DE102013215145A1

DE102013215145A1 - Elektronisches Steuergerät

Info

Publication number: DE102013215145A1
Application number: DE102013215145.4A
Authority: DE
Inventors: Thomas Schober
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2013-08-01
Filing date: 2013-08-01
Publication date: 2015-02-05

Abstract

Elektronisches Steuergerät, mit einem Gehäuse (2), und mit einer Kontaktierungselemente (5) aufweisenden, elektronischen Baugruppe (3), wobei mit den Kontaktierungselementen (5) der elektronischen Baugruppe (3) Leitungsadern (4) über Schweißkontaktelemente (6) derart elektrisch leitend kontaktiert sind, dass jedes Schweißkontaktelement (6) einerseits über eine Crimpverbindung (7) mit der jeweiligen Leitungsader (4) und anderseits über eine Schweißverbindung (8) mit dem jeweiligen Kontaktierungselement (5) der elektronischen Baugruppe (3) verbunden ist, und wobei das Gehäuse (2), die Schweißkontaktelemente (6) und die Leitungsadern (4) derart ausgebildet sind, dass nach dem Anordnen der Leitungsadern (4) und der mit den Leitungsandern (4) vercrimpten Schweißkontaktelemente (6) im Gehäuse (2) und beim Verschweißen der Schweißkontaktelemente (6) mit den Kontaktierungselementen (5) der elektronischen Baugruppe (3) eine Relativbewegung einerseits zwischen den Schweißkontaktelementen (6) und dem Gehäuse (2) und anderseits zwischen Leitungsadern (4) und dem Gehäuse (2) möglich ist, sodass die Schweißverbindungen (8) zwischen den mit den Leitungsandern (4) vercrimpten Schweißkontaktelementen (6) und den Kontaktierungselementen (5) der elektronischen Baugruppe (3) spannungsfrei sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Steuergerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 10 2007 061 117 A1 ist ein elektronisches Steuergerät bekannt, wobei Kontaktierungselemente einer elektronischen Baugruppe des elektronischen Steuergeräts mit Leitungsadern über Schweißkontaktelemente kontaktiert sind. Jedes Schweißkontaktelement ist einerseits über eine Crimpverbindung mit der jeweiligen Leidungsader und andererseits über eine Schweißverbindung mit dem jeweiligen Kontaktierungselement der elektronischen Baugruppe verbunden. Jedes Schweißkontaktelement ist im Festsitz in einer Aufnahmekammer einer Kontaktleiste eines Gehäuseteils aufgenommen. Dieser Festsitz verhindert eine Relativbewegung zwischen den mit den Leitungsadern vercrimpten Schweißkontaktelementen und dem Gehäuse und damit eine Relativbewegung zwischen den Schweißkontaktelementen und den Kontaktierungselementen bei der Ausbildung der Schweißverbindung zwischen denselben. Daher bilden sich in den Schweißverbindungen Spannung aus, die zu einer Beschädigung in der elektronischen Kontaktierung zwischen den Leitungsadern und der elektronischen Baugruppe führen können.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein neuartiges elektronisches Steuergerät mit einer verbesserten Verbindung zwischen den mit den Leitungsandern vercrimpten Schweißkontaktelementen und den Kontaktierungselementen der elektronischen Baugruppe zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch ein elektronisches Steuergerät gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß sind das Gehäuse, die Schweißkontaktelemente und die Leitungsadern derart ausgebildet, dass nach dem Anordnen der Leitungsadern und der mit den Leitungsandern vercrimpten Schweißkontaktelemente im Gehäuse und beim Verschweißen der Schweißkontaktelemente mit den Kontaktierungselementen der elektronischen Baugruppe eine Relativbewegung einerseits zwischen den Schweißkontaktelementen und dem Gehäuse und anderseits zwischen Leitungsadern und dem Gehäuse möglich ist, sodass die Schweißverbindungen zwischen den mit den Leitungsandern vercrimpten Schweißkontaktelementen und den Kontaktierungselementen der elektronischen Baugruppe spannungsfrei sind.
