DE3908481C2

DE3908481C2 -

Info

Publication number: DE3908481C2
Application number: DE3908481A
Authority: DE
Inventors: Joseph D. Culver City Calif. Us Leibowitz
Original assignee: TRW Messmer and Co KG
Current assignee: BCS Automotive Interface Solutions GmbH
Priority date: 1988-06-28
Filing date: 1989-03-15
Publication date: 1992-09-17
Also published as: DE3908481A1; US4944684A

Description

Die Erfindung betrifft im allgemeinen elektrische Systeme in Kraftfahrzeugen, insbesondere Zentralelektriken zur Aufnahme von einigen Bauteilen eines elektrischen Systems in Kraftfahrzeugen, wie zum Beispiel von Sicherungen und Re lais.

Elektrische Systeme in Kraftfahrzeugen weisen gewöhnlich eine große Anzahl von elektrischen Untersystemen auf, wie zum Beispiel Beleuchtung, Anzeigevorrichtungen, Meßvorrich tungen und Motorsteuerung. Diese Untersysteme sind ge wöhnlich durch in dem gesamten Fahrzeug verlaufende Lei tungsnetze und Kabel untereinander verbunden. Jedes dieser elektrischen Untersysteme weist viele elektrische Bauteile auf, wie zum Beispiel Sicherungen, Relais und Steckerstifte bzw. Buchsen. In einigen Kraftfahrzeugen sind die Sicherun gen und die Relais im gesamten Fahrzeug verteilt, während in anderen die Leitungen und Kabel zu einer einzigen, zentral angeordneten Zentralelektrik geführt sind, welche alle oder nahezu alle Sicherungen und Relais des Fahrzeuges aufnimmt.

Eine typische Zentralelektrik, auch elek trische Zentraleinheit genannt, weist ein Gehäuse und eine Reihe von in dem Gehäuse angeordneten elektrischen Stecker stifte und Steckerbuchsen auf. Im allgemeinen werden auf der einen Seite des Gehäuses die Steckerbuchsen und auf der ge genüberliegenden Seite die elektrischen Steckerstifte gela gert. Die elektrischen Steckerbuchsen nehmen die Sicherungen und Relais auf, während die elektrischen Steckerstifte elek trische Verbindungselemente von den verschiedenen elektri schen Untersystemen des Fahrzeuges aufnehmen. Die elektri schen Steckerstifte und Steckerbuchsen sind in der Zentralelektrik mittels einer Vielzahl von Bändern aus Kupferlegierung verbunden. Die Bänder werden aus einer Platte aus Kupferle gierung herausgestanzt und dann zur richtigen Anordnung der Bänder durch das Innere der Abzweigdose in exaktem Winkel abgebogen.

Eine derartige elektrische Abzweigdose hat im allgemeinen eine lange Lebensdauer und ist während der Benutzung war tungsfrei, jedoch ist ihre Herstellung und Neukonstruktion schwierig. Auch ist eine derartige Zentralelektrik recht teuer aufgrund des übermäßigen Bedarfs an Kupfer zur Herstellung der Bänder. Dementsprechend war es das Bestreben des Fachmanns, die Konstruktion einer derartigen Abzweigdose zu verbessern. Beispielsweise offenbart das britische Patent Nr. 20 22 333 eine Zentralelektrik für ein Kraft fahrzeug, bei welcher mehrere Leiterplatten an einer starren Trägerplatte befestigt sind. Jede Leiterplatte weist eine vorzugsweise mit einem beidseitigen Klebeband an einer fle xiblen Isolierstoffplatte befestigte Kupferschicht auf. Die Kupferschicht wird dann zu Leiterbahnen geätzt. Einige der Leiterbahnen weisen über die Kanten des Isoliermaterials hervorstehende Metallstifte auf. Diese Metallstifte sind ge bogen, so daß sie sich im allgemeinen senkrecht zu den Lei terplatten erstrecken und die elektrischen Steckerstifte bilden. Die elektrischen Steckerstifte nehmen elektrische Verbindungselemente von den elektrischen Untersystemen des Kraftfahrzeugs auf. Die Verteilung von Strom erfolgt über eine unter der Trägerplatte angeordnete Sammelschiene.

