DE102008059314A1 - Electronic component i.e. sensor, arrangement for use in e.g. vehicle application, has lower part, where direction of lid on lower part deviates from direction of connection of lower part with lid, and preset force lies on component region - Google Patents

Electronic component i.e. sensor, arrangement for use in e.g. vehicle application, has lower part, where direction of lid on lower part deviates from direction of connection of lower part with lid, and preset force lies on component region Download PDF

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Abstract

The arrangement has a plastic housing (2) including a U-shaped lid (3) and a lower part (4), where the lid is connected with the lower part. The lid lies with a preset force (F) on an electronic component i.e. sensor (1) after connecting with the lower part. The preset force on the electronic component is same before and after connecting the lid with the lower part. A direction of the lid on the lower part deviates from a direction of the connection of the lower part with the lid. The preset force lies on a predetermined region of the electronic component. An independent claim is also included for a method for force controlled fixing of an electronic component on a housing.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung eines elektronischen Bauteils mit Abmessungstoleranzen in einem Gehäuse und ein Verfahren zum kraftkontrollierten Fixieren des elektronischen Bauteils im Gehäuse gemäß den unabhängigen Ansprüchen.The The invention relates to an arrangement of an electronic component with dimensional tolerances in a housing and a method of force controlled Fixing the electronic component in the housing according to the independent claims.

Elektronische Bauteile, insbesondere Sensoren, werden im Bereich der Messtechnik, der allgemeinen Kontrolltechnik und auch insbesondere in der Kraftfahrzeugtechnik eingesetzt. Die Elektronisches Bauteilen arbeiten in der Umgebung von aggressiven Medien, wie Getriebeölen, sind hohen Temperaturschwankungen und hohen mechanischen Belastungen, insbesondere Vibrationen, ausgesetzt. Sie erfassen unter anderem Größen wie Drücke, Drehzahlen und Abstände. Dazu ist es in der Regel erforderlich, dass eine bestimmte Kraft zum Fixieren des elektronischen Bauteils in seiner Aufnahme nicht überschritten werden darf, da dieses oft druckempfindlich ist und bei zu hohen einwirkenden Kräften beschädigt werden kann. Deshalb müssen die Abmessungen der elektronischen Bauteile enge Toleranzen einhalten, da beispielsweise bei einem Übermaß das elektronische Bauteil in die Aufnahme hineingepresst werden müsste und dabei Schaden nehmen könnte.electronic Components, in particular sensors, are used in the field of metrology, the general control technology and also in particular in automotive technology used. The electronic components work in the environment of aggressive media, such as gear oils, are high temperature fluctuations and high mechanical loads, especially vibrations exposed. Among other things, they capture variables such as pressures Speeds and distances. For this it is usually required that a certain force not exceeded for fixing the electronic component in its recording may be because it is often sensitive to pressure and too high acting forces damaged can be. That's why the dimensions of the electronic components comply with tight tolerances, because, for example, in an oversize the electronic Component would have to be pressed into the receptacle and take damage could.

