DE102005042491A1

DE102005042491A1 - Gehäuse mit einem elektrischen Bauelement und einer elektrischen Zuleitung

Info

Publication number: DE102005042491A1
Application number: DE102005042491A
Authority: DE
Inventors: Christian Ohl; Alexander Steinert
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2005-09-07
Filing date: 2005-09-07
Publication date: 2007-03-08
Also published as: US8158894B2; CN101258650A; US20090229877A1; WO2007028802A1; EP1927166A1; CN101258650B; JP2009507236A

Abstract

Gehäuse (1) mit wenigstens einem darin angeordneten elektrischen Bauelement (2) und wenigstens einer elektrischen Zuleitung (10), wobei das Gehäuse (1) wenigstens eine Durchgangsöffnung (12) aufweist, wobei die elektrische Zuleitung (10) durch die Durchgangsöffnung (12) von einer äußeren Umgebung in das Innere des Gehäuses (1) hindurchgeführt ist, und wobei eine elektrische Verbindung zwischen dem elektrischen Bauelement (2) und der elektrischen Zuleitung (10) besteht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse mit einem elektrischen Bauelement 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. Insbesondere bei sicherheitsrelevanten Bauelementen in Kraftfahrzeugen weist die äußere Steckverbindung zusätzlich Sicherungsmittel (Stecksicherung) auf, welche eine ordentliche Steckverbindung garantieren, oder auch optische Kontrollmittel (so genannter Roter Nagel), die beim Stecken der Steckverbindung anzeigen, ob diese sicher ausgeführt ist. Zur äußeren Befestigung, weisen die beschriebenen Gehäuse oftmals 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, sowie deren Sicherungsmittel oder Kontrollmittel und das Montagemittel einen relativ großen Anteil am Gehäusevolumen und der Masse des Gehäuses. 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. Unter den Bedingungen beschränkter Platzverhältnisse, sicherer elektrischer Verbindung und einer möglichst geringen Anfälligkeit für mechanische Belastungen des Gehäuses, insbesondere durch Schwingungen, wird nach möglichst kompakten und einfachen Gehäuseformen gestrebt.

