CN105409338B - 控制器和具有控制器的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种控制器(10)，该控制器具有：壳体单元(12)，所述壳体单元由一种由塑料构成的保护物质(20)构成并且至少部分地直接包围电路载体(18)；设置在所述电路载体(18)上的至少一个电路单元；以及用于使所述控制器(10)与另一电结构单元(50)电接触的至少一个接触单元(22)，其中，所述壳体单元(12)在所述接触单元(22)的区域中至少部分地不具有所述保护物质(20)。根据本发明规定：至少一个压紧元件(26)与所述壳体单元(12)连接，所述压紧元件设计成用于至少间接地对所述另一电结构单元(50)的与所述接触单元(22)电接触的配合元件(60)产生压紧力(F)。
Description
技术领域
本发明涉及一种控制器，所述控制器具有：壳体单元，所述壳体单元由一种由塑料构成的保护物质构成并且至少部分直接地包围电路载体；设置在所述电路载体上的至少一个电路单元；以及用于使所述控制器与另一电结构单元电接触的至少一个接触单元，其中，所述壳体单元在所述接触单元的区域中至少部分地不具有所述保护物质。此外，本发明还涉及一种包括根据本发明的控制器和能够与该控制器连接的电结构单元的装置以及该装置的应用。
背景技术
申请人的DE 10 2010 002 947A1公开了一种控制器。该控制器包括电路载体，例如形式为电路板或者类似物，在该电路载体上设有至少一个电路单元，该电路单元能够通过与电路单元至少间接连接的接触单元与另一电结构单元(例如机动车辆的电缆束)电接触。在这里重要的是，电路载体，至少除接触单元能够与另一电结构单元连接的区域之外，被保护物质包围。特别是由塑料构成并且在电路载体浇铸之后或者用热固性塑料注塑包封(例如在所谓的“热传递－模制工艺”中)之后硬化的该保护物质形成壳体单元。在上面所提到的步骤中，描述了或者说公开了用于通过具有不同设计的电结构单元与控制器的接触单元电接触的各种不同可能方案。在这里特别是使用被设计成弹性元件的配合元件，这些配合元件在形成预紧力的条件下紧贴在接触单元上。在这里重要的是，仅仅通过另一电结构单元的相应设计来对弹性元件产生预紧力，也就是说关于这一点，控制器或者更确切地说它的壳体单元不具有任何附加的措施或者元件。在这里的缺点是，由于接触单元不被保护物质遮盖的要求，接触单元被设置成在与另一电结构单元接触之前不受保护。因此存在这样的危险：例如异物或者类似物进入接触单元的区域中或者这些接触单元以其他方式受到机械损坏，而这无法识别。另外，总的接触功能、特别是对配合元件施加所需预紧力是在另一电结构单元中实现的这种控制器设计需要相对比较复杂地构造而成的结构单元，例如复杂的电缆束接头。
发明内容
从所示的现有技术出发，本发明基于的目的是对这种控制器进行改进，使得该控制器在电接触方面的一部分功能由电结构单元承担。根据本发明，该目的是在一种控制器中通过以下方式得以解决：至少一个压紧元件与控制器的壳体单元连接，该压紧元件被设计成用于至少间接地对另一电结构单元的与接触单元电接触的配合元件产生接触力。
在建议方案的一种优选的结构实施方案中规定，所述至少一个压紧元件设置在与壳体单元连接的附加元件中。换句话说，这意味着，附加元件和壳体单元是分开的部件，由此提供如下这样的可能性：分别对它们独自地进行优化。特别地，因此提供如下这样的可能性：由一种与壳体单元不同的材料来构造附加元件。
在附加元件的非常特别优选的设计方案中规定，附加元件至少在接触单元的区域中包围电路载体。由此，提供了比现有技术明显提高了的对接触元件的保护，防止直接干预接触元件，对接触元件的直接干预可能会导致接触单元损坏或提前损坏。
在结构实施方案中规定，附加元件由塑料构成并且基本上具有套筒状形状，该形状在背向壳体单元的端侧上具有孔以用于插入另一电结构单元的配合元件，以及在所述孔的区域中优选设有用于对所述附加元件进行加固的板条。换句话说，这意味着，附加元件呈凸缘状地包围接触单元并且在端侧上具有孔，配合元件能够被插入该孔中并且可以被置于与接触单元作用连接。
为了特别是在不使用额外的比如为紧固螺钉或者类似物的紧固部件或者说紧固元件的条件下实现特别简单地将附加元件装配在壳体单元上，此外还优选地规定，附加元件通过卡紧连接结构与壳体单元连接。
为了对配合元件产生所需的接触力，优选地规定，压紧元件被设计成由金属构成的弹性元件，该弹性元件优选通过传力连接结构与附加元件连接。传力连接结构在这里在本发明的范围内例如是指位于弹性元件的一个子部分上的像倒钩一样的轮廓，从而弹性元件可以被压入到附加元件的相应凹部中并且在那里通过紧紧抓住而固定。因此，不需要额外的紧固元件。