Üblicherweise wird ein Sensor zuerst in ein Gehäuseunterteil eingebracht. Danach wird ein Deckel auf das Gehäuseunterteil mit dem Bauteil mit einer bestimmten Kraft gefügt. Anschließend wird, insbesondere in dieselbe Richtung, unter Aufwendung einer weiteren bestimmten Kraft eine mechanische, in der Regel nicht lösbare Verbindung zwischen dem Deckel und dem Gehäuseunterteil hergestellt. Bei Bauteilen mit einer Höhe an der unteren Toleranz kann es dann vorkommen, dass das Bauteil nicht genügend fixiert ist und im Betrieb, wenn es Vibrationen ausgesetzt ist, sich die Kontakte des elektrischen Bauteils zu den Zuleitungen lösen. Bei Bauteilen mit einer Höhe an der oberen Toleranz kann es dann vorkommen, dass das Bauteil schon bei der Montage durch Überschreiten der maximal zulässigen Kraft beschädigt wird.Usually a sensor is first introduced into a lower housing part. After that a lid is placed on the bottom of the housing joined with the component with a certain force. Subsequently, especially in the same direction, at the expense of another certain force a mechanical, usually not solvable connection between the lid and the lower housing part produced. For components with a height at the lower tolerance can it then happens that the component is not sufficiently fixed and in operation, when exposed to vibration, the contacts of the electrical component to solve the supply lines. For components with a height At the upper tolerance, it can happen that the component already at the assembly by exceeding the maximum allowed Power damaged becomes.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein elektronisches Bauteil in einem Gehäuse der eingangs genannten Art derart anzuordnen, dass das elektronische Bauteil über die gesamte Lebensdauer bestimmungemäß funktioniert, wobei das elektronische Bauteil mit gewissen Abmessungstoleranzen behaftet sein darf.It is therefore an object of the invention, an electronic component in a housing of the type mentioned above to be arranged such that the electronic Component over the entire life of the device works as intended, the electronic Component may be subject to certain dimensional tolerances.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Anordnung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1. Der Kern der Erfindung besteht darin, dass beim Verbinden die Fügerichtung des Deckels auf das Unterteil von der Richtung des Verbindens des Deckels mit dem Unterteil abweicht und die Kraft, mit der der Deckel nach Herstellen der dauerhaften Verbindung auf dem Bauteil anliegt in einem vorgegebenen Kraftbereich liegt.These The object is achieved by an arrangement according to the features of claim 1. The essence of the invention is that when Connect the joining direction of the lid on the lower part from the direction of joining the Lid with the base deviates and the force with which the lid after making the permanent connection on the component rests lies in a predetermined force range.

Insbesondere erstreckt sich der vorgegebene Kraftbereich zwischen einer minimalen Kraft, die mindestens nötig ist, um das elektronische Bauteil im Gehäuse funktionssicher zu fixieren, und einer maximalen Kraft, die zur Sicherstellung der Funktionalität des elektronischen Bauteils einzuhalten ist.Especially the predetermined force range extends between a minimum Force the least necessary is to fix the electronic component in the housing functionally reliable, and a maximum force necessary to ensure the functionality of the electronic Component is to be complied with.

Die Verbindung zwischen dem Deckel und dem Unterteil des Gehäuses kann zum Beispiel durch Verschrauben, Verschweißen, beispielsweise mit Laserstrahlen, Kleben oder Verstemmen, insbesondere Heißverstemmen oder Ultraschallverstemmen hergestellt sein.The Connection between the lid and the lower part of the housing can for example, by screwing, welding, for example with laser beams, Gluing or caulking, in particular hot caulking or ultrasonic caulking be prepared.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, das geeignet ist, ein elektronisches Bauteil mit gewissen Abmessungstoleranzen in einem Gehäuse auch langfristig sicher zu positionieren und zu fixieren.A Another object of the invention is to provide a method which is suitable, an electronic component with certain dimensional tolerances in a housing secure positioning and fixation in the long term as well.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 4.These The object is achieved by a method according to the features of claim 4.

Beim Verfahren zum kraftkontrollierten Fixieren des elektronischen Bauteils im Gehäuse wird zunächst das elektronische Bauteil in eine entsprechende Aufnahme des Unterteils des Gehäuses eingelegt. Anschließend wird der im Querschnitt im wesentlichen U-förmige Deckel auf das Unterteil aufgelegt, wobei vorteilhafterweise eine vorgegebene Kraft kontrolliert auf das Bauteil ausgeübt und bis zur Fertigstellung der Verbindung zwischen Deckel und Unterteil gehalten wird. Die Kraft soll in einem vorbestimmten Kraftbereich liegen, insbesondere zwischen einer minimalen Kraft, die mindestens nötig ist, um das Bauteil im Gehäuse zu fixieren, und einer maximalen Kraft, die zur Sicherstellung der Funktionalität des elektronischen Bauteils nicht überschritten werden darf.At the Method for force-controlled fixing of the electronic component in the case will be first the electronic component in a corresponding receptacle of the lower part of the housing inserted. Subsequently is the in cross-section substantially U-shaped lid on the lower part applied, advantageously a predetermined force controls exercised on the component and until the completion of the connection between the lid and base is held. The force should be in a predetermined force range lie, in particular between a minimum force, the at least is necessary to the component in the housing to fix, and a maximum force to ensure the functionality of the electronic component may not be exceeded.