VORTEILE DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse mit wenigstens einem elektrischen Bauelement und wenigstens einer elektrischen Zuleitung. Dabei weist das Gehäuse wenigstens eine Durchgangsöffnung auf, und die elektrische Zuleitung ist durch die Durchgangsöffnung von einer äußeren Umgebung in das Innere des Gehäuses hindurchgeführt. Zwischen dem elektrischen Bauelement und der elektrischen Zuleitung besteht eine elektrische Verbindung. Vorteilhaft weist das erfindungsgemäße Gehäuse mit Zuleitung keinen äußeren Stecker und Gegenstecker auf. Vorteilhaft kann dadurch die konstruktive Komplexität des Gehäuses verringert und somit Kosten reduziert werden. Vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Gehäuse kleiner als ein herkömmliches nach Stand der Technik. Vorteilhaft kann bei dem erfindungsgemäßen Gehäuse die elektrische Zuleitung direkt in das Gehäuse eingefügt werden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass im Gehäuse wenigstens ein erstes Kontaktmittel und an der elektrischen Zuleitung wenigstens ein zweites Kontaktmittel angeordnet ist und das elektrische Bauelement mit dem ersten Kontaktmittel und die elektrische Zuleitung mit dem zweiten Kontaktmittel in elektrischer Verbindung steht. Das erste Kontaktmittel und das zweite Kontaktmittel weisen dabei eine elektrische Kontaktverbindung aneinander auf. Vorteilhaft kann so die elektrische Zuleitung mit dem Bauelement elektrisch verbunden werden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die elektrische Kontaktverbindung als lösbare Kontaktverbindung ausgestaltet ist. Vorteilhaft können so das eigentliche Gehäuse und die elektrische Zuleitung zur Demontage voneinander getrennt werden. Vorteilhaft ist auch, wenn die elektrische Kontaktverbindung im Inneren des Gehäuses angeordnet ist. Vorteilhaft ist so die Kontaktverbindung vor Umwelteinflüssen geschützt.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die elektrische Zuleitung mit dem zweiten Kontaktmittel fest verbinden ist und die elektrische Zuleitung mit dem zweiten Kontaktmittel durch die Durchgangsöffnung durchführbar ist. Vorteilhaft kann so das in dem fertig verschlossenen Gehäuse montierte Bauelement mit der elektrischen Zuleitung verbunden werden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Gehäuse geschlossen ist. Vorteilhaft sind hierdurch Bauelement und Kontaktverbindung besonders gut gegen Umwelteinflüsse geschützt. Vorteilhaft ist auch, wenn das Gehäuse einstückig ausgestaltet ist. Dies ist durch den im Unterschied zum Stand der Technik weniger komplexen Aufbau des erfindungsgemäßen Gehäuses möglich und macht das Gehäuse einfacher und billiger herstellbar.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass in der Durchgangsöffnung zwischen Gehäuse und elektrischer Zuleitung ein Dichtungsmittel angeordnet ist. Vorteilhaft kann so ein geschlossenes Gehäuse geschaffen werden. Vorteilhaft kann auch durch das Dichtungsmittel eine Zugentlastung für die elektrische Zuleitung geschaffen werden. Vorteilhaft kann das Dichtungsmittel aus einem plastischen wie beispielsweise einem Harz oder einem Kitt oder einem elastischen Material wie beispielsweise einem Elastomer oder einem Gummi bestehen. Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass das Dichtungsmittel ein Kleber ist und eine stoffliche Verbindung mit der elektrischen Zuleitung eingeht.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass im Gehäuseinneren zum Herstellen der elektrischen Verbindung, insbesondere der lösbaren elektrischen Kontaktverbindung Führungsmittel zur Positionierung der elektrischen Zuleitung oder auch des zweiten Kontaktmittels angeordnet sind. Vorteilhaft wird so die Herstellung der elektrischen Verbindung zwischen der Zuleitung und dem Bauelement erleichtert oder unter schwierigen konstruktiven Gegebenheiten, wie etwa komplizierten Anordnungen des Bauelement, der Durchgangsöffnung und auch des ersten Kontaktmittels zueinander überhaupt erst ermöglicht.

Vorteilhaft ist auch, wenn das Gehäuse eines oder mehrere Montagemittel aufweist, welche geeignet sind, das Gehäuse mit einer Halterung zu verbinden.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das elektrische Bauelement wenigstens ein mikromechanisches Funktionselement, insbesondere ein mikromechanisches Sensorelement beinhaltet.

Für elektrische Bauelemente in Kraftfahrzeugen, wie beispielsweise Sensoren, mikromechanische Funktionselemente oder besonders kleine Bauelemente ergeben sich für das erfindungsgemäße Gehäuse mit Bauelement eine Reihe besonderer Vorteile.

Gerade bei peripheren Beschleunigungssensoren in herkömmlichen Gehäusen bildet die Steckverbindung (Stecker und Gegenstecker am Gehäuse) 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. zusätzlicher Buchsen und Schrauben. Durch die vorteilhafte Integration der Steckverbindung in das Gehäuse können Masse und Volumen wesentlich verringert und die mechanische Ankopplung des Gehäuses an eine Befestigungsstelle oder Halterung optimiert werden, sodass weniger oder geringer dimensionierte Montagemittel ausreichen.

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. Dies ist besonders auch beim Einsatz Der Erfindung in Kraftfahrzeugen vorteilhaft, weil Bauelemente in diesem Umfeld besonderen Umwelteinflüssen wie beispielsweise Staub, Feuchtigkeit und großen Temperaturschwankungen unterworfen sind.