在弹性元件的一种优选设计方案中规定，该弹性元件包括多个弹性部分，其中，这些弹性部分通过一个连接部分相互连接，以及该连接部分具有弯曲的加固部分，该加固部分朝向弹性部分的方向弯曲。因此，尽管使用可能相对较小的板材横截面但仍可获得刚性非常好的弹性元件。
特别地，弹性部分具有一个接触区域，该接触区域被设计成用于至少间接地与另一电结构单元的配合元件共同作用，其中，该接触区域与接触单元重叠且间隔开地设置。这种设计方案使得接触单元本身在附加元件内能够再次额外地得到保护以免被外部操纵或者说被外部干涉。
为了避免由于介质、比如湿气或者类似物的侵入而使控制器与另一电结构单元之间的电连接受到不利影响，在本发明的一种优选设计方案中还规定，在附加元件与壳体单元之间设有至少一个密封元件。
本发明还包括一种装置，该装置由根据本发明的控制器和被设计成用于与控制器连接的电结构单元构成。根据本发明规定，该电结构单元具有至少一个优选是板状的接触支架，该接触支架对于每个接触单元具有一个配合元件。
在接触支架的一种结构上优选的设计方案中，该接触支架以可弹性变形的方式设置在结构单元中，并且压紧元件在背向配合元件的一侧上能够使接触支架朝着接触单元的方向运动，对配合元件形成压紧力。
在电结构单元的另一种设计方案中规定，接触支架优选是在中间插入密封元件的条件下与一保持元件连接，其中，该保持元件被设计成用于与控制器连接。
为了一方面实现另一电结构单元能够被置于与控制器的附加元件作用连接并且另一方面与该控制器建立在机械上简单且极为有效的连接，还规定：接触支架在朝向控制器的一侧上从保持元件中伸出，以及该保持元件具有一个壳体部分，该壳体部分被设计成用于至少间接地包围或者说包紧控制器。
电结构单元特别是电缆束或者电缆束插头的组成部分，该电缆束或者电缆束插头用于使控制器例如与(特别是机动车辆的)传感器、执行器或者其他电气或者电子的元件接触。
附图说明
本发明的其他优点、特征和细节由下面的优选实施例描述以及借助于附图得出。
在附图中：
图1用立体图示出了根据现有技术的被保护物质包围的控制器，
图2用立体图示出了在使用附加元件和固定在其上的电缆束插头的条件下的根据本发明的控制器，
图3分别用侧视图和俯视图示出了如图2的控制器以及具有可以与控制器连接的插接件的电缆束端部区域，
图4同样用俯视图以及侧视图示出了如图3的装置的主要零件或者说组成部分的详图，
图5和图6分别以简化示出的纵剖视图示出了在不同装配阶段中在控制器与电缆束插头之间的接触过程，
图7示出了一种如在根据本发明的控制器中作为附加元件的一部分所使用的弹性元件的立体图，
图8示出了如图7的弹性元件的侧视图，以及
图9用立体详图示出了附加元件。
相同的元件或者具有相同功能的元件在附图中用相同的附图标记表示。
具体实施方式
在图1中示出了一种根据现有技术的控制器100。它包括不可见的例如是电路板或者类似结构形式的电路载体，该电路载体具有设置在其上的至少一个电路单元。电路载体被由塑料构成的保护物质包围，该保护物质形成壳体单元101。保护物质在这里可以例如是(硬质)塑料，其中围绕电路载体浇铸塑料，或者保护物质可以是热固性塑料，从而控制器100被设计成所谓的模制控制器100。设置在壳体单元101内的电路载体通过多个在本实施例中彼此平行设置的接触单元102进行电接触，其中，壳体单元101在接触单元102的区域中具有切口103，在该切口区域中，壳体单元101不具有保护物质。接触单元102特别是指形式为所谓的连接盘的导电涂层。
在图2中示出了一种根据本发明的控制器10，该控制器与如图1的控制器100的主要区别在于，控制器10具有附加元件11，该附加元件与壳体单元12连接。在其他方面，壳体单元12与控制器100类似地同样由一种由塑料构成的保护物质20构成，该保护物质(直接地)包围支撑电路单元的电路载体或者是将该电路载体包封。
由塑料构成的被设计成注塑件的附加元件11被设计成大致呈凸缘形或者说套筒形并且在两个对置的侧面13、14的区域中分别具有一个大致呈矩形的切口15，其中，在图2中只有位于侧面13上的一个切口15是可见的。切口15是在壳体单元12与附加元件11之间的卡紧连接结构16的组成部分，为此壳体单元12在相应的侧壁上具有凸起17，这些凸起在附加元件11安装至壳体单元12的情况下与切口15共同作用，形成卡紧连接结构16(图3)。附加元件11与形式为电缆束插头51的结构单元50连接，在下文还要进一步描述该电缆束插头。如根据图9可见，附加元件11在朝向电缆束插头51的一侧上在上壁66与下壁67以及两个侧面13、14之间设有孔58以用于插入电缆束插头51的局部区域，其中，两个壁66、67大致在孔58的中间位置通过用于加固的板条68相互连接。