Das US-Patent Nr. 45 55 638 offenbart eine Zentralelektrik für Kraftfahrzeuge mit einer einzigen gedruckten Leiterplatte. Die gedruckte Leiterplatte weist eine erste Reihe von entlang einer Kante der Leiterplatte angeordneten elektrischen Steckerbuchsen auf. Ein zweite Reihe von an dem Gehäuse der Zentralelektrik angeordneten elektrischen Stecker buchsen ist neben der ersten Reihe von Steckerbuchsen ange ordnet. Die erste Reihe von elektrischen Steckerbuchsen stellt einen elektrischen Kontakt mit den Leiterbahnen auf der Leiterplatte her, und die zweite Reihe von elektrischen Steckerbuchsen nimmt elektrische Verbindungselemente von den elektrischen Untersystemen des Kraftfahrzeuges auf. Die zwei Reihen von elektrischen Steckerbuchsen bilden elektrische Steckerbuchsenpaare, welche Sicherungen zur Vervollständi gung der Stromkreisläufe zwischen den Leiterbahnen auf der Leiterplatte und den elektrischen Untersystemen des Kraft fahrzeuges aufnehmen. Die Verteilung von Hochfrequenzstrom erfolgt mittels einer unter der Leiterplatte angeordneten Sammelschiene.

Derartige Zentralelektriken sind auch recht kostspie lig, da zur Herstellung der Leiterplatten im allgemeinen eine sehr große Kupfermenge erforderlich ist. Jede Leiter platte ist gewöhnlich mit der Kupferstärke plattiert, welche erforderlich ist für das von der Leiterplatte zu übertra gende Signal mit der höchsten Stromleistung. Leider sind solche Kupferschichten dann von einer unnötig hohen Stärke für die meisten anderen von der Leiterplatte zu übertragen den Signale. Eine mögliche Lösung dieses Problems besteht darin, Sammelschienen zum Übertragen von Stromsignalen größerer Stärke zu verwenden. Jedoch wird gewöhnlich eine große Anzahl von solchen Stromsignalen über eine Zentralelektrik übertragen, und daher wäre eine große Anzahl von Sammelschienen erforderlich, was das Herstellungsverfahren der Zentralelektrik komplizieren würde.

Zum Stand der Technik zählt darüber hinaus eine Vorrichtung zur zentralen Anordnung von elektrischen Bauelementen in Kraftfahrzeugen (DE-GM 81 09 704). Ausgangspunkt ist hierbei ein mehrteiliges Isolierstoffgehäuse mit in mehreren Ebenen darin angeordneten Leiterbahnen, welche über mehrere Isolierstoffzwischenlagen elektrisch voneinander getrennt sind. Damit liegt keine Mehrlagenleiterbahn im Sinne der vorliegenden Erfindung vor.

Darüber hinaus ist eine Zentralelektrik für Kraftfahrzeuge bekannt, wobei diese Zentralelektrik mit im wesentlichen aus einem Isolierstoffgehäuse und mehreren übereinander darin angeordneten Platinenebenen besteht (DE 36 08 742 C1) Weiterhin sind einzelne, das Unterteil des Gehäuses durchdringende und in diesen festgelegte, mit den Platinenebenen elektrisch leitend verbundene Anschlußkontakte vorhanden, wobei sich die Platinenebenen aus mehreren flachen Stegleitern zusammensetzen. An den Platinen sind Messeraufnahmekontakte angeformt. Damit offenbart diese bekannte Konstruktion wiederum keine Mehrlagenleiterplatte.

Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine aus einer Mehrlagenleiterplatte bestehende Zentralelektrik zu schaffen, die einfach herstellbar ist und, angepaßt an unterschiedlich starke, zu übertragende Ströme, eine möglichst geringe Kup fermenge erfordert.