Abschließend wird der Deckel unter Beibehaltung der auf das Bauteil in Fügerichtung wirkenden Kraft mit dem Unterteil mit einer weiteren Kraft, deren Richtung von der Fügerichtung abweicht, in der Regel dauerhaft verbunden. Insbesondere wirkt die weitere Kraft zur Herstellung der Verbindung senkrecht zur Fügerichtung und hat somit keine Komponente, die zusätzlich auf das Bauteil wirken könnte. Somit ist die kontrollierte Kraft, die beim Fügen auf das Bauteil wirkt, insbesondere auch die Kraft, die das Bauteil im fertig gestellten Gehäuse fixiert.Finally, it will the lid while maintaining the on the component in the joining direction acting force with the lower part with another force whose Direction from the joining direction deviates, usually permanently connected. In particular, the effect additional force for producing the connection perpendicular to the joining direction and thus has no component that additionally act on the component could. Thus, the controlled force that acts on the component when joining, in particular, the force that the component in the finished casing fixed.

Die Verbindung zwischen dem Deckel und dem Unterteil des Gehäuses kann zum Beispiel durch Verschrauben, Verschweißen, Kleben oder Verstemmen hergestellt werden.The connection between the cover and the lower part of the housing, for example, by screwing, welding, gluing or Calking be made.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnungen. Es zeigen:Further Advantages and features of the invention will become apparent from the following Description of an embodiment the invention with reference to the drawings. Show it:

1 ein Gehäuse mit einem elektronische Bauteil an der unteren Höhentoleranz, nach Stand der Technik, 1 a housing with an electronic component at the lower height tolerance, according to the prior art,

2 ein Gehäuse mit einem elektronischen Bauteil an der oberen Höhentoleranz, nach Stand der Technik, 2 a housing with an electronic component at the upper height tolerance, according to the prior art,

3 ein erfindungsgemäßes Gehäuse mit einem elektronischen Bauteil an der unteren Höhentoleranz, und 3 an inventive housing with an electronic component at the lower height tolerance, and

4 ein erfindungsgemäßes Gehäuse mit einem elektronischen Bauteil an der oberen Höhentoleranz. 4 an inventive housing with an electronic component on the upper height tolerance.

1 und 2 zeigen die Anordnung eines Sensors 1 als Beispiel für ein elektronisches Bauteil im Unterteil 4 eines Gehäuses 2 nach Stand der Technik, wobei in 1 der Sensor 1 an der unteren Höhentoleranz und in 2 an der oberen Höhentoleranz liegt. Am Rand 7 des Unterteils 4 sind mindestens zwei insbesondere zylinderförmige Zapfen 5 angeordnet. Der Deckel 3 hat ein im wesentlichen U-förmiges Profil. Der äußere Bereich des Deckels 3 weist wenigstens zwei Durchgangsöffnungen 6 auf, die dazu vorgesehen sind, die Zapfen 7 aufzunehmen. Der Deckel 3 ist an das Unterteil gefügt und liegt mit der Kraft F an dem Sensor 1 an. Dabei sind die Zapfen 5 in den entsprechenden Durchgangsöffnungen 6 des Deckels 3 angeordnet und mit der weiteren Kraft F' verstemmt. Die weitere Kraft F' wirkt in dieselbe Richtung wie die Kraft F beim Fügen des Deckels 3 an das Unterteil 4. 1 and 2 show the arrangement of a sensor 1 as an example of an electronic component in the lower part 4 a housing 2 according to the prior art, wherein in 1 the sensor 1 at the lower height tolerance and in 2 at the upper height tolerance. At the edge 7 of the lower part 4 are at least two in particular cylindrical pin 5 arranged. The lid 3 has a substantially U-shaped profile. The outer area of the lid 3 has at least two passage openings 6 on which are provided, the pins 7 take. The lid 3 is joined to the lower part and is located with the force F on the sensor 1 at. Here are the pins 5 in the corresponding passage openings 6 of the lid 3 arranged and caulked with the further force F '. The further force F 'acts in the same direction as the force F when joining the lid 3 to the lower part 4 ,

