CN101584257A - 具有模块化触点副的标准化电子装置外壳 - Google Patents

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Abstract

一种用于电子控制器的外壳(1)，其具有至少两个外壳部分，该外壳(1)具有至少一个外壳底部(2)、外壳盖(3)和位于设置于外壳内室里面的零部件(5)与外壳外部的部件之间的电连接部(4)，该电连接部(4)固定在外壳底部(2)上。电连接部(4)在外壳盖(3)外部具有开放的导线区域，它们至少部分地由一个或多个触点副(6)覆盖。在此触点副(6)同时具有至少一个与一个或多个开放的导线区域(8)的直接接触。

Description

具有模块化触点副的标准化电子装置外壳
技术领域
本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所述的标准化电子装置外壳以及一种用于加工这种控制器、尤其是用于汽车工业中的变速箱或发动机控制器的方法。
背景技术
在汽车技术中，部件如变速箱、发动机或制动系统越来越多地尤其被电子地控制。在此发展了机电一体化的控制，即，使控制电子装置和从属的电子部件如传感器或阀门集成到变速箱、发动机、制动系统或类似部件里面。控制器一般具有许多电子部件，它们与控制器外部的其它部件处于连接。在这种集成的电子装置中，这些控制器不再安置在专用的、受保护的电子装置空间里面。因此它们必需相应地承受环境影响和机械的、热的以及化学的负荷。
为此它们一般安装在专用的外壳里面。此外外壳满足重要的屏蔽功能。为了能够可靠地连接到位于外壳外部的部件，从外壳内侧到外壳外侧的电连接部是必需的。
已知这样的系统，其中外壳里面的中央电子装置电接通到总部件载体上。总部件载体将所有位于控制器外部的部件定制地连接到中央电子装置上。但是这种结构存在着以下缺陷，即不能使单个的外设部件灵活地连接到中央电子装置上。此外对于各种应用和与其相关的确定要求必需重新专门研制和设计总部件载体。这涉及到明显的时间或成本支出。
由DE 10 2004 036 683 A1已知一种用于外设部件与中央电子装置之间柔性连接的方案。在这里描述了利用柔性电路板上的触点接通，使控制电子装置与外设部件如传感器、阀门或插头电连接部的结构。
对于这种触点接通的示例，请参阅DE 10 2004 050 687 A1。在那里示出用于直接接通电缆或电缆束的可能性，电缆束嵌接在柔性电路板上。
但是在这里也存在缺陷，对于每个控制器必需制定个性化匹配的且与相关部件一致的布局方案，用于外壳和柔性电路板的几何形状。如果用于接通外设部件的初定任务或者甚至中央电子装置基底的尺寸和几何形状变化，还必需强制地为外壳和柔性电路板重新寻找和制定布局方案。这种强制与柔性电路板是否一体或分体地构成无关。
发明内容
因此本发明的目的是，提供一种标准化的电子装置外壳，它能够方便、可靠且灵活地连接周边的功能部件如传感器、导航器和外部插头。同时要提供用于标准化的、尤其用于模块化地接通外设部件到电子装置外壳上的方案。
按照本发明，此目的通过一种对应于专利权利要求1的装置以及通过一种如权利要求9所述的用于加工这种装置的方法得以实现。
按照本发明建议，所述电连接部在外壳盖外部具有一体的、开放的(offen)导线区域，它们至少部分地被触点副覆盖。触点副同时具有至少一个与一个或多个外设部件的直接接触点。由此按照本发明的触点副使遮盖与接触这两个目前由独立的零部件承担的不同功能组合起来。此外通过这种功能组合，也可以在集成机电装置的中央电子装置上实现标准化的接通。因此首次能够为各种部件形式提供预先规定的模块化的触点副。通过这种方式不仅能够最佳地分开信号与电流路径，而且也能够灵活地适配于外设部件的不同结构、功能和几何形状，如传感器、阀门或类似部件。
从属权利要求的内容是其它有利的扩展结构和改进方案，它们可以单独或相互组合地使用。
在本发明的优选扩展结构中，触点副可以具有一个或多个集成的与一个或多个外设部件的电连接部。集成的连接优选可以由电缆端部、冲压格栅或插头构成。
由此可以使触点副定制地按外设部件的各种型号来设计，外设部件应该与中央电子装置建立连接。因此按照本发明能够实现不同触点副的模块化系统，外壳结构具有明显的灵活性，同时整体的加工也明显降低成本。
此外优选使触点副同时是一个或多个外设部件的载体。其优点是，能够进一步缩短和分开信号与电流路径。附加地通过这种紧凑的组装和结构形式，明显降低中央电子装置和与其相关的外设部件的故障和干扰。
在本发明的另一优选扩展结构中，使触点副与外壳盖边缘搭接。由此可以实现密封的遮盖，例如附加地构成为迷宫密封路径，作为切屑保护并且防止由于环境影响的其它污染。有利地可以使触点副完全覆盖开放的导线区域，因而可以替换在其它情况下必需的触点盖板。
也可以选择这样构成触点副，使它们与外壳盖边缘平齐地封闭并且通过这种方式保证覆盖和切屑密封地密封开放的导线区域。因此，通过触点副的双重功能可以明显地节省材料和成本。
可以通过各种公知的方式，在设置于外壳外部的电子部件与本发明的优选标准化的触点副之间建立连接。优选使触点副的集成连接上的连接形状专门按照外设部件设计。
尤其按照本发明也优选的是，在电控制系统中使用柔性的电路板作为电连接部。这些电路板特别适合用在机械和热量要求很高的情况下，例如它们也在汽车中的发动机和变速箱控制器的区域中使用。其灵活的设计能够实现对不同的电零部件和/或控制电子装置的方便适配性。按照本发明，电连接部也可以是多层柔性电路板，它们按照功能具有两个或多个由绝缘层分开的导体带平面。