Die Zentralelektrik nach der vorliegenden Erfindung weist ein Gehäuse, eine innenseitig an dem Gehäuse angeordnete mehrlagige gedruckte Leiterplatte sowie eine Reihe von außenseitig am Gehäuse angeordnete Steckerstifte bzw. Buchsen auf. Die elektrischen Stecker stifte bzw. Buchsen stellen einen elektrischen Kontakt zu einer oder mehreren Leitungsbahnen in der Mehrlagen-Lei terplatte her. Die Leiterbahnen weisen verschiedene Stärken auf je nach der von den Bahnen zu übertragenden Stromstär ken, wodurch die zur Herstellung der Zentralelektrik erforderli che Kupfermenge auf ein Minimum reduziert wird. Die Leiter bahnen von größerer Stärke sind in den äußeren Lagen der Leiterplatte zur Verbesserung der Wärmeableitung von der Leiterplatte angeordnet.

In einer derzeit bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Reihe von elektrischen Steckerstiften in dem unte ren Gehäuseteil angeordnet und eine Reihe von elektrischen Steckerbuchsen ist im oberen Gehäuseteil angeordnet. Die elektrischen Steckerbuchsen nehmen von der Unterseite der Steckrelais und der Stecksicherungen ausgehende Metallstifte auf, während die elektrischen Steckerstifte elektrische Ver bindungselemente von den elektrischen Untersystemen des Kraftfahrzeuges aufnehmen.

Jeder elektrische Steckerstift bzw. Buchse weist zwei Wider haken und/oder zwei von seinen Seiten ausgehende Spitzen auf, welche in die Wände der Gehäuseteile eingreifen zur fe sten Verbindung der Steckerstifte bzw. Buchsen mit dem Ge häuse. Die Widerhaken und/oder Spitzen leisten den beim Ein führen der Sicherungen, Relais oder anderen elektrischen Verbindungselementen oder beim Entfernen derselben von der Zentralelektrik auf die elektrischen Steckerstifte bzw. Buchsen ausgeübten Kräften Widerstand. Daher nimmt das Gehäuse den größten Teil dieser Kräfte auf, wodurch die Belastung für die elektrischen Verbindungen zwischen den Verbindungsele menten und der Mehrlagen-Leiterplatte verringert wird und so mit die Funktionssicherheit der Verbindungen verbessert wird.

Jeder der elektrischen Steckerstifte und der Steckerbuchsen weist ebenfalls einen in ein in der Mehrlagen-Leiterplatte angeordnetes plattiertes Loch eingesetzten Schaftteil auf zur Herstellung eines elektrischen Kontakts mit den ent sprechenden Leiterbahnen in der Mehrlagen-Leiterplatte. Der Schaftteil jedes elektrischen Steckerstiftes bzw. Buchse ist etwas breiter als der Durchmesser des plattierten Lochs, wo durch der Schaftteil in ein hohles Mittelteil zur Schaffung einer Federkraft unter Druck eingeführt wird. Diese Feder kraft bewirkt ohne Löten eine gasdichte Verbindung zwischen dem elektrischen Steckerstift und dem plattierten Loch. Der auf den Schaftteil ausgeübte Druck gewährleistet eine stän dige Zufuhr von gespeicherter Energie zur sicheren Befesti gung der elektrischen Steckerstifte bzw. Buchse in dem plat tierten Loch und zum Aufrechterhalten der gasdichten Verbin dung.

Bei dem verbesserten Herstellungsverfahren nach der vorlie genden Erfindung werden die elektrischen Steckerstifte und Steckerbuchsen aus aus einer Kupferlegierung bestehenden Platten herausgestanzt. Die elektrischen Steckerstifte wer den dann von einer Seite der Mehrlagen-Leiterplatte in die plattierten Löcher eingeführt, und die elektrischen Stecker buchsen werden von der anderen Seite der Leiterplatte in die plattierten Löcher eingeführt. Die Mehrlagen-Leiterplatte wird auf der Seite der Steckerstifte in ein Photolackbad ge taucht zum Überziehen der Enden der elektrischen Stecker stifte mit einer Photolackschicht. Dann wird die Mehrlagen- Leiterplatte auf der Seite der Steckerstifte schwallver lötet. Die Leiterplatte wird nur auf der Seite der Stecker stifte schwallverlötet, da die elektrischen Steckerbuchsen leicht durch das Lötmittel verstopfen, selbst wenn sie mit einer Photolackschicht überzogen sind. Das Lötmittel wandert jedoch aufgrund der Kapillarwirkung durch die plattierten Löcher zu der Seite der Steckerbuchsen der Leiterplatte, wo durch zwischen den elektrischen Steckerstiften und Stecker buchsen und den plattierten Löchern eine gute elektrische Verbindung geschaffen wird.

