DE102004049873B3 - Gehäuse mit einem elektrischen Bauelement - Google Patents

Abstract

Gehäuse mit einem elektrischen Bauelement (2), mit einem ersten Gehäuseteil (1), einem zweiten Gehäuseteil (5) und einer elektrischen Zuleitung (10), wobei das elektrische Bauelement (2) im ersten Gehäuseteil (1) angeordnet ist und die elektrische Zuleitung (10) am zweiten Gehäuseteil (5) angeordnet ist, wobei eine durch das Aneinanderfügen des ersten Gehäuseteils (1) und des zweiten Gehäuseteils (5) bewirkte elektrische Verbindung zwischen dem elektrischen Bauelement (2) und der elektrischen Zuleitung (10) besteht.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Gehäuse mit einem elektrischen Bauelement, einem ersten Gehäuseteil, einem zweiten Gehäuseteil und einer elektrischen Zuleitung.
• Elektrische Bauelemente oder Baugruppen sind zum Schutz vor Umwelteinflüssen oftmals in einem Gehäuse angeordnet. Das Gehäuse ist in vielen Fällen mit einer elektrischen Zuleitung versehen, mittels der Informationen ausgetauscht werden können oder eine Versorgungsspannung zugeführt wird. Die Gehäuse sind dazu oftmals mittels einer äußeren Steckverbindung mit der elektrischen Zuleitung verbunden. Zur äußeren Befestigung, beispielsweise in eine Kraftfahrzeug, weisen derartige Gehäuse ein Befestigungsmittel, beispielsweise eine Buchse oder eine vormontierte Schraube auf. Bei der Montage wird das Gehäuse im Kraftfahrzeug montiert und mittels der Steckverbindung mit der elektrischen Zuleitung verbunden. Bei kleinen elektrischen Bauelementen haben die äußere Steckverbindung und das Montagemittel einen relativ großen Anteil am Gehäusevolumen und der Masse des Gehäuses. Für eine optimale Ausnutzung der Platzverhältnisse und eine möglichst geringe Anfälligkeit für mechanische Belastungen des Gehäuses, insbesondere durch Schwingungen, wird nach möglichst kompakten Gehäuseformen gestrebt.
• Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 19919598 A1 ist ein Anschlussblock für den Anschluss von Kabelbäumen bekannt. Der Anschlussblock weist mehrere Gehäuseteile und elektrische Bauteile auf. Durch Zusammenfügen der Gehäuseteile werden elektrische Bauteile, die sich an einem Gehäuseteil befinden, mit der elektrischen Zuleitung an einem anderen Gehäuseteil in Kontakt gebracht. Aus den europäischen Patentanmeldungen EP 0920087 A1 und EP 1150397 A2 , welche elektrische Verteilerdosen beschreiben, sind diese Merkmale ebenfalls bekannt.
• Die deutsche Patentschrift DE 10017765 C2 zeigt eine elektrische Verbindungsvorrichtung bestehend aus einem Gehäuse, einem Kabelbaumverbinder mit Kabelbaum, einem Anschlussblock mit elektrischen Bauteilen und einem Gehäusedeckel. Bei der Montage der elektrischen Verbindungsvorrichtung wird der Kabelbaumverbinder in das Gehäuse eingesetzt und darauf der Anschlussblock derart angeordnet, dass der Kabelbaum mit den elektrischen Bauteilen in elektrischer Verbindung steht. Schließlich wird an dem Gehäuse noch der Gehäusedeckel montiert.
• Aus der europäischen Patentanmeldung EP 0334342 A2 ist eine Anschlussdose bekannt, bei der vier Steckereinheiten symmetrische um eine Montageschraube herum angeordnet sind.
• Die Erfindung löst die Aufgabe, ein möglichst kompaktes, geschlossenes Gehäuse zu schaffen.
• Die Erfindung betrifft ein Gehäuse mit einem elektrischen Bauelement, mit einem ersten Gehäuseteil, einem zweiten Gehäuseteil und einer elektrischen Zuleitung. Dabei ist das elektrische Bauelement im ersten Gehäuseteil und die elektrische Zuleitung am zweiten Gehäuseteil angeordnet. Weiterhin besteht eine, durch das Aneinanderfügen des ersten Gehäuseteils und des zweiten Gehäuseteils bewirkte, elektrische Verbindung zwischen dem elektrischen Bauelement und der elektrischen Zuleitung. Vorteilhaft ist hierbei eine elektrische Verbindung im Inneren des Gehäuses vorgesehen, die durch das Schließen des Gehäuses geschlossen wird. Vorteilhaft kann hierdurch eine äußere elektrische Verbindung beispielsweise in Form einer Steckverbindung entfallen. Das Gehäuse ist somit sehr kompakt.
• Eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung sieht vor, dass im ersten Gehäuseteil wenigstens ein erste Kontaktmittel und am zweiten Gehäuseteil wenigstens ein zweites Kontaktmittel angeordnet ist. Das elektrische Bauelement steht hierbei mit dem ersten Kontaktmittel und die elektrische Zuleitung mit dem zweiten Kontaktmittel in elektrischer Verbindung. Das erste und das zweite Kontaktmittel weisen einen lösbaren elektrischen Kontakt aneinander auf. Vorteilhaft wird hierdurch eine lösbare elektrische Kontaktverbindung dargestellt. Ausgehen von dem Umstand dass die Kontaktverbindung in dem Gehäuse bereits vor Umwelteinflüssen sehr gut geschützt ist, können die Kontaktmittel vornehmlich unter den Aspekten bester elektrischer Verbindung sowie optimaler mechanischer Eigenschaften beim Lösen und Verbinden ausgestaltet werden.
• Vorteilhaft ist auch, dass die elektrische Zuleitung mit dem zweiten Gehäuseteil fest verbunden ist. Durch den Entfall einer äußeren elektrischen Kontaktverbindung am Gehäuse wird dieses einfacher und in seinen Abmessungen kompakter.
• Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Gehäuse ein Montagemittel aufweist, welches geeignet ist das erste Gehäuseteil und das zweite Gehäuseteil miteinander zu verbinden. Besonders vorteilhaft ist dabei wenn das Montagemittel eine lösbare Verbindung des ersten Gehäuseteils mit dem zweiten Gehäuseteil ermöglicht. Vorteilhaft kann hierdurch sowohl das Gehäuse als auch die elektrische Kontaktverbindung geschlossen werden.
• Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass das Gehäuse ein Montagemittel aufweist, welches geeignet ist, das Gehäuse mit einer Halterung zu verbinden. Besonders vorteilhaft ist hierbei, wenn das Montagemittel geeignet ist, sowohl das erste und das zweite Gehäuseteil miteinander zu verbinden als auch das gesamte Gehäuse mit der Halterung zu verbinden. Ein derartiges Montagemittel ermöglicht vorteilhaft die Montage des Gehäuses am Ort der Halterung und das Schließen der Kontaktverbindung in einem.
• Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Gehäuse wenigstens zwei elektrische Kontaktverbindungen aufweist, welche symmetrisch zu einer Symmetrieachse des Gehäuses oder symmetrisch zu einem Montagemittel angeordnet sind. Beim Anordnen der beiden Gehäuseteile aneinander kann es zu mechanischen Kraftwirkungen infolge der Anordnung der elektrischen Kontakte aneinander kommen. Durch eine symmetrische Anordnung der Kontaktverbindungen in Bezug auf das Gehäuse oder das Montagemittel oder beide kann vorteilhaft ein Verkanten der beiden Gehäuseteile bei der Montage vermieden werden.
• Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das elektrische Bauelement wenigstens ein mikromechanisches Funktionselement, insbesondere ein mikromechanisches Sensorelement, beinhaltet. Der kompakte und hierdurch schwingungsarme Aufbau des erfindungsgemäßen Gehäuses ermöglicht es vorteilhaft, mikromechanische Funktionselemente störungsfrei und insbesondere mikromechanische Sensorelemente mit hoher Messgenauigkeit zu betreiben.
• Für elektrische Bauelemente im Kraftfahrzeug, wie beispielsweise Sensoren, mikromechanische Funktionselemente oder besonders kleine Bauelemente ergeben sich für das erfindungsgemäße Gehäuse mit Bauelement eine Reihe besonderer Vorteile. Vorteilhaft ist ein Sensor (z.B. ein peripherer Beschleunigungssensor) so aufgebaut, dass bei der Befestigung des Sensors gleichzeitig die Fügefunktion der Steckverbindung erfolgt. Dadurch ergeben sich folgende Vorteile:
  Gerade bei peripheren Beschleunigungssensoren in herkömmlichen Gehäusen bildet die Steckverbindung (Steckerteil am Sensor und Gegenstecker) bereits einen hohen Anteil an Volumen und Masse des Gehäuses. Je nach Anordnung treten dadurch Schwingungsprobleme aufgrund niederfrequenter Resonanzen auf. Dies erfordert in vielen Fällen den Einsatz zusätzlicher Befestigungselemente, z.B. zusätzlichen Buchsen und Schrauben. Durch die vorteilhafte Integration der Steckverbindung in den Sensor können Masse und Volumen wesentlich verringert und die mechanische Ankopplung an der Befestigungs stelle optimiert werden, sodass weniger oder geringer dimensionierte Montagemittel ausreichen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung reicht beispielsweise ein Befestigungselement (z.B. eine Schraube) zur Befestigung aus.
