DE102006041641B4

DE102006041641B4 - Housing for a functional module and method for producing the housing

Info

Publication number: DE102006041641B4
Application number: DE200610041641
Authority: DE
Inventors: Christian Dotzler; Manuel Geitner; Klaus Pfitzner; Wolfgang Schatz
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2006-09-05
Filing date: 2006-09-05
Publication date: 2009-03-12
Anticipated expiration: 2026-09-06
Also published as: DE102006041641A1

Abstract

Gehäuse (2) für ein Funktionsmodul (1), wobei das Gehäuse (2) einen Aufnahmeraum (5) zur Aufnahme einer elektrischen Schaltung (7) ausbildet, mit mehreren Kontaktstiften (8) zur Kontaktierung der elektrischen Schaltung (7), mit mindestens einer externen elektrischen Leitung, wobei die Kontaktstifte (8) eine Wand (3) des Gehäuses durchdringen, so dass Leitungskontaktenden (11) der Kontaktstifte (8) aus dem Gehäuse (2) herausragen und Schaltungskontaktenden (9) der Kontaktstifte (8) in den Aufnahmeraum (5) hineinragen, wobei ein Mittelabschnitt (10) der Kontaktstifte (8) oberflächenvergrößernde Konturen (14) und/oder Anformungen (13, 15, 16) aufweist und wobei die Kontaktstifte (8) in diesem Mittelbereich in der Spritzgussmasse des Gehäuses (2) unverrückbar eingebettet sind, dadurch gekennzeichnet,
– dass die Leitungskontaktenden jeweils nadelförmig ausgebildet sind, so dass diese eine Kontaktierung der elektrischen Leitung durch Einstechen in die elektrische Leitung ermöglichen, oder als Schneidklemmen ausgebildet sind, und
– dass die Schaltungskontaktenden als stiftförmige Lötaufnahmen mit umlaufenden Auflagering ausgebildet sind, wobei die...Housing (2) for a functional module (1), wherein the housing (2) a receiving space (5) for receiving an electrical circuit (7) is formed, with a plurality of contact pins (8) for contacting the electrical circuit (7), with at least one external electrical lead, wherein the contact pins (8) penetrate a wall (3) of the housing, so that lead contact ends (11) of the contact pins (8) protrude from the housing (2) and circuit contact ends (9) of the contact pins (8) in the receiving space (5) protrude, wherein a central portion (10) of the contact pins (8) surface enlarging contours (14) and / or projections (13, 15, 16) and wherein the contact pins (8) in this central region in the injection molding compound of the housing (2 ) are immovably embedded, characterized
- That the line contact ends are each needle-shaped, so that they allow a contacting of the electrical line by piercing the electrical line, or are designed as insulation displacement terminals, and
- That the circuit contact ends are designed as a pin-shaped Lötaufnahmen with circumferential support ring, wherein the ...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gehäuse für ein Funktionsmodul, wobei das Gehäuse einen Aufnahmeraum zur Aufnahme einer elektrischen Schaltung ausbildet, mit mehreren Kontaktstiften zur Kontaktierung der elektrischen Schaltung mit mindestens einer externen elektrischen Leitung, wobei die Kontaktstifte eine Wand des Gehäuses durchdringen, so dass Leitungskontaktenden der Kontaktstifte aus dem Gehäuse herausragen und Schaltungskontaktenden der Kontaktstifte in den Aufnahmeraum hineinragen, und auf ein Funktionsmodul mit diesem Gehäuse sowie ein Verfahren zur Herstellung des Gehäuses.The The invention relates to a housing for a functional module, wherein the housing forms a receiving space for receiving an electrical circuit, with several contact pins for contacting the electrical circuit with at least one external electrical lead, with the contact pins a wall of the housing penetrate so that line contact ends of the contact pins the housing protrude and circuit contact of the contact pins in the Protrude receiving space, and on a functional module with this housing as well a method of manufacturing the housing.

Bei der Verkabelung von komplexen Steueranlagen für Maschinen oder dergleichen wird üblicherweise auf Baukastensysteme zurückgegriffen. Diese Baukastensysteme umfassen – neben verschiedenen Arten von vorkonfektionierten Leitungen – Funktionsmodule, die zum einen elektrische Funktionen, wie zum Beispiel Überwachungsfunktionen, und zum anderen Schaltungsfunktionen, wie zum Beispiel Verteilungsfunktionen, übernehmen. Diese Funktionsmodule werden über verschiedene Verbindungstechniken mit den Leitungen elektrisch leitend verbunden.at the cabling of complex control systems for machines or the like becomes common used on modular systems. These Modular systems include - alongside various types of pre-assembled cables - functional modules, on the one hand electrical functions, such as monitoring functions, and on the other hand take over circuit functions, such as distribution functions. These function modules are over various connection techniques electrically connected to the lines.

Bei einer üblichen Ausbildung weisen die Funktionsmodule Kontaktelemente in Form von Kontaktstiften auf, die aus den Funktionsmodulen herausragen und auf denen die Leitungen mit Hilfe einer Klemmvorrichtung elektrisch leitend montiert sind.at a usual one Training, the function modules contact elements in the form of Contact pins that protrude from the function modules and on which the lines by means of a clamping device electrically are mounted conductively.

Die Fertigung derartiger Funktionsmodule erfolgt beispielsweise, indem die Kontaktstifte von Hand in einen Gehäuseboden des Kontaktmoduls eingelegt und mit einer danach aufgelegten Platine verlötet werden. Die Lagerichtigkeit der Kontaktstifte wird dabei durch Gehäusebohrungen und durch die Verbindung mit der Platine, insbesondere also durch die Lötaufnahme, maßgeblich bestimmt.The Production of such functional modules takes place, for example, by the contact pins inserted by hand into a housing bottom of the contact module and soldered with a subsequently placed board. The Postichtichtigkeit The contact pins is thereby through housing bores and through the connection with the board, in particular so by the Lötaufnahme, authoritative certainly.