在按照本发明的外壳的特别优选的扩展结构中，由至少两个或多个柔性子电路板构成电连接部。这一方面使各个子电路板的结构更加灵活，并由此也实现了最佳的有效负荷，另一方面进一步分开了信号与电流路径。这个实施方案还满足其它有利的目的，使柔性电路板本身的总面积保持微小，尤其在成本方面。使相对昂贵的柔性电路板面积的使用和废弃降至最小。
所述柔性电路板例如可以由聚酰胺下基膜、在其上衬入到粘接层中的、优选由铜制成的金属导体带和聚酰胺覆膜组成。其它的、优选成本更有利的材料不仅可用于基膜，还可用于粘接层。由此为了降低成本，例如可以使用这些可通过喷射、涂漆或丝网印刷工艺涂覆的材料。除此以外，还能够改变各个层的层厚。
为了能够以后安置外壳盖，例如可以具有环绕的凹下，用于容纳密封件或密封材料。也可以选择或附加地，使外壳盖通过铆接、粘接或钎焊与底板和/或柔性电路板连接。在此重要的首先是，保证良好的密封，要使电零部件以后能在腐蚀性环境中(例如在变速箱或发动机里面)使用。
如果利用钎焊固定外壳盖，则首先将连续环绕的金属带设置在柔性电路板的表面上。优选使这个金属区域形成外壳盖的放置面。
外壳底部优选由金属材料、特别优选由铝制成。在本发明的优选实施例中，使柔性电路板层合(auflamieren)到金属外壳底部上。这保证可靠的、密封的和成本有利的固定。外壳盖可以由各种材料制成，它给电子装置提供足够的保护，以免其受已有的环境影响。除了塑料外壳盖以外，也可以使用这种金属外壳盖。如果致力于利用钎焊固定外壳盖，则优选使外壳盖由金属制成。这个外壳盖同时带来必要的EMV屏蔽值并提高强度。也可以选择使用金属化的塑料成形体。但在有利的扩展结构中，外壳盖由金属材料如钢板或压铸制成。由此增加了长时间的稳定性、改善了针对腐蚀性化学物质的扩散密封性和在控制器的整个使用寿命上达到了更好的屏蔽值。在另一扩展结构中，可以使外壳底部具有比外壳盖更大的基面(Grundflaeche)。
为了加工按照本发明的用于控制器的外壳，将一体的柔性电路板或一个或多个柔性子电路板放置在外壳底部上，它们具有至少一个按照本发明的开放的铜导线区域。建立与外壳内部的电部件的接触，并接着将外壳盖放置在电连接部的相应区域并固定。柔性电路板的开放区域与随后生成的接触优选被按照本发明的触点副覆盖并且免受外界影响。这些外部影响例如可能包括来自加工变速箱或发动机外壳时的金属切屑，它们可能导致触点或铜导体带的开放区域的短路。
按照本发明，使柔性电路板或多个柔性子电路板层合到优选由铝制成的外壳底部上。特别优选利用丙烯酸胶将柔性电路板固定在外壳底部上。
附图说明
下面借助于附图中的实施例示例性地解释本发明。附图中：
图1示出具有12个外设部件的封闭的电子装置外壳的透视俯视图；
图2示出图1中的电子装置外壳的局部分解的透视俯视图；
图3示出电子装置外壳和接触区域的局部截段的截面图。
具体实施方式
图1示出按照本发明的电子装置外壳1，它用于安装在汽车变速箱里面。外壳1由金属底板2和钢板制成的外壳盖3构成。在金属底板2上固定柔性的电路板4。外壳盖3可以由塑料、金属或复合材料制成并且优选密闭密封地与电路板连接。在外壳内部具有电子装置基底5(未示出)。在这个扩展结构中，在外壳1的每个侧面上分别设置三个触点副6，用于具有不同功能的外设部件。例如电缆连接6b、冲压格栅(插头)6c以及优选直接设置在触点副6上的传感器部件6a，作为用于外设部件的集成连接。按照本发明的触点副6分别这样与外壳1连接，使得与柔性电路板4的开放铜区域8建立连接和电接通。有利地使触点副6的形状和连接这样匹配，使得完全且至少间距密封(spandicht)地覆盖柔性电路板4的开放的导线区域8。由此可以省去在电路板4上面的附加的触点盖板。必要时可以具有附加的触点盖板7，如同单独示出的那样，作为切屑保护和防止其它的环境影响。
图2以局部分解图示出图1的电子装置外壳。底板2支承柔性电路板4，其中外壳盖3环绕固定地、优选密闭密封地直接设置在柔性电路板4上。柔性电路板4具有比外壳盖3更大的面积并且在盖3的放置面下方突出来。在附图中，底板2也具有比柔性电路板4更大的面积。但是在可选择的本发明扩展结构中，能够容易地使柔性电路板4完全或部分地从底板2上突出。柔性电路板4的开放铜区域8作为触点位置在外壳盖3以外设置在电路板4边缘区域。在电路板4的一侧上，在附图中开放的触点位置8与按照本发明的触点副6连接并且通过触点副覆盖。在另一侧上，通过箭头表示还松开的触点副6在外壳1上的连接结构。例如可以使触点副6形锁合地插到中央外壳单元1上。在此可以附加地具有机械固定和/或保险，例如卡紧机构。触点副6可以已经相互连接，并由此一体地构成零部件或者作为独立模块与外壳1连接。触点副6可以以不同的任意顺序连接。由此可以保证最佳地分开信号和电流路径。
图3以截面图示出图1和2的外壳1结构，具有连接的触点副6。外壳1由铝制金属底板2和钢板制外壳盖3构成。在金属底板2上固定着柔性电路板4。外壳盖3环绕固定地、优选密闭密封地直接设置在柔性电路板4上。在外壳内部具有电子装置基底5。此外，所示的柔性电路板4在外壳内部被区域截切，并且在由此所产生的截面中设置电子基底5。利用粗丝压焊(Dickdraht-Bonden)建立电子基底5与柔性电路板4的连接。例如可以利用激光焊接(Laserschweissen)、钎焊(Loeten)、卡接(Crimpen)或压焊建立与按照本发明的触点副6的电接通10。触点盖板7通过固定机构固定在电子装置外壳1的底板2上。按照本发明的优选扩展结构，外壳底部2在到触点副6的触点位置10的范围内具有缺口11，它在这里通过伸进缺口11里面的盖板7来封闭。