Beim erfindungsgemäßen, elektronischen Steuergerät sind die Schweißverbindungen zwischen den mit den Leitungsadern vercrimpten Schweißkontaktelementen und den Kontaktierungselementen der elektronischen Baugruppe spannungsfrei. Daher besteht keine Gefahr, dass infolge von Spannungen in den Schweißverbindungen die Kontaktierung zwischen den Leitungsadern und der elektronischen Baugruppe einer Beschädigung ausgesetzt ist. Hierdurch kann die Kontaktierung zwischen den Leitungsadern und der elektronischen Baugruppe des elektronischen Steuerungsgeräts verbessert werden.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung ragen die Schweißkontaktelemente in Ausnehmungen des Gehäuses hinein, wobei die Ausnehmungen derart konturiert sind, dass dieselben eine beim Verschweißen verursachte Setzbewegung der Schweißkontaktelemente in Richtung auf die Kontaktierungselemente der elektronischen Baugruppe zulassen. Vorzugsweise unterbinden diese Ausnehmungen des Gehäuses vor dem Verschweißen eine entgegengesetzte Bewegung der Schweißkontaktelemente. Diese Ausgestaltung der Ausnehmungen erlaubt eine besonders vorteilhafte spannungsfreie Ausbildung der Schweißverbindungen.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung ragen die Leitungsader in Klammern des Gehäuses hinein, wobei die Klammern derart konturiert sind, dass dieselben eine beim Verschweißen verursachte Setzbewegung der Leitungsadern in Richtung auf die elektronische Baugruppe zulassen. Vorzugsweise unterbinden diese Klammern des Gehäuses vor dem Verschweißen eine entgegengesetzte Bewegung der Leitungsadern. Diese Ausgestaltung der Klammern erlaubt ebenfalls eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung spannungsfreier Schweißverbindungen zwischen den Schweißkontaktelementen und den Kontaktierungselementen.
Vorzugsweise ragen die Leitungsadern weiterhin in Führungskämme des Gehäuses hinein, wobei die Führungskämme derart konturiert sind, dass dieselben eine beim Verschweißen verursachte Setzbewegung der Leitungsadern in Richtung auf die elektronische Baugruppe zulassen. Auch dieses Merkmal unterstützt die spannungsfreie Ausbildung der Schweißverbindungen zwischen den mit den Leitungsadern vercrimpten Schweißkontaktelementen und den Kontaktierungselementen der elektronischen Baugruppe.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung ist in Richtung der Leitungsandern gesehen vor und hinter einer quer zu den Leitungsandern verlaufenden Reihe aus nebeneinander positionierten Klammern jeweils eine Reihe aus Führungskämmen angeordnet, die einen Raum zur Aufnahme einer Abdichtmasse begrenzen. Hierdurch ist eine vorteilhafte Abdichtung im Bereich der Klammern möglich.
Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
1 einen ersten perspektivischen Ausschnitt aus einem erfindungsgemäßen, elektronischen Steuergerät;
2 einen zweiten perspektivischen Ausschnitt aus dem erfindungsgemäßen, elektronischen Steuergerät;
3 einen ersten Querschnitt durch das erfindungsgemäße, elektronische Steuergerät; und
4 einen zweiten Querschnitt durch das erfindungsgemäße, elektronische Steuergerät.
Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein elektronisches Steuergerät, insbesondere ein Steuergerät für ein Kraftfahrzeuggetriebe.
1 bis 4 zeigen unterschiedliche Details eines erfindungsgemäßen elektronischen Steuergeräts 1, wobei vom elektronischen Steuergerät 1 ein Gehäuse 2 eine elektronische Baugruppe 3 in Form einer Leiterplatte und mehrere Leitungsadern 4 gezeigt sind.
Die elektronische Baugruppe 3 des Steuergeräts 1, nämlich im gezeigten Ausführungsbeispiel die Leiterplatte, verfügt über mehrere Kontaktierungselemente 5, wobei die Leitungsadern 4 mit den Kontaktierungselementen 5 über Schweißkontaktelemente 6 kontaktiert sind. Bei den Kontaktierungselemente 5 handelt es sich im gezeigten Ausführungsbeispiel um Lötbrücken.
Die Kontaktierung der Leitungsadern 4 mit den Kontaktelementen 5 der elektronischen Baugruppe 3 über die Schweißkontaktelemente 6 erfolgt derart, dass jedes Schweißkontaktelement 6 einerseits über eine Crimpverbindung 7 mit einer der Leitungsadern 4 und andererseits über eine Schweißverbindung 8 mit einem der Kontaktierungselemente 5 der elektronischen Baugruppe 3 elektronisch leitend verbunden ist. Die jeweilige Schweißverbindung 8 ist vorzugsweise als Widerstandsschweißverbindung ausgebildet.
Das Gehäuse 2, die Schweißkontaktelemente 6 und die Leitungsadern 4 des elektronischen Steuergeräts 1 sind erfindungsgemäß derart ausgebildet, dass nach dem Anordnen der Leitungsadern 4 und der mit den Leitungsadern 4 vercrimpten Schweißkontaktelemente 6 im Gehäuse 2 und beim Verschweißen der Schweißkontaktelemente 6 mit den Kontaktierungselementen 5 der elektronischen Baugruppe 3 einerseits eine Relativbewegung zwischen den Schweißkontaktelementen 6 und dem Gehäuse 2 und andererseits eine Relativbewegung zwischen den Leitungsadern 4 und dem Gehäuse 2 möglich ist.