3 und 4 zeigen die erfindungsgemäße Anordnung eines Sensors 1 im Unterteil 4 eines Gehäuses 2, wobei in 3 der Sensor 1 an der unteren Höhentoleranz und in 4 an der oberen Höhentoleranz liegt. Der Deckel 3 ist an das Unterteil gefügt und liegt mit der Kraft F an dem Sensor 1 an. Die Verbindung des Deckels 3 mit dem Unterteil 4 ist mit der weiteren Kraft F' hergestellt. Die Wirkrichtung dieser weiteren Kraft F' weicht von der Richtung der Kraft F, die beim Fügen des Deckels 3 an das Unterteil 4 wirkt, ab und steht in diesem Fall senkrecht dazu. 3 and 4 show the inventive arrangement of a sensor 1 in the lower part 4 a housing 2 , where in 3 the sensor 1 at the lower height tolerance and in 4 at the upper height tolerance. The lid 3 is joined to the lower part and is located with the force F on the sensor 1 at. The connection of the lid 3 with the lower part 4 is made with the further force F '. The direction of action of this additional force F 'deviates from the direction of the force F, which occurs when joining the lid 3 to the lower part 4 works, and in this case is perpendicular to it.

Die Verbindung zwischen dem Deckel 3 und dem Unterteil 4 des Gehäuses 2 kann zum Beispiel durch Verschrauben, Verschweißen, Kleben oder Verstemmen hergestellt sein.The connection between the lid 3 and the lower part 4 of the housing 2 can be made for example by screwing, welding, gluing or caulking.

Der Deckel 3 kann demnach kraftkontrolliert aufgesetzt werden und die Verstemmung kann hier von der Seite ohne Anpassung an den Sitz des Deckels 3 immer auf gleicher Höhe und ohne zusätzliche Belastung auf den Sensor 1 ausgeführt sein.The lid 3 can therefore be placed force controlled and the caulking can here from the side without adaptation to the seat of the lid 3 always at the same height and without additional load on the sensor 1 be executed.

Die vorliegende Erfindung wurde anhand der vorstehenden Beschreibung so dargestellt, um das Prinzip der Erfindung und dessen praktische Anwendung bestmöglich zu erklären. Jedoch lässt sich die Erfindung bei geeigneter Abwandlung selbstverständlich in zahlreichen anderen Ausführungsformen realisieren.The The present invention has been described above so represented to the principle of the invention and its practical Application best possible to explain. However, let Of course, the invention in a suitable modification in realize numerous other embodiments.

11
Sensorsensor
22
Gehäusecasing
33
Deckel des Gehäusescover of the housing
44
Unterteil des Gehäuseslower part of the housing
55
Zapfenspigot
66
Durchgangsöffnung im DeckelPassage opening in cover
77
Rand des Unterteilsedge of the lower part
FF
Kraft auf den Deckel beim Fügenforce on the lid when joining
F'F '
Kraft auf den Deckel beim Verbindenforce on the lid when connecting

Claims (6)