Nach dem Schwall-Löten der Mehrlagen-Leiterplatte wird die Photolackschicht an den Enden der elektrischen Steckerstifte entfernt und die Lötverbindungen werden auf Fehler hin untersucht. Dann wird jede Seite der gedruckten Leiterplatte mit einem konformen Überzug überzogen, wie zum Beispiel Pa raffin, zum Schutz der Lötstelle vor Feuchtigkeit und Korro sion. Die oberen und unteren Gehäuseteile werden getrennt geformt und unter Druck auf der Mehrlagen-Leiterplatte ange ordnet, wodurch die verbesserte Zentralelektrik nach der vorliegenden Erfindung geschaffen wird.

Aus dem vorgenannten ist zu ersehen, daß die vorliegende Er findung einen bedeutenden Fortschritt in dem Bereich der elektrischen Systeme für Kraftfahrzeuge darstellt. Bei der Zentralelektrik nach der vorliegenden Erfindung ist die zu deren Herstellung benötigte Kupfermenge wesentlich geringer, wodurch die Kosten drastisch gesenkt werden. Außerdem bewirkt die Federkraft und die Lötverbindung zwi schen jedem elektrischen Steckerstift bzw. Buchse und dem plattierten Loch eine sehr gute Funktionssicherheit der Ver bindungsstelle. Das Herstellungsverfahren nach der vorlie genden Erfindung ist relativ kostengünstig und läßt sich un ter Anwendung herkömmlicher Herstellungstechniken voll auto matisieren. Weiterhin können die gleiche Herstellungsausrü stung und die gleichen Werkzeuge zur Herstellung von Zentralelektriken mit verschiedenen Leiterbahnen verwendet werden. Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden detaillierten Beschreibung zusammen mit den Zeichnungen hervor.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt einer Zentralelektrik nach der Erfindung, welche ein Gehäuse, eine in dem Ge häuse angeordnete mehrlagige gedruckte Leiterplatte und eine Reihe von außen am Gehäuse angeordnete elektrische Steckerstifte und Steckerbuchsen auf weist;

Fig. 2a eine vergrößerte Ansicht einer elektrischen Steckerbuchse;

Fig. 2b eine vergrößerte Ansicht eines elektrischen Steckerstifts;

Fig. 3 einen vergrößerten Teilquerschnitt der mehrlagigen gedruckten Leiterplatte in Sprengdarstellung; und

Fig. 4-7 vergrößerte Teilquerschnitte von geänderten elek trischen Steckerstiften und Steckerbuchsen der Zentralelektrik nach der vorliegenden Erfindung.

Fig. 1 zeigt eine Zentralelektrik 10 für ein Kraft fahrzeug nach der vorliegenden Erfindung. Die Zentralelektrik 10 weist ein geteiltes Gehäuse 12, eine im Ge häuse 12 angeordnete mehrlagige gedruckte Leiterplatte 14 und eine Reihe von von außen zugängigen, am Gehäuse 12 ange ordneten elektrischen Steckerstiften bzw. Buchsen 16 auf. Die elektrischen Steckerstifte bzw. Buchsen 16 stellen einen elektrischen Kontakt mit einer oder mehreren Leiterbahnen in der Mehrlagen-Leiterplatte 14 her. Die Leiterbahnen sind von unterschiedlicher Stärke je nach den durch diese Bahnen zu leitenden Stromstärken, wodurch die zur Herstellung der Zentralelektrik 10 erforderliche Kupfermenge auf ein Minimum re duziert wird. Die Leiterbahnen von größerer Stärke sind zur Verbesserung der Wärmeableitung von der Leiterplatte in den äußeren Lagen der Leiterplatte 14 angeordnet.