Weitere Vorteile der Erfindung sind der Entfall des Steckergehäuses und des Gegensteckergehäuses sowie einer möglicherweise vorhandener Dichtung. Damit verbunden kann vorteilhaft das zusätzliche Sicherungsmittel (Stecksicherung) oder auch das optische Kontrollmittel (Roter Nagel) entfallen. Weiterhin kann bei Montage des erfindungsgemäßen Gehäuses ein Steckvorgang entfallen, weil konstruktiv eine Steckverbindung entfallen ist. Der Entfall des Steckergehäuses und des Gegensteckergehäuses ermöglicht, insbesondere bei kleinen Gehäusen nochmals eine extreme Verkleinerung des Gehäuses und des für die Halterung eines solchen Gehäuses benötigten Bauraums. Weiterhin ergibt sich vorteilhaft durch den Entfall des Stecker und der Steckerdichtung eine erhöhte Zuverlässigkeit des Gehäuses.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

ZEICHNUNG
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
1a und b zeigt schematisch ein Gehäuse mit elektrischem Bauelement und elektrischer Zuleitung nach Stand der Technik.
2 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Gehäuse mit elektrischem Bauelement und elektrischer Zuleitung.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Anhand der im folgenden beschriebenen Ausführungsformen soll die Erfindung detailliert dargestellt werden.
1a und b zeigt schematisch ein Gehäuse mit elektrischem Bauelement und elektrischer Zuleitung nach Stand der Technik.
In 1b dargestellt ist ein geschlossenes Gehäuse 1 mit einem darin angeordneten elektrischen Bauelement 2. An dem Gehäuse 1 ist ein Montagemittel 7 in Form einer Lasche zur äußeren Befestigung vorgesehen. Durch eine Wand des Gehäuses 1 hindurchgeführt ist ein erstes Kontaktmittel 3 in Form von Kontaktstiften, welches mit dem elektrischen Bauelement 2 elektrisch verbunden ist. Das Gehäuse 1 weist in diesem Bereich an seiner Außenseite eine Steckeraufnahme oder einen Gegenstecker 11 auf.
1a zeigt eine elektrische Zuleitung mit einem Stecker mit einem zweiten Kontaktmittel in Form von Kontaktbuchsen. Zwischen einer Zuleitung 10 und einem Stecker 8 ist eine Leitungsabdichtung 4 angeordnet. Im vorgesehenen Verbindungsbereich des Steckers 8 mit der Steckeraufnahme 11 ist am Stecker 8 eine Steckerdichtung 5 angeordnet.
Nach dem Stecken des Steckers 8 in die Steckeraufnahme 11 besteht eine elektrische Kontaktverbindung 3, 6 zwischen dem ersten und zweiten Kontaktmittel 3 und 6, die außerhalb des geschlossenen Gehäuses 1 angeordnet ist. Die Dichtungen 4 und 5 dienen dazu, einen geschlossenen Raum um die elektrische Kontaktverbindung 3, 6 zu schaffen und diese somit vor Umwelteinflüssen zu schützen. Stecker 8 und Steckeraufnahme 11 tragen in erheblichem Maße zur Komplexität, und insbesondere bei kleinen Gehäusen, zur gesamten Baugröße des Gegenstands bei.
2 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Gehäuse mit elektrischem Bauelement und elektrischer Zuleitung. Dargestellt ist ein geschlossenes Gehäuse 1 mit einem darin angeordneten elektrischen Bauelement 2. In dem Gehäuse 1 ist weiterhin ein erstes Kontaktmittel 3 angeordnet, welches mit dem elektrischen Bauelement 2 in elektrischer Verbindung steht. Das Gehäuse 1 weist eine Durchgangsöffnung 12 vom Inneren nach außen auf, durch welche eine elektrische Zuleitung 10 hindurchgeführt ist. In der Durchgangsöffnung 12 ist zwischen Gehäuse 1 und elektrischer Zuleitung 10 ein Dichtungsmittel 4 angeordnet. An der elektrischen Zuleitung 10 ist ein zweites Kontaktmittel 6 angeordnet, welches mit der Zuleitung 10 in elektrischer Verbindung steht. Das erste Kontaktmittel 3 und das zweite Kontaktmittel 6 weisen eine elektrische Kontaktverbindung 3, 6 aneinander auf, die durch mechanisches Verbinden des ersten und zweiten Kontaktmittels miteinander hergestellt wird. Die elektrische Kontaktverbindung 3, 6 ist vorzugsweise lösbar ausgestaltet. Die elektrische Kontaktverbindung 3, 6 ist innerhalb des Gehäuses 1 angeordnet. Zum Schließen oder Öffnen der Kontaktverbindung 3, 6 kann die elektrische Zuleitung 10 mit dem daran befindlichen zweiten Kontaktmittel 6 durch die Durchgangsöffnung 12 hindurch in das Gehäuseinnere eingeführt oder daraus entfernt werden.
In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel ist weiterhin schematisch ein Führungsmittel 9 zur Positionierung der elektrischen Zuleitung 10 und/oder des zweiten Kontaktmittels 6 vorgesehen. Das Führungsmittel 9 ist im Gehäuse 1 derart angeordnet, dass beim Einführen der elektrischen Zuleitung 10 und des zweiten Kontaktmittels 6 durch die Durchgangsöffnung 12 hindurch in das Gehäuseinnere die Zuleitung 10 und das zweite Kontaktmittel 6 in die richtige Position gebracht werden, so dass die Kontaktverbindung 3, 6 geschlossen werden kann.
Das Gehäuse 1 kann weiterhin eines oder mehrere Montagemittel 7 aufweisen, welche geeignet sind, das Gehäuse mit einer äußeren Halterung zu verbinden. Das Montagemittel 7 kann beispielsweise wie hier in der 2 dargestellt eine Lasche sein.
Eine Ausgestaltung der Erfindung beinhaltet, dass es sich bei dem elektrischen Bauelement 2 um ein mikromechanisches Bauelement, insbesondere um einen mikromechanischen Sensor wie beispielsweise einen Beschleunigungssensor handelt. Der Sensor ist in dem Gehäuse 1 angeordnet und mit der elektrischen Zuleitung 10 in Form eines Kabelbaums verbunden. Das erfindungsgemäße Gehäuse kann komplett mit Kabelbaum beispielsweise in einem Kraftfahrzeug montiert werden.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Gehäuses beinhaltet, dass die elektrische Zuleitung 10 mit dem Kontaktmittel 3 und optional einer Dichtung 4 direkt in das Gehäuse 1 montiert werden kann, entsprechend dem bisherigen Montageprozess im Stand der Technik, bei dem die elektrische Zuleitung 10 im Stecker 8 montiert wird. Dabei können auch die Anschlusspins der Sensorelektronik direkt kontaktiert werden.