Anordnung eines elektronischen Bauteils (1) mit Höhentoleranzen in einem Gehäuse (2) aus Kunststoff, umfassend einen im Querschnitt im wesentlichen U-förmigen Deckel (3) und ein Unterteil (4), wobei der Deckel (3) mit dem Unterteil (4) verbunden ist und der Deckel (3) nach dem Verbinden mit dem Unterteil (4) auf dem elektronischen Bauteil (1) mit einer vorgegebene Kraft (F) anliegt, wobei die vorgegebene Kraft (F) auf das elektronische Bauteil (1) vor dem Verbinden und nach dem Verbinden des Deckels (3) mit dem Unterteil (4) im wesentlichen gleich ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Fügerichtung des Deckels (3) auf das Unterteil (4) von der Richtung des Verbindens des Deckel (3) mit dem Unterteil (4) abweicht, und die anliegende Kraft (F) auf das elektronische Bauteil (1) in einem vorgegebenen Kraftbereich liegt.Arrangement of an electronic component ( 1 ) with height tolerances in a housing ( 2 ) made of plastic, comprising a cross-sectionally substantially U-shaped lid ( 3 ) and a lower part ( 4 ), the lid ( 3 ) with the lower part ( 4 ) and the lid ( 3 ) after connecting to the lower part ( 4 ) on the electronic component ( 1 ) with a predetermined force (F) is applied, wherein the predetermined force (F) on the electronic component ( 1 ) before connecting and after connecting the lid ( 3 ) with the lower part ( 4 ) is substantially the same, characterized in that the joining direction of the lid ( 3 ) on the lower part ( 4 ) from the direction of connecting the lid ( 3 ) with the lower part ( 4 ), and the applied force (F) on the electronic component ( 1 ) lies in a predetermined force range. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftbereich zwischen einer minimalen Kraft (Fmin), die mindestens nötig ist, um das elektronische Bauteil (1) im Gehäuse (2) funktionssicher zu fixieren, und einer maximalen Kraft (Fmax) liegt, die zur Sicherstellung der Funktionalität des elektronischen Bauteils (1) einzuhalten ist.Arrangement according to claim 1, characterized in that the force range between a minimum force (Fmin), which is at least necessary, around the electronic component ( 1 ) in the housing ( 2 ) functionally reliable, and a maximum force (Fmax), which is to ensure the functionality of the electronic component ( 1 ) is to be observed. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (3) mittels Verschrauben, Verschweißen, Kleben oder Verstemmen mit dem Unterteil (4) verbunden ist.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the lid ( 3 ) by screwing, welding, gluing or caulking with the lower part ( 4 ) connected is. Verfahren zum kraftkontrollierten Fixieren eines elektronischen Bauteils (1) mit Höhentoleranzen in einem Gehäuse (2) aus Kunststoff, umfassend einen im Querschnitt im wesentlichen U-förmigen Deckel (3) und ein Unterteil (4), wobei die Kraft (F), mit der der Deckel (3) nach der Montage des Deckels (3) auf das Unterteil (4) auf dem elektronischen Bauteil (1) anliegt, vorgegeben ist und in einem Kraftbereich liegt, mit den Schritten: a) Bereitstellen des Gehäuses (2), b) Einbringen des elektronischen Bauteils (1) in das Unterteil (4), c) Fügen des Deckels (3) auf das Unterteil (4) mit einer vorgegebenen Kraft (F) und halten der vorgegebenen Kraft (F), d) Herstellen einer Verbindung zwischen dem Deckel (3) und dem Unterteil (4) in einer von der Fügerichtung abweichenden Richtung derart, dass die Kraft, mit der der Deckel (3) Herstellen der Verbindung auf dem elektronischen Bauteil (1) aufliegt, im wesentlichen der vorgegebenen Kraft (F) vor dem Herstellen der Verbindung entspricht.Method for force-controlled fixing of an electronic component ( 1 ) with height tolerances in a housing ( 2 ) made of plastic, comprising a cross-sectionally substantially U-shaped lid ( 3 ) and a lower part ( 4 ), whereby the force (F), with which the cover ( 3 ) after mounting the lid ( 3 ) on the lower part ( 4 ) on the electronic component ( 1 ), is predetermined and is in a force range, comprising the steps of: a) providing the housing ( 2 ), b) introducing the electronic component ( 1 ) in the lower part ( 4 ), c) joining the lid ( 3 ) on the lower part ( 4 ) with a predetermined force (F) and hold the predetermined force (F), d) establishing a connection between the lid ( 3 ) and the lower part ( 4 ) in a direction deviating from the joining direction such that the force with which the lid ( 3 ) Establishing the connection on the electronic component ( 1 ) substantially corresponds to the predetermined force (F) before establishing the connection. Verfahren zum Fixieren eines elektronischen Bauteils (1) nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen dem Deckel (3) und dem Unterteil (4) mittels Verschrauben, Verschweißen, Kleben oder Verstemmen hergestellt wird.Method for fixing an electronic component ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the connection between the lid ( 3 ) and the lower part ( 4 ) is made by screwing, welding, gluing or caulking. Verfahren zum Fixieren eines elektronischen Bauteils (1) nach Anspruch 4 oder 5 dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftbereich zwischen einer minimalen Kraft (Fmin), die mindestens nötig ist, um das elektronische Bauteil (1) im Gehäuse (2) funktionssicher zu fixieren, und einer maximalen Kraft (Fmax) liegt, die zur Sicherstellung der Funktionalität des elektronischen Bauteils (1) eingehalten wird.Method for fixing an electronic component ( 1 ) according to claim 4 or 5, characterized in that the force range between a minimum force (Fmin), which is at least necessary to the electronic component ( 1 ) in the housing ( 2 ) functionally reliable, and a maximum force (Fmax), which is to ensure the functionality of the electronic component ( 1 ) is complied with.
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