In der derzeit bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Reihe von elektrischen Steckerstiften 18 in der Wand eines unteren Gehäuseteils 20 und eine Reihe von elektri schen Steckerbuchsen 22 in den Öffnungen 24 entlang der Oberseite eines oberen Gehäuseteils 26 angeordnet. Die elek trischen Steckerbuchsen 22 nehmen von der Unterseite der Steckrelais 30 und der Stecksicherungen 32 ausgehende Me tallstifte 28 auf, während die elektrischen Steckerstifte 18 elektrische Verbindungsstifte von den elektrischen Unter systemen des Kraftfahrzeugs (nicht abgebildet) aufnehmen.

Wie aus den Fig. 2a und 2b eindeutig ersichtlich, weist je der elektrische Steckerstift bzw. jede Buchse 16 von den Seiten ausgehende Widerhaken 34 auf, welche in die Wände der Gehäuseabschnitte 20, 26 zur sicheren Befestigung der Steckerstifte bzw. Buchsen 16 an dem Gehäuse 12 eingreifen. Die Widerhaken 34 leisten den beim Einsetzen der Sicherungen 32, Relais 30 oder anderen elektrischen Verbindungselemente oder beim Entfernen derselben von der Zentralelektrik auf die elektrischen Steckerstifte bzw. Buchsen 16 ausgeübten Kräf ten Widerstand. Daher absorbiert das Gehäuse 12 den Großteil dieser Kräfte, wodurch die Belastungen für die elektrischen Verbindungen zwischen den Steckerstiften bzw. Buchsen 16 und der Mehrlagen-Leiterplatte 14 verringert werden, wodurch die Funktionssicherheit der Verbindungen verbessert wird.

Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, weist jeder elektrische Steckerstift bzw. jede Buchse 16 weiterhin einen in ein plattiertes Loch 38 in der Mehrlagen-Leiterplatte 14 einge setzten Schaftteil 36 auf zur Herstellung eines elektrischen Kontakts mit den entsprechenden Leiterbahnen in der Mehrla gen-Leiterplatte 14. Der Schaftteil 36 jedes elektrischen Steckerstifts bzw. jeder Buchse 16 ist etwas breiter als der Durchmesser des plattierten Loches 38, wodurch der Schaft teil unter Druck in einen hohlen mittleren Abschnitt 40 zum Aufbau einer Federkraft einzuführen ist. Diese Federkraft bewirkt ohne Löten eine gasdichte Verbindungsstelle zwischen dem elektrischen Steckerstift bzw. Buchse 16 und dem plat tierten Loch 38. Der auf den Schaftteil 36 ausgeübte Druck gewährleistet eine ständige mechanische Vorspannung, so daß der Steckerstift bzw. Buchse 16 fest in dem plattierten Loch 38 gehalten ist und die gasdichte Verbindung aufrecht erhalten wird.

Wie in Fig. 3 deutlich dargestellt, besteht die mehrlagige gedruckte Leiterplatte 14 aus drei beidseitig bedruckten Leiterplatten 42. Jede beidseitig bedruckte Leiterplatte 42 weist eine Schicht von beidseitig an der Isolierplatte 46 angeordneten Leiterbahnen 44 auf, wobei die Leiterbahnen 44 durch ein herkömmliches Ätzverfahren gebildet werden. Eine Platte 48 aus halb ausgehärtetem Harzmaterial ist zwischen den jeweils nebeneinanderliegenden beidseitig bedruckten Leiterplatten 42 angeordnet zur Schaffung einer Isolierung zwischen den nebeneinanderliegenden Lagen von Leiterbahnen 44. Die Anordnung aus beidseitig bedruckten Leiterplatten 42 und den Platten 48 aus halb ausgehärtetem Harzmaterial wer den dann zusammengepreßt und ausgehärtet, so daß die Mehrla gen-Leiterplatte 14 entsteht.