Eine andere übliche Methode zur Fertigung der Funktionsmodule ist es, die Kontaktstifte auf einer Platine aufzulöten, die Platine in dem Gehäuse des Funktionsmoduls zu befestigen und danach die Kontaktstifte mittels einer Gießmasse zu fixieren. Offensichtlich nachteilig bei dieser Methode ist es, dass nach dem Verguss kein nachträglicher Austausch von Teilen zur möglichen Reparaturzwecken möglich ist.A other usual The method of manufacturing the functional modules is to use the contact pins to solder on a board, the board in the case of the To attach functional module and then the contact pins by means a casting mass to fix. Obviously disadvantageous with this method is, that after casting no subsequent replacement of parts to the possible Repair is possible.

Die Druckschrift DE 199 37 865 A1 betrifft ein Kunststoffformteil mit elektrischen Kontakten. Wie sich insbesondere aus dem Anspruch 10 in der Druckschrift ergibt, werden bei einer Ausführungsform die Kontaktstifte in eine Folie mit Leiterbahnen eingesteckt und anschließend in einem Spritzgusswerkzeug umspritzt.The publication DE 199 37 865 A1 relates to a plastic molding with electrical contacts. As is apparent in particular from the claim 10 in the document, in one embodiment, the contact pins are inserted into a film with conductor tracks and then encapsulated in an injection mold.

Die Druckschrift DE 198 20 757 A1 , welche wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet, betrifft eine Zündpille für einen Airbag und ein Verfahren zum dichten Einbringen eines Kontaktstiftes in ein Gehäuse. Die Kontaktstifte werden bei der Herstellung des Gehäuses in einem Dichtungsabschnitt mit Kunststoff umspritzt, wobei der Kontaktstift in dem Dichtungsabschnitt wenigstens eine ringförmige Vertiefung aufweist.The publication DE 198 20 757 A1 , which is probably the closest prior art, relates to a squib for an airbag and a method for sealingly inserting a contact pin into a housing. The contact pins are encapsulated in the manufacture of the housing in a sealing portion with plastic, wherein the contact pin in the sealing portion has at least one annular recess.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gehäuse, ein Funktionsmodul mit dem Gehäuse sowie ein Verfahren zur Herstellung des Gehäuses vorzuschlagen, welches hinsichtlich der Fertigungskosten und der Gebrauchseigenschaften des Gehäuses Vorteile gegenüber dem bekannten Stand der Technik aufweist.Of the Invention is based on the object, a housing, a functional module with the housing as well to propose a method for the manufacture of the housing, which in terms of manufacturing costs and service characteristics of the housing Advantages over has the known prior art.

Diese Aufgabe wird durch ein Gehäuse mit den Merkmalen des Anspruchs 1, einem Funktionsmodul mit den Merkmalen des Anspruchs 4 sowie mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte oder bevorzugte Ausführungs formen sind durch die Unteransprüche, die nachfolgende Beschreibung sowie die beigefügten Figuren offenbart.These Task is by a housing with the features of claim 1, a functional module with the Features of claim 4 and a method with the features of claim 9 solved. Advantageous or preferred forms of execution are by the Under claims, the following description and the attached figures disclosed.

Es wird ein Gehäuse für ein Funktionsmodul vorgeschlagen, wobei das Gehäuse einen Aufnahmeraum zur Aufnahme einer elektrischen Schaltung ausbildet. Der Aufnahmeraum ist optional als geschlossener Aufnahmeraum ausgebildet, alternativ ist der Aufnahmeraum in dem Gehäuse als Vertiefung oder als offener Aufnahmeraum ausgebildet. Optional ist für das Gehäuse ein Deckelelement vorgesehen, welches insbesondere reversibel auf dem Gehäuse befestigbar ist und welches den Aufnahmeraum abschließt.It becomes a housing for a Function module proposed, wherein the housing has a receiving space for Recording an electrical circuit is formed. The recording room is optionally designed as a closed receiving space, alternatively the receiving space in the housing formed as a recess or as an open receiving space. optional is for the housing a cover element is provided, which in particular reversible the housing is attachable and which completes the recording room.

Die elektrische Schaltung ist vorzugsweise als Funktionsschaltung oder als Verzweigungsschaltung ausgebildet. Für den Fall einer Funktionsschaltung weist die elektrische Schaltung aktive elektrische Elemente, wie zum Beispiel Verarbeitungs einrichtungen, zum Beispiel Mikroprozessoren, auf. Im Fall der Verzweigungsschaltungen dient die elektrische Schaltung nur zur passiven Weiterleitung von eingehenden Signalen oder Spannungen. Eine Kombination dieser zwei Schaltungsarten als Ausbildung der elektrischen Schaltung ist ebenfalls möglich.The electrical circuit is preferably as a function circuit or formed as a branch circuit. In the case of a functional circuit the electrical circuit has active electrical elements, such as for example, processing devices, for example microprocessors, on. In the case of the branch circuits, the electric circuit is used only for passive forwarding of incoming signals or voltages. A combination of these two types of circuit as training the electrical circuit is also possible.

Das Gehäuse weist mehrere Kontaktstifte auf, die zur Kontaktierung der elektrischen Schaltung mit einer oder mehreren externen elektrischen Leitungen ausgebildet sind.The casing has a plurality of contact pins for contacting the electrical Circuit with one or more external electrical lines are formed.