如特别是借助于图4至6可见的那样，控制器10的被设计成电路板18的电路载体从壳体单元12的一个端侧伸出。在这里，电路板18优选设置在控制器10的对称面中，其中，电路板18的从壳体单元12中伸出的区域在本实施例中完全没有被保护物质20遮盖。至少在电路板18的一侧上，但优选是在电路板18的上侧和下侧上，在从壳体单元12伸出的区域上设有多个相互平行设置且呈条状的接触单元22。接触单元22至少间接地与在壳体单元12内设置在电路板18上的电路单元电连接。
为了在附加元件11与壳体单元12连接的情况下防止介质触及接触单元22，壳体单元12具有环绕的槽状的凹部23，在该凹部中设有密封元件25，该密封元件在附加元件11安装好的情况下被设置成与附加元件11作用连接。
在附加元件11中还设有在图4、图7和图8中可特别清楚地看到的采用由金属构成的弹性元件27形式的至少一个压紧元件26。一体形成的弹性元件27具有两个彼此平行设置且在俯视图中被设计成弯曲的弹性部分28、29，这两个弹性部分通过连接部分30相互连接。该连接部分30具有大致呈直角地弯向弹性部分28、29的加固部分32。此外，在连接部分30的区域中还形成切口33，弹性元件27的止动部分34伸进该切口中。止动部分34例如具有倒钩状轮廓35，该轮廓用于在插入到附加元件11的相应凹部中时通过传力连接方式将弹性元件27与附加元件11连接并且固定。根据图5和图6的图示，弹性元件27的两个彼此平行设置的部分37、38以形状锁合的方式容纳在附加元件11的空腔39中。此外还可见，两个弹性部分28、29分别具有一个接触区域40，该接触区域与接触单元22对准且与它们间隔开地设置。
在附加元件11的背向壳体单元12的一侧上，该附加元件此外还在它的上侧以及下侧上分别具有三个带有孔41的止动舌片，这些止动舌片用于使控制器10或者更确切地说是附加元件11与形式为电缆束插头51的电结构单元50连接。
电缆束插头51主要由三个在图4中可见的主要组成部分构成。一方面，设有两个基本上为板状的接触支架53、54，它们被设计成与设置在电路板18的上侧以及下侧上的接触单元22(至少间接地)电接触。两个接触支架53、54部分地设置在套筒状的保持元件55中，例如通过卡紧连接或者类似方式。此外还设有密封元件56，该密封元件防止介质朝着接触支架53、54的方向侵入。要提到的是，在图3、图5和图6中为了简化分别只示出一个接触支架53。另一个接触支架54的设置可从图4中得出。在保持元件55上形成凸起57，这些凸起作为卡紧连接结构的一部分用于与位于附加元件11上的孔41共同作用。在这里，保持元件55的尺寸设计或者说几何结构使得保持元件能够以它的壳体部分65的内周被套装到附加元件11的外周上。此外，从保持元件55中部分伸出的接触支架53、54的设置使得接触支架能够被插入到在图9中可见的附加元件11的位于端侧的孔58中。在两个接触支架53、54中，对于控制器10的每个接触单元22分别设有一个优选被设计成弹性元件的配合元件60(图5、图6)，该配合元件又在电缆束插头51的背向控制器10的一侧上与导线63(图5、图6)电连接。
重要的还有，在尚未装配好的电缆束插头51中两个接触支架53、54以及配合元件60按照以下方式相对彼此设置以及定位：在接触支架53、54之间形成的在图4中可见的间隙61的尺寸设计成，电路板18可以通过其接触部分22插入间隙61中，但暂时不与配合元件60作用连接。
在将电缆束插头51装配在附加元件11上时，电缆束插头51根据图5朝着箭头62的方向与附加元件11连接。在这里，两个接触支架53、54(其中在图5和图6中为了简化只示出或者说只可看到一个接触支架，即上面的接触支架53)伸进位于电路板18和接触单元22上面或者下面的区域中，但暂时不与它们接触。根据图6在附加元件11与保持元件55之间快要形成卡紧连接时，设置在附加元件11中的弹性元件27才在背向配合元件60的一侧上与两个接触支架53、54的上侧产生作用连接并且通过压紧力F将这两个接触支架弹性地压向电路板18或者说接触单元22，从而通过接触支架53、54对配合元件60施加接触力，该接触力使配合元件60压靠在接触部分22上，以形成可靠的电连接。