Die Leiterbahnen 44 an der Mehrlagen-Leiterplatte 14 über tragen elektrische Signale von unterschiedlicher Strom stärke. Einige der Leiterbahnen 44 dienen zur Übertragung von relativ geringen Stromstärken ab ca. 10 mA. Einige der Leiterbahnen 44 dienen zur Übertragung von relativ hohen Stromstärken bis zu ca. 100 A. Zur Verbesserung der Wärme ableitung von der Leiterplatte 14 werden die Leiterbahnen zur Übertragung höherer Stromstärken in den äußeren Lagen der Leiterplatte 14 angeordnet und die Leiterbahnen zur Übertragung niedrigerer Stromstärken werden in den inneren Lagen der Leiterplatte angeordnet. In einer derzeit bevor zugten Ausführungsform der Erfindung bestehen die inneren zwei Lagen der Leiterbahnen 44a aus 113,4 g Kupfer und wei sen eine Stärke von 0,01524 mm, die mittleren zwei Lagen der Leiterbahnen 44b aus 170,1 g Kupfer und weisen eine Stärke von 0,2286 mm auf und die äußeren zwei Lagen 44c aus 226,8 g Kupfer und weisen eine Stärke von 0,3048 mm auf. Die elek trischen Steckerstifte bzw. Buchsen 16 weisen eine unter schiedliche Breite und Stärke auf und werden je nach den je weiligen Leiterbahnen, zu welchen der elektrische Kontakt hergestellt wird, ausgewählt. Weiterhin können zwei oder mehrere elektrische Steckerstifte bzw. Buchsen 16 bei der Übertragung hoher Stromstärken mit einer einzigen Leiterbahn 44 verbunden werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren werden die elektrischen Steckerstifte und Buchsen 18, 22 aus den aus einer Kupferlegierung bestehenden Platten herausgestanzt. Die elektrischen Steckerstifte 18 werden dann in die plat tierten Löcher 38 von einer Seite der Mehrlagen-Leiterplatte 14 eingeführt und die elektrischen Buchsen 22 werden von der anderen Seite der Leiterplatte in die plattierten Löcher 38 eingeführt. Die Mehrlagen-Leiterplatte 14 wird zum Beschich ten der Enden der elektrischen Steckerstifte 18 mit einer Photolackschicht mit der Seite der Leiterplatte, an welcher die Steckerstifte angeordnet sind, in ein Photolackbad ge taucht. Daraufhin wird die Mehrlagen-Leiterplatte 14 auf der die Steckerstifte aufweisenden Seite schwallverlötet. Die Leiterplatte 14 wird deshalb nur auf der mit den Steckstif ten versehenen Seite der Leiterplatte schwallverlötet, da die elektrischen Buchsen 22 durch das Lötmittel leicht ver stopft werden, selbst wenn sie mit einer Schicht aus Photo lack überzogen sind. Das Lötmittel wandert aufgrund der Ka pillarwirkung jedoch durch die plattierten Löcher 38 zu der mit den Buchsen versehenen Seite der Leiterplatte 14, wo durch zwischen den elektrischen Steckerstiften bzw. Buchsen 18, 22 und den plattierten Löchern 38 ein guter elektrischer Kontakt hergestellt wird.

Nach dem Schwall-Löten der mehrlagigen gedruckten Leiter platte 14 wird die Photolackschicht an den Enden der elek trischen Steckerstifte 18 entfernt und die Lötverbindungen werden auf Fehler hin untersucht. Daraufhin wird jede Seite der gedruckten Leiterplatte 14 mit einem konformen Überzug, wie zum Beispiel Paraffin, überzogen zum Schutz der Lötver bindung vor Feuchtigkeit und Korrosion. Die oberen und unte ren Gehäuseteile 20, 26 werden einzeln geformt und auf die Mehrlagen-Leiterplatte 14 zur Schaffung der erfindungsge mäßen verbesserten Zentralelektrik aufgepreßt.