Die Kontaktstifte sind bevorzugt als einstückige Kontaktelemente realisiert, bevorzugt ist jedem Kontaktstift genau ein externer oder interner Kontakt zugeordnet. Die Kontaktstifte sind so angeordnet, dass diese eine Wand des Gehäuses durchdringen, so dass Leitungskontaktenden der Kontaktstifte aus dem Gehäuse herausragen und Schaltungskontaktenden der Kontaktstifte in den Aufnahmeraum hineinragen. Sowohl bei den Leitungskontaktenden als auch bei den Schaltungskontaktenden ist es ausreichend, wenn diese von außen beziehungsweise innen (als von dem Aufnahmeraum) kontaktierbar sind.The contact pins are preferably realized as one-piece contact elements, preference is given to each Contact pin assigned to exactly one external or internal contact. The contact pins are arranged to penetrate a wall of the housing, so that lead contact ends of the contact pins protrude from the housing and projecting circuit contact ends of the contact pins in the receiving space. Both at the line contact ends and at the circuit contact ends, it is sufficient if they are contactable from the outside or inside (as of the receiving space).

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Kontaktstifte in der Spritzgussmasse des Gehäuses unverrückbar eingebettet sind.According to the invention, it is provided that the contact pins embedded immovably in the injection molding compound of the housing are.

In Abgrenzung zum Stand der Technik werden die Kontaktstifte also nicht in das bereits fertige Gehäuse eingelegt und daran befestigt, sondern die Kontaktstifte sind direkt in die das Gehäuse bildende Spritzgussmasse eingebettet. Dabei ist die Einbettung so realisiert, dass die Kontaktstifte weder in Richtung des Aufnahmeraums noch in die Gegenrichtung aus dem Gehäuse zerstörungsfrei entfernbar sind.In Unlike the prior art, the contact pins are not in the already finished housing inserted and attached to it, but the pins are direct in the housing embedded injection molding compound. The embedding is like that realized that the contact pins neither towards the receiving space can still be removed non-destructively in the opposite direction from the housing.

Die erfindungsgemäße Lösung überwindet dabei eine Mehrzahl von Problemen, die bei den vorhandenen Gehäusen zu Nachteilen führen.The Solution according to the invention overcomes a number of problems with the existing enclosures too Lead to disadvantages.

Ein maßgeblicher Vorteil des erfindungsgemäßen Gehäuses ist es, dass die Kontaktstifte durch die Einbettung in die Spritzgussmasse des Gehäuses lagerichtig ausgerichtet sind, wohingegen bei den bekannten Lösungen die Gefahr einer Schiefstellung der Kontaktstifte aufgrund toleranzbelasteter Gehäusebohrungen existierte.One authoritative Advantage of the housing according to the invention is it that the contact pins by embedding in the injection molding compound of the housing aligned in the correct position, whereas in the known solutions the Danger of skewing of the contact pins due to toleranced housing bores existed.

Ein weiterer Vorteil, der sich durch die Einbettung in der Spritzgussmasse ergibt, ist in der Dichtheit des Gehäuses zu sehen. Dadurch dass die Kontaktstifte erfindungsgemäß in das Gehäuse eingespritzt sind, ist kein weiterer Aufwand durch zusätzliche Dichtungsvorrichtungen oder ergänzendes Vergießen mit einer Dichtungsmasse notwendig.One Another advantage, which is due to the embedding in the injection molding compound results, can be seen in the tightness of the housing. As a result of that the contact pins according to the invention in the casing is injected with no additional effort by additional Sealing devices or complementary casting with a sealant necessary.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung betrifft die Entkopplung der Kontaktierungskräfte von der Lötstelle, da auftretende Kontaktierungskräfte nicht durch die Platine aufgenommen werden, sondern durch das Gehäuse.One Another advantage of the invention relates to the decoupling the contacting forces from the solder joint, occurring contacting forces not be absorbed by the board, but by the housing.

Letztlich erschließt sich durch die von dem Gehäuse vorgegebene Lagerichtigkeit der Kontaktstifte und der daraus resultierenden toleranzarmen Verbindung eine maschinelle, automatisierte Bestückbarkeit des Gehäuses mit der elektrischen Schaltung durch Fertigungsautomaten. Dies hat zur Folge, dass der Herstell-/Fertigungsprozess reproduzierbarer wird, wodurch die Qualität des Endproduktes erhöht wird.Ultimately opens through the body predetermined storage accuracy of the pins and the resulting low-tolerance connection automatic, automated placement of the housing with the electrical circuit through production machines. this has As a result, the manufacturing / manufacturing process more reproducible will, thereby reducing the quality of the final product increased becomes.

Bevorzugt sind die Kontaktstifte in der Wand wasser- und/oder luftdicht verschließend eingebettet. Insbesondere wird das Eindringen von Feuchtigkeit und Staub entlang der Schnittstelle Gehäuse-Kontaktstifte ohne zusätzliche Dichtmittel effektiv vermieden. Insbesondere genügt die Schnittstelle den Bedingungen einer Schutzklasse von IP67, IP68 oder sogar IP69.Prefers the pins are embedded waterproof and / or airtight sealing in the wall. Especially will be the penetration of moisture and dust along the interface Housing pins without additional Sealant effectively avoided. In particular, the interface meets the conditions a protection class of IP67, IP68 or even IP69.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Gehäuse bis auf die Kontaktstifte als einstückiges Spritzgussteil ausgebildet. Diese Ausführungsform verdeutlicht nochmals die erfinderische Idee, der kostengünstigen und toleranzarmen Realisierung des Gehäuses.at a preferred embodiment is the case formed to the contact pins as a one-piece injection molded part. This embodiment again illustrates the inventive idea, the cost-effective and low-tolerance realization of the housing.