• Die herkömmlich eingesetzten Stecker und Gegenstecker sind häufig komplex aufgebaut, erfordern hohe Maßgenauigkeiten und haben oft mehrere Dichtelemente, um eine sichere Kontaktier- und Dichtfunktion zu gewährleisten. Diese Anforderungen entfallen bei dem erfindungsgemäßen Gehäuse oder vereinfachen sich zumindest.
• Bei einem Sensor in einem erfindungsgemäßen Gehäuse wird die bei der Befestigung des Sensors erzeugte hohe Kraft (z.B. durch die Schraubverbindung) für die Kontaktier- und Dichtfunktion der kontaktverbindung genutzt. Dadurch können einfache Dichtungen und Kontaktiersysteme mit geringeren Toleranzanforderungen genutzt werden. Dies führt zu einer Kostenersparnis. Weiterhin können Kontaktiersysteme eingesetzt werden, die eine hohe Kontaktkraft benötigen, wie z.B. die Einpresstechnik. Anstelle der bisher verwendeten aufwendigen Stecker- und Gegensteckerkonstruktionen können wesentlich einfacher gestaltete Kontakte eingesetzt werden. Der Montageprozess wird schließlich vereinfacht.
• Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
• Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
• 1a zeigt ein erfindungsgemäßes Gehäuse mit Montagemittel und Halterung im Querschnitt seitlich.
• 1b zeigt das zweite Gehäuseteil des erfindungsgemäßen Gehäuses in Draufsicht.
• 1c zeigt das erste Gehäuseteil des erfindungsgemäßen Gehäuses mit Montagemittel und symmetrisch angeordneten Kontakten.
• Beschreibung von Ausführungsbeispielen
• Anhand der im folgenden beschriebenen Ausführungsformen soll die Erfindung detailliert dargestellt werden.
• 1a zeigt ein erfindungsgemäßes Gehäuse mit Montagemittel und Halterung im Querschnitt seitlich. Das Gehäuse weist ein erstes Gehäuseteil 1 und ein zweites Gehäuseteil 5 auf. Das erste Gehäuseteil 1 enthält ein elektrisches Bauelement 2, eine elektrische Verbindung 4 und ein erstes Kontaktmittel 3. Das zweite Gehäuseteil 5 ist im wesentlichen als Deckel ausgestaltet. Es weist ein zweites Kontaktmittel 6 auf, welches mit einer elektrischen Zuleitung 10 verbunden ist. Das erste Gehäuseteil 1 und das zweite Gehäuseteil 5 sind derart ausgestaltet, dass sie aneinander angefügt werden können. An einer Fügefläche zwischen den beiden Gehäuseteilen 1 und 5 kann eine Dichtung 8 vorgesehen sein.
• Das erste Kontaktmittel 3 und das zweite Kontaktmittel 6 sind derart ausgestaltet und zueinander angeordnet, dass sie bei geschlossenem Gehäuse eine elektrische Kontaktverbindung 3, 6 darstellen. Das elektrische Bauelement 2 kann aus einem einzelnen Bauteil oder auch aus einer Anordnung verschiedener Bauteile beispielsweise auf einer gemeinsamen Leiterplatte, darstellen. Die elektrische Verbindung 4 besteht zwischen dem elektrischen Bauelement 2 und dem ersten Kontaktmittel 3 und kann eine oder mehrere voneinander isolierte elektrische Leiter aufweisen. Die elektrische Verbindung 4 kann beispielsweise als einfaches Einlegeteil in dem Gehäuse realisiert sein. Die Kontaktmittel 3 und 6 können eine oder mehrere voneinander isolierte elektrische Leiterverbindungen herstellen.
• Das erfindungsgemäße Gehäuse weist in diesem Beispiel ein Montagemittel 7 auf. Das Montagemittel 7 ist hier als Bolzen ausgestaltet, der geeignet ist, eine lösbare Schraubverbindung mit der Halterung 9 herzustellen. Andere lösbare oder nicht lösbare Montagemittel sind denkbar. Das Montagemittel 7 durchdringt hier eine im wesentlichen zentral angeordnete Durchführung im Gehäuse und ist geeignet, sowohl das erste Gehäuseteil 1 mit dem zweiten Gehäuseteil 5 als auch das gesamte Gehäuse mit der Halterung 9 zu verbinden. Alternativ können auch mehrere und unabhängige Befestigungsmittel zum aneinanderfügen des ersten Gehäuseteils 1 an den zweiten Gehäuseteil 5 und zur Befestigung des gesamten Gehäuses an der Halterung 9 vorgesehen sein. Die komplementären Kon taktmittel 3 und 6 können formschlüssig oder kraftschlüssig in einer Vielzahl bekannter Ausführungen nach Stand der Technik ausgeführt sein.