In den Fig. 4 bis 7 sind mehrere alternative Ausführungsbei spiele der elektrischen Steckerstifte bzw. Buchsen 18, 22 zur sicheren Befestigung der elektrischen Steckerstifte bzw. Buchsen an dem Gehäuse 12 der Abzweigdose dargestellt. Fig. 4 zeigt elektrische Steckerstifte bzw. Buchsen 18′, 22′ mit von deren Seiten ausgehenden Stiften 50, welche Nasen zum Eingreifen in die Innenwände der Gehäuseteile 20, 26 bilden. Diese Nasen 50 leisten den auf die elektrischen Steckerstif te bzw. Buchsen beim Entfernen der Sicherungen 32, Relais 30 oder anderer elektrischer Verbindungselemente von der Ab zweigdose 10 ausgeübten Kräften Widerstand. Die Schaftteile 36′ der elektrischen Verbindungselemente erstrecken sich zu den Innenwänden der gegenüberliegenden Gehäuseteile 20, 26, wodurch diese den auf die elektrischen Verbindungselemente beim Einsetzen der Sicherungen, Relais oder anderer elektri scher Verbindungselemente in die Zentralelektrik ausgeübten Kräften Widerstand leisten.

Fig. 5 zeigt mittels eines Klebstoffes 52 sicher an dem Ge häuse 12 der Abzweigdose befestigte elektrische Steckstifte bzw. Buchsen 18′, 22′. Zur Schaffung einer zusätzlichen Fe stigkeit können die Nasen 50 zusammen mit einem Klebstoff 52 verwendet werden. Fig. 6 zeigt sowohl mit Widerhaken 34 als auch mit Nasen 50 sicher an dem Gehäuse 12 der Zentralelektrik befestigte elektrische Steckerstifte bzw. Buchsen 18′, 22′. Fig. 7 zeigt mit Nasen 50 sicher an dem Gehäuse 12 der Zentralelektrik befestigte elektrische Steckerstifte bzw. Buchsen 18′, 22′, wobei die Nasen 50 vor dem endgültigen Aushärten der Gehäuseteile 20, 26 etwas in diese eingelassen werden.

Aus dem Vorstehenden geht hervor, daß die vorliegende Er findung einen bedeutenden Fortschritt im Bereich der Kraft fahrzeug-Elektrik darstellt. Die erfindungsgemäße Zentralelektrik verringert die zu deren Herstellung benö tigte Kupfermenge beträchtlich, wodurch die Kosten wesent lich gesenkt werden. Weiterhin wird durch die Federkraft und die Lötverbindung zwischen jedem elektrischen Verbindungs element und dem plattierten Loch eine sehr gute Funktions sicherheit der Verbindungsstelle geschaffen. Das erfindungs gemäße verbesserte Herstellungsverfahren ist relativ kosten günstig und läßt sich bei Anwendung der herkömmlichen Herstellungstechniken voll automatisieren. Außerdem kann dieselbe Herstellunganlage und dieselbe Werkzeugausrüstung zur Herstellung von Zentralelektriken mit unterschiedlichen Lei tungsbahnen verwendet werden. Obwohl verschiedene Ausfüh rungsbeispiele der Erfindung dargestellt und beschrieben wurden, ist es offensichtlich, daß andere Ausführungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne von dem Geist und Schutzbereich der Erfindung abzuweichen.

Claims

1. Zentralelektrik (10) für Kraftfahrzeuge, mit einem Gehäuse (12), einer im Gehäuse angeordneten und mehrere Lagen von Lei terbahnen unterschiedlicher Stärke aufweisende Leiter platte (14), dadurch gekennzeichnet, daß für Signale mit größeren Stromstärken stärker ausgebildete Leiterbahnen vorhanden sind, die zur Verbesserung der Wärmeableitung von der Leiterplatte (14) in deren äußeren Lagen angeordnet sind, und mit einer An zahl von von außen zugänglichen, am Gehäuse (12) angeord neten elektrischen Verbindungselementen (18, 22), wobei je des Verbindungselement elektrischen Kontakt zu einer oder mehreren Leiterbahnen (44) in der Leiterplatte (14) her stellt.