Zweckmäßigerweise sind die Leitungskontaktenden jeweils zur Kontaktierung mit einer der externen elektrischen Leitungen ausgelegt. Besonders bevorzugt sind die Leitungskontaktenden jeweils nadelförmig ausgebildet, so dass diese eine Kontaktierung der elektrischen Leitung durch Einstechen in die elektrische Leitung (Piercing) ermöglichen. Alternativ können die Leitungskontaktenden jedoch auch als Schneidklemmen oder gabelförmig ausgebildet sein.Conveniently, the line contact persons are in each case in contact with one another the external electrical lines designed. Especially preferred the line contact ends are each needle-shaped, so that these a contacting of the electrical line by piercing in allow the electrical line (piercing). Alternatively, the Line contact ends but also designed as insulation displacement terminals or fork-shaped be.

In einer bevorzugten Ausbildung sind die Schaltungskontaktenden jeweils als stiftförmige Lötaufnahmen mit umlaufenden Auflagering ausgebildet. Die stiftförmigen Lötaufnahmen sind so dimensioniert, dass die Endabschnitte durch eine entsprechend ausgebildete Durchgangsöffnung in einer Platine durchsteckbar ist, wobei in der Endposition die Platine auf dem umlaufenden Auflagering aufliegt. Mit dieser Ausbildung ist die Position einer einzusetzenden Platine genauestens definiert, so dass eine maschinelle Bestückung des Gehäuses mit der Platine sowie eine automatisierte Verlötung weiter vereinfacht wird.In In a preferred embodiment, the circuit contact ends are each as a pin-shaped Lötaufnahmen formed with circumferential support ring. The pin-shaped Lötaufnahmen are dimensioned so that the end sections by a corresponding trained passage opening can be pushed through in a circuit board, wherein in the end position, the board rests on the circumferential support ring. With this training is the position of a board to be used accurately defined, so that a machine assembly of the housing with the board and an automated soldering is further simplified.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist der Mittelabschnitt der Kontaktstifte jeweils mit oberflächenvergrößernden Konturen oder Anformungen ausgebildet. Als Mittelabschnitt wird dabei vorzugsweise der Bereich zwischen Leitungskontaktende und Schaltungskontaktende und/oder der Umspritzungsbereich der Kontaktstifte verstanden. Die oberflächenvergrößernden Mittel sind beispielsweise als Durchmesseränderungen, Schlitze, Teller oder ähnliches ausgebildet. Durch diese Ausbildung der Kontaktstifte wird zum einen die Dichtheit der Schnittstelle Gehäuse-Kontaktstifte sichergestellt oder vergrößert und zum zweiten die mechanische Verbindung zwischen den Kontaktstiften und dem Gehäuse bei der Einbettung verbessert. Insbesondere werden durch die geeigneten Ausbildungen der Kontaktstifte im Bereich der Umspritzung formschlüssige Verbindungen mit dem Gehäuse gebildet, so dass die Kontaktstifte nur zerstörend aus dem Gehäuse entfernbar sind.In In a particularly advantageous embodiment, the middle section the contact pins each with surface enlarging contours or projections educated. The middle section is preferably the area between line contact end and circuit contact end and / or the Covering area of the contact pins understood. The surface enlarging Means are, for example, as changes in diameter, slots, plates or similar educated. This design of the contact pins is on the one hand ensured the tightness of the interface housing pins or enlarged and second, the mechanical connection between the contact pins and the housing improved during embedding. In particular, by the appropriate Formations of the contact pins in the area of encapsulation positive connections with the housing formed so that the contact pins only destructively removable from the housing are.

Diese Ausführungsform führt auch dazu, dass auftretende Kontaktierungskräfte in das Gehäuse abgeleitet werden und nicht die aufgelötete Platine belasten.These embodiment leads as well in that occurring contacting forces derived in the housing be and not the soldered Load board.

Die Erfindung betrifft zudem ein Funktionsmodul, welches das Gehäuse in der eben beschriebenen Art umfasst. Das Funktionsmodul ist vorzugsweise als E/A-Modul (analog oder digital), oder Verzweigungsmodul ausgebildet.The Invention also relates to a functional module, which the housing in the just described type includes. The functional module is preferably formed as I / O module (analog or digital), or branching module.

Insbesondere weist das Funktionsmodul einen Abgriff, der durch die Kontaktstifte gebildet ist, und der zur Zuführung bzw. Abführung von Versorgungsspannungen und Kommunikationssignalen zu bzw. von dem Funktionsmodul ausgebildet ist.Especially the function module has a tap that passes through the contact pins is formed, and that to the feeder or discharge of supply voltages and communication signals to or from the function module is formed.

Eine besonders einfache Variante des Funktionsmoduls ist ein Adapter, der mit dem Abgriff Versorgungsspannungen und/oder Kommunikationssignale von der oder den externen elektrischen Leitungen abgreift und diese an einer Buchse, einem Stecker oder ähnlichem zur weiteren Verarbeitung zur Verfügung stellt.A particularly simple variant of the functional module is an adapter, with the tap supply voltages and / or communication signals from the or the external electrical lines picks up and this on a socket, a plug or the like for further processing to disposal provides.

Bevorzugt weist das Funktionsmodul eine Platine auf, auf der die elektrische Schaltung angeordnet ist und die mit dem eingebetteten Kontaktstiften verlötbar und/oder verlötet ist.Prefers has the function module on a board on which the electrical Circuit is arranged and which with the embedded contact pins solderable and / or soldered is.