• In einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist das Innere des Gehäuses zusätzlich mit einem Füllstoff 11 verfüllt, wobei ein Raum 12 um die Kontaktmittel 3 und 6 derart ausgespart ist, dass zwischen diesen Kontaktmitteln 3, 6 eine lösbare Kontaktverbindung herstellbar ist.
• 1b zeigt das zweite Gehäuseteil des erfindungsgemäßen Gehäuses in Draufsicht. Dargestellt ist das zweite Kontaktmittel 6 mit in diesem Beispiel zwei isolierten elektrischen Kontakten, die mit zwei elektrischen Leitern der elektrischen Zuleitung 10 verbunden sind. Weiterhin ist das zweite Gehäuseteil 5 gezeigt, auf welchem eine Dichtung 8 vorgesehen sein kann. In diesem Beispiel ist eine plattenförmige Dichtung 8 mit Ausnehmungen für ein Montagemittel 7 und das zweite Kontaktmittel 6 vorgesehen.
• 1c zeigt das erste Gehäuseteil des erfindungsgemäßen Gehäuses mit Montagemittel und symmetrisch angeordneten Kontakten. Die Darstellung zeigt das erste Gehäuseteil 1 im Querschnitt mit einer Symmetrieachse und einem entlang dieser Symmetrieachse angeordneten Montagemittels 7. Weiterhin ist ein erstes Kontaktmittel 3 mit zwei einzelnen Kontakten dargestellt. Die beiden Kontakte des Kontaktmittels 3 sind symmetrisch zum Montagemittel 7 und zum ersten Gehäuseteil 1 angeordnet. Durch diese Anordnung werden die Anpresskräfte bei der Montage des ersten Gehäuseteils 1 und des zweiten Gehäuseteils 5 aneinander gleichmäßig verteilt und somit optimiert.

Claims (9)

1. Gehäuse mit einem ersten Gehäuseteil (1), das ein elektrisches Bauelement (2) enthält, mit einem zweiten Gehäuseteil (5), das als Deckel gestaltet ist, wobei beide Gehäuseteile (1, 5) ein geschlossenes Gehäuse bilden, und mit einer elektrischen Zuleitung (10) angeordnet am zweiten Gehäuseteil (5), wobei durch das Aneinanderfügen des ersten Gehäuseteils (1) und des zweiten Gehäuseteils (5) eine elektrische Verbindung zwischen dem elektrischen Bauelement (2) und der elektrischen Zuleitung (10) bewirkt wird.
2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – im ersten Gehäuseteil (1) wenigstens ein erstes Kontaktmittel (3) und am zweiten Gehäuseteil wenigstens ein zweites Kontaktmittel (6) angeordnet ist, – das elektrische Bauelement (2) mit dem ersten Kontaktmittel (3) und die elektrische Zuleitung (10) mit dem zweiten Kontaktmittel (6) in elektrischer Verbindung steht, – das erste Kontaktmittel (3) und das zweite Kontaktmittel (6) eine lösbare elektrische Kontaktverbindung (3, 6) aneinander aufweisen.
3. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Zuleitung (10) mit dem zweiten Gehäuseteil (5) fest verbunden ist.
4. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse ein Montagemittel (7) aufweist, welches geeignet ist, das erste Gehäuseteil (1) und das zweite Gehäuseteil (5) miteinander zu verbinden.
5. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse ein Montagemittel (7) aufweist, welches geeignet ist, das Gehäuse mit einer Halterung (9) zu verbinden.
6. Gehäuse nach Anspruch 1, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse wenigstens zwei elektrische Kontaktverbindungen (3, 6) aufweist, welche symmetrisch zu einer Symmetrieachse des Gehäuses und/oder symmetrisch zu einem Montagemittel (7) angeordnet sind.
7. Gehäuse nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Montagemittel (7) sowohl das mechanische Verschließen des Gehäuses als auch die elektrische Verbindung zwischen dem elektrischen Bauelement (2) und der elektrischen Zuleitung (10) bewirkt wird.
8. Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Bauelement (2) wenigstens ein mikromechanisches Funktionselement beinhaltet.
9. Gehäuse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das mikromechanische Funktionselement ein mikromechanisches Sensorelement ist.