Claims

Gehäuse (1) mit wenigstens einem darin angeordneten elektrischen Bauelement (2) und wenigstens einer elektrischen Zuleitung (10), – wobei das Gehäuse (1) wenigstens eine Durchgangsöffnung (12) aufweist, – wobei die elektrische Zuleitung (10) durch die Durchgangsöffnung (12) von einer äußeren Umgebung in das Innere des Gehäuses (1) hindurchgeführt ist, – wobei eine elektrische Verbindung zwischen dem elektrischen Bauelement (2) und der elektrischen Zuleitung (10) besteht.
Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – im Gehäuse (1) wenigstens ein erstes Kontaktmittel (3) und an der elektrischen Zuleitung (10) 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 elektrische Kontaktverbindung (3, 6) aneinander bilden.
Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Kontaktverbindung (3, 6) lösbar ausgestaltet ist.
Gehäuse nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Kontaktverbindung (3, 6) im Inneren des Gehäuses (1) angeordnet ist.
Gehäuse nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Zuleitung (10) mit dem zweiten Kontaktmittel (6) fest verbunden ist und die elektrische Zuleitung (10) mit dem zweiten Kontaktmittel (6) durch die Durchgangsöffnung (12) durchführbar ist.
Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) geschlossen ist.
Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) einstückig ausgestaltet ist.
Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Durchgangsöffnung (12) zwischen Gehäuse (1) und elektrischer Zuleitung (10) ein Dichtungsmittel (4) angeordnet ist.
Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuseinneren zum Herstellen der elektrische Verbindung, insbesondere der elektrischen Kontaktverbindung (3, 6) Führungsmittel (9) wenigstens zur Positionierung der elektrischen Zuleitung (10) und/oder des zweiten Kontaktmittels (6) angeordnet sind.
Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) wenigstens ein Montagemittel (7) aufweist, welches geeignet ist, das Gehäuse (1) mit einer Halterung zu verbinden.
Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Bauelement (2) wenigstens ein mikromechanisches Funktionselement, insbesondere ein mikromechanisches Sensorelement beinhaltet.