Die Platine ist dabei bevorzugt einstückig ausgebildet, in alternativen Ausführungsformen kann die Platine auch mehrteilig oder gefaltet realisiert sein.The Board is preferably integrally formed, in alternative embodiments The board can also be realized in several parts or folded.

Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass die Wand, die von dem Kontaktstiften durchdrungen wird, als Gehäuseboden realisiert ist und das dieser Gehäuseboden und die verlötete Platine parallel oder im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. Bei dieser Ausführungsform ist eine besonders platzsparende Realisierung des Funktionsmoduls möglich.Prefers It is provided that the wall, by the contact pins is penetrated, as a housing bottom is realized and this housing bottom and the soldered board are arranged parallel or substantially parallel to each other. In this embodiment is a particularly space-saving implementation of the functional module possible.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weist das Funktionsmodul eine insbesondere abnehmbare Montageplatte auf, die in Zusammenwirkung mit der Wand beziehungsweise dem Gehäuseboden zur Aufnahme der einen oder mehreren externen Leitungen ausgebildet ist. In einer konstruktiven Realisierung bilden Montageplatte und Wand beziehungsweise Gehäuseboden gemeinsam ein verriegelbares Klappelement, wobei dessen Klappbereich zur Aufnahme der einen oder mehreren externen Leitungen ausgebildet ist.at a particularly advantageous embodiment, the functional module a particular removable mounting plate on, in cooperation with the wall or the housing bottom for receiving the one or more external lines is formed. In a constructive Realization form mounting plate and wall or housing bottom together a lockable folding element, wherein the folding area designed to receive the one or more external lines is.

Insbesondere in Verbindung mit einer nadelförmigen Ausbildung der Leitungskontaktenden ist das Funktionsmodul bevorzugt so ausgebildet, dass die externen Leitungen in den Klappbereich einlegbar sind, die Montageplatte auf die Wand beziehungsweise den Gehäuseboden klappbar ist, so dass die externen Leitungen zwischen Montageplatte und Wand beziehungsweise Gehäuseboden geklemmt sind, wobei die nadelförmigen Leitungskontaktenden die externen Leitungen durchstechen und auf diese Weise eine elektrische Verbindung herstellen. Bevorzugt ist somit das Gehäuse bei geschlossener Aufnahme zur Kontaktierung der einen oder mehreren externen Leitungen durch die Kontaktstifte ausgebildet.Especially in conjunction with a needle-shaped Training the line contact ends, the function module is preferred designed so that the external lines in the folding area can be inserted, the mounting plate on the wall or the caseback is hinged so that the external wires between mounting plate and Wall or housing bottom are clamped, with the needle-shaped Line contactors pierce the external lines and on make an electrical connection this way. Is preferred thus the case with closed recording for contacting the one or more external lines formed by the contact pins.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung des Gehäuses, wie es zuvor beschrieben wurde, wobei in einem ersten Schritt die Kontaktstifte in ein Spritzgusswerkzeug eingelegt werden und in einem zweiten Schritt die Spritzgussmasse in das Spritzgusswerkzeug eingespritzt wird, so dass das Gehäuse gebildet wird. Zweckmäßigerweise weist das Spritzgusswerkzeug Aufnahmen zur lagerichtigen Aufnahme der Kontaktstifte auf.The The invention further relates to a method of manufacturing the housing, such as it has been previously described, wherein in a first step, the contact pins be placed in an injection mold and in a second Step injected the injection molding compound into the injection mold will, so the case is formed. Conveniently, the injection molding tool has recordings for the correct position the contact pins on.

Durch das Umspritzen der einzelnen Kontaktstifte im Gehäuse wird somit sichergestellt, dass die nach innen und außen ragenden Kontaktstiftabschnitte und damit auch die Kontaktierungsstellen lagerichtig in dem Gehäuse angeordnet sind. Weiterhin werden eventuell auftretende Kontaktierungskräfte von der Lötstelle der Platine entkoppelt, da auftretende Kontaktierungskräfte in das Gehäuse abgeleitet und von diesem aufgenommen werden. Zudem ist die Dichtheit der Schnittstelle Gehäuse-Kontaktstifte durch geeignete Ausbildung der Kontaktstifte im Bereich der Umspritzung sichergestellt. Die durch den Herstellungsprozess vorgegebene Lagerichtigkeit der Kontaktstifte führt zu einer toleranzarmen Verbindung zwischen Kontaktstiften und Spritzgussteil, die eine maschinelle und automatisierte Weiterverarbeitung des Gehäuses erlaubt, die u. a. den Ausschuss bei der Fertigung vermindert. Auch die Verwechslungsgefahr von Gehäuseteilen wird durch die Verwendung des Gehäuses plus den eingespritzten Teilen vermindert.By the encapsulation of the individual pins in the housing is thus ensuring that the inwardly and outwardly projecting contact pin sections and thus also arranged the contacting points in the correct position in the housing are. Furthermore, any contacting forces of the solder joint the board decoupled, as occurring contacting forces in the casing derived and absorbed by this. In addition, the tightness the interface housing pins through suitable design of the contact pins in the area of the encapsulation ensured. The prescribed by the manufacturing process, the correct storage of the Contact pins leads to a low-tolerance connection between contact pins and injection-molded part, which allows a mechanical and automated processing of the housing, the u. a. reduced the rejects during production. Also the likelihood of confusion of housing parts is through the use of the housing plus the injected Parts diminished.

Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels. Dabei zeigen:Further Features, advantages and effects of the invention will become apparent the following description of a preferred embodiment. Showing:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Gehäuses in schematischer Schnittdarstellung; 1 a first embodiment of a housing according to the invention in a schematic sectional view;

2 eine Kontaktnadel in 1 in schematischer dreidimensionaler Ansicht. 2 a contact needle in 1 in a schematic three-dimensional view.

Einander entsprechende Teile sind in den Figuren stets mit denselben Bezugszeichen versehen.each other corresponding parts are always in the figures with the same reference numerals Mistake.

Die 1 zeigt einen Ausschnitt eines Funktionsmoduls 1 in einer schematischen Schnittdarstellung, wobei die Darstellung auf der linken Seite durch eine Abbruchlinie begrenzt ist. Das Funktionsmodul 1 weist ein Gehäuse 2 auf, welches einen Gehäuseboden 3 sowie eine senkrecht daran angeformte Gehäusewand 4 umfasst, die gemeinsam einen Aufnahmeraum 5 ausbilden.The 1 shows a section of a radio tion module 1 in a schematic sectional view, wherein the representation on the left side is limited by a termination line. The functional module 1 has a housing 2 on which a caseback 3 as well as a vertically molded housing wall 4 includes, together, a recording room 5 form.

Der Aufnahmeraum 5 ist durch ein hier nicht näher dargestelltes Deckelelement, welches auf einem Gehäuserand 6 der Gehäusewand 4 aufliegt, nach außen abgeschlossen. Das Deckelelement ist in bekannter Weise durch Verschrauben, Verrasten oder ähnliches an dem Gehäuse 2 befestigt. In dem Aufnahmeraum 5 des Gehäuses 2 ist eine Platine 7 angeordnet, die parallel zu dem Gehäuseboden 3 ausgerichtet ist. Zur Kontaktierung der Platine 7 nach außen sind in der 1 insgesamt drei Kontaktnadeln 8 dargestellt. Die Kontaktnadeln 8 sind mit ihrem einen Ende an der Platine 7 kontaktiert, insbesondere angelötet, und ragen mit ihrem anderen Ende an der dem Innenraum 5 abgewandten Seite des Gehäusebodens 3 aus dem Gehäuseboden 3 heraus. Die Kontaktnadeln 8 bilden somit eine elektrische Verbindungsmöglichkeit zwischen dem Aufnahmeraum 5 und Kontaktierungspunkten außerhalb des Gehäuses 2 beziehungsweise des Funktionsmoduls 1.The recording room 5 is by a not shown here cover element, which on a housing edge 6 the housing wall 4 rests, completed to the outside. The lid member is in a known manner by screwing, latching or the like to the housing 2 attached. In the recording room 5 of the housing 2 is a circuit board 7 arranged parallel to the caseback 3 is aligned. For contacting the board 7 are in the outside 1 a total of three contact pins 8th shown. The contact pins 8th are with their one end on the board 7 contacted, in particular soldered, and protrude with their other end to the interior 5 opposite side of the housing bottom 3 from the case back 3 out. The contact pins 8th thus form an electrical connection between the receiving space 5 and contact points outside the housing 2 or the functional module 1 ,

Die Kontaktnadeln 8 sind senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zu dem Gehäuseboden 3 und parallel zueinander angeordnet. Die Fixierung der Kontaktnadeln 8 erfolgt durch eine u. a. formschlüssige Verbindung mit dem Gehäuseboden 3. Das Gehäuse 2 ist als einstückiges Spritzgussteil ausgebildet, wobei die Kontaktnadeln 8 bereits bei der Herstellung des Gehäuses 2 in das Gehäuse 2 eingespritzt wurden. Genauer gesagt wurden bei der Herstellung zunächst die Kontaktnadeln 8 in das Spritzgusswerkzeug eingelegt, dass Spritzgusswerkzeug gegebenenfalls geschlossen, und dann mit der Spritzgussmasse gefüllt, um das Gehäuse 2 zu erzeugen.The contact pins 8th are perpendicular or substantially perpendicular to the housing bottom 3 and arranged parallel to each other. The fixation of the contact pins 8th takes place by an inter alia positive connection with the housing bottom 3 , The housing 2 is formed as a one-piece injection molded part, wherein the contact pins 8th already in the manufacture of the housing 2 in the case 2 were injected. More specifically, the contact needles were first used in the manufacture 8th inserted in the injection mold, that injection mold optionally closed, and then filled with the injection molding compound to the housing 2 to create.

2 zeigt eine vergrößerte Darstellung einer der Kontaktnadeln 8 in 1. Die Kontaktnadel 8 kann grob in drei Abschnitte unterteilt werden, wobei der in 2 oberste Abschnitt als Schaltungskontaktende 9, der unmittelbar daran anschließende Mittelabschnitt als Umspritzungsbereich 10 und der wiederum daran anschließende unterste Bereich als Leitungskontaktende 11 ausgebildet ist. 2 shows an enlarged view of one of the contact pins 8th in 1 , The contact needle 8th can be roughly divided into three sections, with the in 2 top section as a circuit contact end 9 , the immediately adjoining middle section as an encapsulation area 10 and in turn the adjoining lowest area as the line contact end 11 is trained.