到目前为止所描述的控制器10以及结构单元50可以按照多种方式进行改变或者修改，而不会偏离本发明的构思。
Claims (15)
1.控制器(10)，所述控制器具有：壳体单元(12)，所述壳体单元由一种由塑料构成的保护物质(20)构成并且至少部分直接地包围电路载体(18)；设置在所述电路载体(18)上的至少一个电路单元；以及用于使所述控制器(10)与另一电结构单元(50)电接触的至少一个接触单元(22)，其中，所述壳体单元(12)在所述接触单元(22)的区域中至少部分地不具有所述保护物质(20)，
其特征在于，至少一个压紧元件(26)与所述壳体单元(12)连接，所述压紧元件用于至少间接地对所述另一电结构单元(50)的与所述接触单元(22)电接触的配合元件(60)产生压紧力(F)，所述至少一个压紧元件(26)设置在与所述壳体单元(12)连接的附加元件(11)中，其中，所述至少一个压紧元件(26)在背向所述配合元件(60)的一侧上使所述另一电结构单元(50)的接触支架能够朝所述接触单元(22)的方向运动，对所述配合元件(60)形成压紧力(F)。
2.如权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述附加元件(11)至少在所述接触单元(22)的区域中包围所述电路载体(18)。
3.如权利要求1或2所述的控制器，其特征在于，所述附加元件(11)由塑料构成并且基本上具有套筒状形状，所述套筒状形状在背向所述壳体单元(12)的端侧上具有孔(58)以用于插入所述另一结构单元(50)的配合元件(60)，以及在所述孔(58)的区域中设有用于对所述附加元件(11)进行加固的板条(68)。
4.如权利要求1或2所述的控制器，其特征在于，所述附加元件(11)通过卡紧连接结构(16)与所述壳体单元(12)连接。
5.如权利要求1或2所述的控制器，其特征在于，所述压紧元件(26)为由金属构成的弹性元件(27)，所述弹性元件通过传力连接结构与所述附加元件(11)连接。
6.如权利要求5所述的控制器，其特征在于，所述弹性元件(27)具有多个弹性部分(28、29)，以及所述弹性部分(28、29)通过连接部分(30)相互连接，其中，所述连接部分(30)具有弯曲的加固部分(32)，所述加固部分朝向所述弹性部分(28、29)的方向弯曲。
7.如权利要求6所述的控制器，其特征在于，所述弹性部分(28、29)具有接触区域(40)，所述接触区域用于与所述另一电结构单元(50)的配合元件(60)至少间接地共同作用，以及所述接触区域(40)与所述接触单元(22)重叠且间隔开地设置。
8.如权利要求1或2所述的控制器，其特征在于，在所述附加元件(11)与所述壳体单元(12)之间设有至少一个密封元件(25)。
9.一种包括电结构单元(50)和如权利要求1至8中任一项所述的控制器(10)的装置，所述电结构单元用于与所述控制器(10)连接，其特征在于，所述电结构单元(50)具有至少一个接触支架(53、54)，所述接触支架(53、54)对于所述控制器(10)的每个接触单元(22)具有一个配合元件(60)。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述至少一个接触支架为板状。
11.如权利要求9或10所述的装置，其特征在于，所述接触支架(53、54)以能够弹性变形的方式设置在所述电结构单元(50)中，并且所述压紧元件(26)在背向所述配合元件(60)的一侧上使所述接触支架能够朝所述接触单元(22)的方向运动，对所述配合元件(60)形成压紧力(F)。
12.如权利要求9或10所述的装置，其特征在于，所述接触支架(53、54)在中间插入密封元件(56)的条件下与保持元件(55)连接，其中，所述保持元件(55)用于与所述控制器(10)连接。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述接触支架(53、54)在朝向所述控制器(10)的一侧上从所述保持元件(55)中伸出，以及所述保持元件(55)具有一个壳体部分(65)，所述壳体部分构造为在所述附加元件(11)的区域中至少间接地包围所述控制器(10)。
14.如权利要求9或10所述的装置，其特征在于，所述电结构单元(50)是电缆束插头(51)。
15.如权利要求9至14中任一项所述的装置在机动车辆中的应用。
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