Claims (11)

1.一种带有至少两个外壳部分的电子装置外壳(1)，其包括至少一个外壳底部(2)、外壳盖(3)和至少一个电路板形式的、位于设置于外壳内室中的零部件(5)与处于外壳外部的部件之间的电连接部(4)，该电连接部(4)固定在所述外壳底部(2)上，其特征在于，所述电连接部(4)在所述外壳盖(3)的外部具有开放的导线区域(8)，而导线区域(8)至少部分地由一个或多个触点副(6)覆盖，其中该触点副(6)同时具有至少一个与一个或多个开放的导线区域(8)的直接接触。
2.如权利要求1所述的电子装置外壳(1)，其特征在于，所述触点副(6)具有一个或多个集成的与一个或多个外设部件的电连接。
3.如权利要求1或2所述的电子装置外壳(1)，其特征在于，所述触点副(6)同时是一个或多个外设部件的载体。
4.如上述权利要求中任一项所述的电子装置外壳(1)，其特征在于，所述电连接部(4)是柔性电路板、尤其是多层的柔性电路板。
5.如上述权利要求中任一项所述的电子装置外壳(1)，其特征在于，所述电连接部(4)由至少两个或多个柔性子电路板构成。
6.如上述权利要求中任一项所述的电子装置外壳(1)，其特征在于，所述外壳底部(2)具有比所述外壳盖(3)更大的基面。
7.如上述权利要求中任一项所述的电子装置外壳(1)，其特征在于，所述触点副(6)与所述外壳盖(3)的边缘搭接。
8.如权利要求1至6中任一项所述的电子装置外壳(1)，其特征在于，所述触点副(6)与所述外壳盖(3)边缘平齐地封闭。
9.一种用于加工具有至少一个上述权利要求的特征的外壳(1)的方法，其特征在于，使至少一个电连接部(4)安置在所述外壳底部(2)上，与所述外壳内部的电子基底(5)连接，固定所述外壳盖(3)并且使位于外壳外部的部件至少部分地通过所述触点副(6)连接。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，利用粗丝压焊实现所述电子基底(5)与所述电连接部(4)的连接，并且利用钎焊、焊接或卡接实现所述触点副(6)与所述电连接部(4)的连接。
11.一种用于电控制器、优选用于汽车的变速箱控制器的外壳(1)的应用，其特征在于一个或多个如上述权利要求中任一项所述的触点副(6)。
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