Das Schaltungskontaktende 9 weist einen zylinderförmigen Stiftabschnitt 12 auf, der ausgebildet ist, um durch eine komplementär dazu dimensionierte Durchgangsöffnung in der Platine 7 durchgesteckt zu werden und somit die Platine 7 zu tragen. Zur Definition einer Endlage weist das Schaltungskontaktende 9 einen umlaufenden Ring 13 auf, der zum einen als mechanischer Endanschlag für die Platine 7 und zum anderen als Begrenzung für verwendetes Lötmaterial, insbesondere Lötzinn dient.The circuit contact end 9 has a cylindrical pin portion 12 formed to pass through a complementarily sized through hole in the board 7 to be plugged through and thus the board 7 to wear. To define an end position, the circuit contact end 9 a circumferential ring 13 on the one hand as a mechanical end stop for the board 7 and on the other hand serves as a limitation for used solder material, in particular solder.

An dem Schaltungskontaktende 9 schließt sich unmittelbar der Umspritzungsbereich 10 an, der – wie aus 1 zu entnehmen ist – im eingebauten Zustand in der Höhe in etwa der Dicke des Gehäusebodens 3 entspricht. Bei dem in der 2 dargestellten Ausführung der Kontaktnadel 8 weist der Umspritzungsbereich 10 zwei Einschnürungen 14 auf, die jeweils beidseitig durch Ringe 13 und 15 bzw. 15 und 16 begrenzt sind. Durch die konstruktive Ausgestaltung des Umspritzungsbereichs 10 ist sichergestellt, dass die Kontaktnadel 8 in dem Gehäuseboden 3 unverrückbar eingebettet ist, insbesondere werden Bewegungen in oder gegen die Längsstreckung der Kontaktnadel 8 durch die formschlüssig eingebetteten Ringe 13, 15 und 16 verhindert.At the circuit contact end 9 closes immediately the Umspritzungsbereich 10 An, who - like 1 it can be seen in the installed state in height about the thickness of the housing bottom 3 equivalent. In the in the 2 illustrated embodiment of the contact needle 8th has the overmold area 10 two constrictions 14 on, each on both sides by rings 13 and 15 respectively. 15 and 16 are limited. Due to the structural design of the Umspritzungsbereichs 10 is ensured that the contact needle 8th in the case back 3 is immovably embedded, in particular, movements in or against the longitudinal extension of the contact needle 8th through the form-fitting embedded rings 13 . 15 and 16 prevented.

An dem unteren Ende geht die Kontaktnadel 8 zunächst wieder in einen zylinderförmigen Stiftabschnitt 17 über, der schließlich am freien Ende in eine Nadelspitze 18 mündet, die in etwa kegelförmig ausgebildet ist. Wie nachfolgend noch erläutert wird, dient die Nadelspitze 18 dazu, in eine elektrische Leitung, insbesondere ein Flachbandkabel einzustechen, so dass die Kontaktnadel 8 die angestochene elektrische Leitung beziehungsweise das angestochene elektrische Flachbandkabel kontaktiert (Piercing).At the lower end goes the contact needle 8th first again in a cylindrical pin section 17 over, which finally at the free end into a needle point 18 opens, which is formed in approximately conical shape. As will be explained below, the needle tip is used 18 to stab in an electrical line, in particular a ribbon cable, so that the contact needle 8th the pierced electrical line or the pierced electrical ribbon cable contacted (piercing).

Zur Erläuterung der Kontaktierung des Funktionsmoduls 1 mit einer elektrischen Leitung, insbesondere einem Flachbandkabel, wird wieder auf die 1 verwiesen.To explain the contacting of the function module 1 with an electrical line, in particular a ribbon cable is returned to the 1 directed.

Bei der Kontaktierung wird in einem ersten Schritt ein Flachbandkabel (nicht gezeigt) in eine dafür vorgesehene Führungsnut einer Montageplatte (nicht gezeigt) eingelegt.at the contacting is a ribbon cable in a first step (not shown) in one for that provided guide groove a mounting plate (not shown) inserted.

In einem zweiten Schritt wird das Gehäuse 2 mit dem Gehäuseboden 3 auf die Oberseite der Montageplatte und damit auch auf die Flachbandleitung geführt, so dass die Nadelspitzen 18 der Kontaktnadel 8 auf das Flachbandkabel aufgedrückt werden und so die einzelnen Leitungen des Flachbandkabels durchstechen.In a second step, the housing becomes 2 with the case back 3 led to the top of the mounting plate and thus also on the ribbon cable, so that the needle tips 18 the contact needle 8th be pressed onto the ribbon cable and pierce the individual lines of the ribbon cable.

Zur besseren Führung oder Positionierung des Flachbandkabels können entsprechende Führungsvorrichtungen vorgesehen sein. Für eine Verbesserung der Führung der Montageplatte, ist diese beispielsweise in dem nicht mehr dargestellten Bereich des Funktionsmoduls 1 schwenkbar gelagert und/oder wird durch einen senkrecht auskragenden Führungsstift 19 zumindest in einem Bereich nahe des Gehäusebodens 3 geführt. Zudem können Verriegelungsvorrichtungen angeordnet sein, die zur einer Verriegelung der Montageplatte an dem Gehäuse 2 ausgebildet sind.For better guidance or positioning of the ribbon cable corresponding guide devices can be provided. For an improvement of the leadership of the mounting plate, this is for example in the not shown area of the functional module 1 pivotally mounted and / or is by a vertically projecting guide pin 19 at least in an area near the housing bottom 3 guided. In addition, locking devices may be arranged to the ei ner locking the mounting plate to the housing 2 are formed.