2. Zentralelektrik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12) einen unteren und einen oberen Teil (20, 26) aufweist, wobei die elektrischen Steckerstifte (18) an einer Wand des unteren Gehäuseteils (20) und die elektrischen Steckerbuchsen (22) in Öffnungen entlang der Oberseite des oberen Gehäuseteils (26) angeordnet sind.

3. Zentralelektrik nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Steckerbuchsen (22) von der Unterseite von Steckrelais und Stecksicherungen ausgehende Metall stifte (28) aufnehmen und die elektrischen Steckerstifte elektrische Verbindungselemente von der Verdrahtung außerhalb der elektrischen Abzweigdose aufnehmen.

4. Zentralelektrik nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder elektrische Steckerstift (18) bzw. Buchse (22) von seinen Seiten ausgehende Widerhaken (34) oder Spitzen zum Eingriff in die Wände der Gehäuseteile aufweist, so daß eine feste Verbindung der Verbindungselemente mit dem Ge häuse (12) entsteht.

5. Zentralelektrik nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes elektrische Verbindungselement (18, 22) ein in ein plattiertes Loch in der Leiterplatte (14) eingeführtes Schaftteil aufweist zur Herstellung eines elektrischen Kontakts zu den entsprechenden Leiterbahnen (44) in der Leiterplatte.

6. Zentralelektrik nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaftteil (36, 36′) jedes elektrischen Verbindungs elementes (18, 22) etwas breiter ist als der Durchmesser des plattierten Lochs, wodurch eine eine gasdichte Ver bindung zwischen dem elektrischen Verbindungselement und dem plattierten Loch herstellende Federkraft geschaffen wird.

7. Zentralelektrik nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (14) drei beidseitig bedruckte Leiter platten (46) aufweist, wobei die jeweils nebeneinander liegenden Leiterplatten durch eine Isolierplatte (48) ge trennt sind.

8. Zentralelektrik nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Verbindungselemente (18, 22) aus einer aus einer Kupferlegierung bestehenden Platte herausge stanzt sind.

9. Verfahren zur Herstellung der Zentralelektrik nach einem der Ansprüche 1-8, welches folgende Schritte umfaßt:

- Herstellen einer Mehrlagen-Leiterbahn (14), bestehend aus mehreren Leiterplatten (42) mit dazwischen angeordneten Isolierplatten (48) durch Zusammenpressen und Aushärten der Leiterplatten (42) und der Isolierplatten (48), wobei stärker ausgebildete Leiterbahnen in deren äußeren Lagen angeordnet werden,
- Einführen einer Anzahl von elektrischen Steckerstiften (18) in plattierte Öffnungen auf der einen Seite der Mehrlagen- Leiterplatte (14),
- Einführen einer Anzahl von elektrischen Steckerbuchsen (22) in plattierte Öffnungen auf der anderen Seite der Mehrlagen- Leiterplatte (14),
- Schwall-Löten der Seite der Mehrlagen-Leiterplatte (14), in welche die Steckerstifte (18) eingeführt sind, wobei aufgrund der Kapillarwirkung das Lötmittel durch die plattierten Öffnungen zu der Seite der Mehrlagen-Leiterplatte (14) gelangt, in welche die Steckerbuchsen (22) eingeführt sind,
- Aufpressen von geformten Gehäuseteilen (20, 26) auf die Mehrlagen-Leiterplatte (14).

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichet, daß die elektrischen Steckerstifte (18) mit einem Photolack überzogen werden, um ein Festkleben des Lötmittels an den Steckerstiften zu verhindern, wobei der Photolack nach dem Schwall-Löten entfernt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichet, daß die elektrischen Steckerstifte (18) bzw. Buchsen (22) aus einer Platte aus Kupferlegierung herausgestanzt wer den.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (14) nach dem Schwall-Löten mit einem konformen Überzug zum Schutz der Lötstelle vor Feuchtig keit und Korrosion beschichtet wird.