erhalten.

Die vorstehende Zeichnungsbeschreibung hat die besonders einfache und praktisch zu handhabende Konstruktion der Verteilerplatte 10 der Zentralelektrik 1, die sich unbe schadet ihrer Einfachheit gleichwohl als äußerst variabel durch den zweckentsprechenden Einsatz unterschiedlich ge stalteter Kontaktbuchsen 42 erweist, in ihren Einzelheiten verdeutlicht.

Claims

1. Zentralelektrik für Kraftfahrzeuge zum zentralen An schluß elektrischer Bauteile, wie Sicherungen, Schaltge räte, Kabelbäume, elektronische Steuerungen für elek trische Verbraucher und dergleichen, mit einem platten artig geschichteten Leiterpaket, das in verschiedenen Ebenen übereinander angeordnete, durch Isolierplatten voneinander getrennte Flachleiterplatten aufweist, mit einer zwischen zwei benachbarten Isolierplatten angeord neten, elektrischen Verteilerplatte mit Stiftreihen für die Kontaktierung der an den Isolierplatten angrenzenden Flachleiterplatten, mit einem jedem Stift jeder Stifrei he zugeordneten elektrischen Leiter mit einer freien An schlußstelle und mit einer Vielzahl weiterer, separater elektrischer Leiter mit mindestens zwei Anschlußstellen auf der Verteilerplatte, wobei die Anschlußstellen der elektrischen Leiter über in der Höhe gegebenenfalls entsprechend unterschiedlich ausgebildete Drahtbügel wahlweise verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Leiter als in entsprechende Durchbre chungen (41) der Verteilerplatte (10) eingesetzte, Kon taktbuchsen (42) ausgebildet sind, deren Durchgangsboh rung (43) jeweils die freien Enden mehrerer zugehöriger Drahtbügel (29) oder den Stift (22) einer Stiftreihe (40) sowie das freie Ende eines bzw. die freien Enden mehrerer zugehöriger Drahtbügel (29) aufnimmt.

2. Zentralelektrik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kontaktbuchse (42) aus einer Hülse (44) mit einem endseitig umlaufen Flansch (45) besteht, die mit Preßsitz in die Durchbrechung (41) der Verteilerplatte (10) eingesetzt ist, und deren Flansch (45) auf der Oberseite der Verteilerplatte (10) aufliegt.

3. Zentralelektrik nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Hülse (44) der Kontaktbuchse (42) mit Einschnürungen (46) versehen ist, zwischen denen die freien Enden der Drahtbügel (29) und gegebenenfalls der Stift (22) einer Stiftreihe (40) angeordnet ist.

4. Zentralelektrik nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (44) der Kontaktbuchse (42) mit ihren Einschnürungen (46) derart ausgebildet ist, daß sich die darin eingesetzten freien Enden der Drahtbügel (29) und gegebenenfalls der Stift (22) einer Stiftreihe (40) seitlich kontaktieren.

5. Zentralelektrik nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kontaktbuchse (42) als Rohrniet (47) ausgebildet ist, der die darin eingesetzten Enden der Drahtbügel (29) und gegebenen falls den Stift (22) einer Stiftreihe (40) unter gegen seitiger seitlicher Kontaktierung aufnimmt.

6. Zentralelektrik nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (48) des Rohrnietes (47) sich auf der Oberseite der Verteiler platte (10) abstützt, und der Fuß (49) des Rohrnietes (47) über drei unter 120° zueinanderliegende Auskra gungen (50) mit der Unterseite der Verteilerplatte (10) verstemmt ist.