Das vorgestellte Funktionsmodul 1 erlaubt eine vollständig automatisierte Fertigung. Bereits bei der Herstellung des Gehäuses 2 mit dem eingebetteten Kontaktnadeln 8 ist es möglich, die Kontaktnadeln 8 automatisiert in das Spritzgusswerkzeug einzulegen. Der nachfolgende Spritzgussprozess kann ebenfalls automatisiert durchgeführt werden. Die eingespritzten Kontaktnadeln 8 sind durch die Fixierung in dem Spritzgusswerkzeug lagerichtig positioniert, wodurch auch die nach innen und außen ragenden Kontaktierungspunkte der Kontaktnadeln 8 lagerrichtig und toleranzarm positioniert sind. Aufgrund der niedrigen Toleranzen ist eine maschinelle Bestückung des Gehäuses 2 mit der Platine 7 möglich, zudem ist auch die Lötverbindung zwischen Kontaktnadeln 8 und Platine 7 automatisiert ausführbar. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass Fehllötungen, die zu einer Beschädigung des Gehäuses 2 führen können, aufgrund der toleranzarmen Gestaltung des Gehäuses 2 nahezu ausgeschlossen sind. Neben den Vorteilen bei der Herstellung des Gehäuses 2 beziehungsweise des Funktionsmoduls 1 sind auch die Gebrauchseigenschaften gegenüber dem Stand der Technik verbessert. Die Dichtheit des Gehäuses 2 an der Schnittstelle zwischen Kontaktnadeln 8 und Gehäuseboden 3 ist durch eine geeignete Ausbildung der Kontaktnadeln 8 im Bereich der Umspritzung sichergestellt, wobei zusätzliche Dichtmittel nicht notwendig sind. Zudem werden auftretende Kontaktierungskräfte, die zum Beispiel bei dem Durchstechen der Kontaktnadeln 8 durch ein oder das Flach bandkabel entstehen können, in das Gehäuse 2 abgeleitet und nicht an die Platine 7 weitergegeben.The presented functional module 1 allows fully automated production. Already in the production of the housing 2 with the embedded contact needles 8th is it possible to use the contact pins 8th automatically insert into the injection mold. The subsequent injection molding process can also be carried out automatically. The injected contact needles 8th are positioned in the correct position by the fixation in the injection mold, whereby also the inwardly and outwardly projecting points of contact of the contact needles 8th correctly positioned and tolerances are positioned. Due to the low tolerances is a machine assembly of the housing 2 with the board 7 possible, also is the solder connection between contact pins 8th and board 7 automated executable. In particular, it should be noted that misdemeanors that damage the case 2 due to the low-tolerance design of the housing 2 are almost impossible. Besides the advantages in the production of the housing 2 or the functional module 1 also the performance characteristics are improved over the prior art. The tightness of the housing 2 at the interface between contact pins 8th and caseback 3 is by a suitable design of the contact pins 8th ensured in the field of encapsulation, with additional sealing means are not necessary. In addition, occurring contacting forces, for example, in the piercing of the contact pins 8th by one or the flat ribbon cable may arise in the housing 2 derived and not to the board 7 passed.

Claims

Casing ( 2 ) for a functional module ( 1 ), the housing ( 2 ) a recording room ( 5 ) for receiving an electrical circuit ( 7 ), with several pins ( 8th ) for contacting the electrical circuit ( 7 ), with at least one external electrical lead, the pins ( 8th ) a wall ( 3 ) of the housing so that line contact ends ( 11 ) of the contact pins ( 8th ) out of the housing ( 2 ) and circuit contacts ( 9 ) of the contact pins ( 8th ) in the reception room ( 5 protrude), wherein a middle section ( 10 ) of the contact pins ( 8th ) surface enlarging contours ( 14 ) and / or moldings ( 13 . 15 . 16 ) and wherein the contact pins ( 8th ) in this central region in the injection molding compound of the housing ( 2 ) are immovably embedded, characterized in that - the line contact ends are each needle-shaped, so that they allow a contacting of the electrical line by piercing the electrical line, or are designed as insulation displacement terminals, and - that the circuit contact ends as a pin-shaped Lötaufnahme with circumferential support ring are formed, wherein the pin-shaped Lötaufnahmen are dimensioned so that the end portions are durchsteckbar by a correspondingly formed through opening in a circuit board, and wherein in the end position, the board rests on the peripheral support ring.

Casing ( 2 ) according to claim 1, characterized in that the contact pins ( 8th ) in the wall ( 3 ) Are embedded in water and / or airtight final.

Casing ( 2 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the housing ( 2 ) except for the contact pins ( 8th ) is formed as a one-piece injection molded part.

Function module ( 1 ) with the housing ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized by a circuit board ( 7 ) on which the electrical circuit is arranged and which with the embedded contact pins ( 8th ) is soldered and / or soldered.

Function module ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the wall as a housing bottom ( 3 ) is realized, wherein housing bottom ( 3 ) and the soldered board ( 7 ) are arranged parallel or substantially parallel to each other.

Function module ( 1 ) according to one of the preceding claims and / or with a housing ( 2 ) according to one of claims 1 to 3, characterized by a mounting plate, which in cooperation with the wall or the housing bottom ( 3 ) is formed for receiving the at least one external lines.

Function module ( 1 ) according to one of the preceding claims and / or with a housing ( 2 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that mounting plate and wall or housing bottom ( 3 ) together form a lockable hinged joint, the folding area is designed to receive the at least one external line.

Function module ( 1 ) according to claim 6 or 7, characterized in that the housing ( 2 ) with closed recording for contacting the at least one external line by the contact pins ( 8th ) is trained.

Method for producing the housing ( 2 ) according to one of claims 1 to 3, characterized by the steps (a) inserting the contact pins ( 8th ) in an injection molding Tool; (b) Injecting the injection molding compound.

A method according to claim 9, characterized in that the injection molding tool recordings for the correct position receiving the contact pins ( 8th ) having.