Demzufolge ist bei Ausbildung der Schweißverbindungen 8 zwischen den Schweißkontaktelementen 6 und den Kontaktierungselementen 5 auch eine Relativbewegung zwischen den Schweißkontaktelementen 6 und den Kontaktierungselementen 5 sowie zwischen den Leitungsadern 4 und den Kontaktierungselementen 5 möglich. Beim Verschweißen ausgebildete Schweißverbindungen 8 zwischen den mit den Leitungsadern 4 vercrimpten Schweißkontaktelementen 6 und den Kontaktierungselementen 5 der elektronischen Baugruppe 3 sind dann spannungsfrei, sodass dieselben keiner mechanischen Belastung durch Kräfte und Momente infolge von Spannungen innerhalb der Schweißverbindungen 8 ausgesetzt sind. Daher besteht keine Gefahr, dass die elektrische Kontaktierung zwischen den Leitungsadern 4 und der elektronischen Baugruppe 3 infolge von Spannungen in den Schweißverbindungen 8 einer Beschädigung ausgesetzt ist.
Wie bereits ausgeführt, handelt es sich bei der elektronischen Baugruppe 3 vorzugsweise um eine Leiterplatte, wobei die Kontaktierungselemente 5 der Leiterplatte vorzugsweise als sogenannte Lötbrücken ausgeführt sind.
Wie am besten 3 entnommen werden kann, ragen die Schweißkontaktelemente 6 an einem den Crimpverbindungen 7 gegenüberliegenden Ende in Ausnehmungen 9 des Gehäuses 2 hinein, wobei diese Ausnehmungen 9 derart konturiert sind, dass dieselben eine beim Schweißen verursachte Setzbewegung der Schweißkontaktelemente 6, die durch ein Aufsetzen eines Schweißwerkzeugs auf die Schweißkontaktelemente 6 verursacht wird, in Richtung auf die Kontaktierungselemente 5 der elektronischen Baugruppe 3 zulassen. Eine entgegengesetzte Bewegung der Schweißkontaktelemente 6 vor dem Verschweißen derselben mit den Kontaktierungselementen 5 wird hingegen vorzugsweise durch die Ausnehmungen des Gehäuses 9 unterbunden.
Die Leitungsadern 4 ragen in Klammern 10 des Gehäuses 2 hinein, wobei gemäß 4 jede Klammer 10 von zwei Klammerhälften 11, 12 definiert ist. Die Klammern 10 sind dabei derart konturiert, dass dieselben wiederum eine beim Schweißen verursachte Setzbewegung der Leitungsadern 4 in Richtung auf die elektronische Baugruppe 3 zulassen, wohingegen die Klammern 10 vor dem Verschweißen vorzugsweise eine entgegengesetzte Bewegung der Leitungsadern 4 unterbinden.
Dann, wenn also auf die im Gehäuse 2 vormontierten Leitungsadern 4 sowie die mit den Leitungsadern 4 vercrimpten Schweißkontaktelemente 6 beim Verschweißen durch Aufsetzen einer Schweißelektrode auf die Schweißkontaktelemente 6 eine Kraft bzw. ein Moment ausgeübt wird, kann die jeweilige Leitungsader 4 zusammen mit dem mit der jeweiligen Leitungsader 4 vercrimpten Schweißkontaktelement 6 eine Setzbewegung in Richtung auf die elektronische Baugruppe 3 und damit in Richtung auf das jeweilige Kontaktierungselement 5 der elektronischen Baugruppe 3 ausführen, sodass nach Ausbildung der Schweißverbindung 8 zwischen dem jeweiligen Kontaktierungselement 5 der elektronischen Baugruppe 3 und dem jeweiligen Schweißkontaktelement 6 die Schweißverbindung 8 spannungsfrei ist. Daher besteht keine Gefahr, dass sich die als Lötbrücken ausgebildeten Kontaktierungselemente 5 von der Baugruppe 3 lösen und damit die elektrische Kontaktierung der Leitungsadern 4 mit der elektronischen Baugruppe 3 unterbrochen wird.
Das Gehäuse 2 stellt, in Richtung der Leitungsadern 4 gesehen, eine sich quer zu den Leitungsadern 4 verlaufende Reihe aus mehreren nebeneinander positionierten Klammern 10 bereit.
In Richtung der Leitungsadern 4 gesehen ist sowohl vor als auch hinter dieser Reihe aus nebeneinander positionierten Klammern 10 jeweils eine Reihe aus Führungskämmen 13 angeordnet, wobei die Führungskämme 13 derart konturiert sind, dass dieselben ebenfalls die beim Schweißen verursachte Setzbewegung der Leitungsadern 4 in Richtung auf die elektronische Baugruppe 3 zu lassen. Die Führungskämme 13 sind jedoch oben offen, sodass dieselben vor dem Verschweißen eine entgegengesetzte Bewegung der Leitungsadern 4 prinzipiell zulassen, wobei diese entgegengesetzte Bewegung jedoch durch die Klammern 10 unterbunden ist.
Die beiden Reihen der Führungskämme 13, die sich in Längsrichtung der Leitungsadern 4 gesehen sowohl vor als auch hinter den Klammern 10 erstrecken, begrenzen zusammen einen Raum 14 zur Aufnahme einer nicht gezeigten Abdichtmasse, um nach dem Ausbilden der Schweißverbindungen 8 die Leitungsadern 4 im Bereich der Klammern 10 mit einer Abdichtmasse bzw. einer Vergussmasse abzudichten bzw. zu vergießen.
Vorzugsweise wird mit dieser Abdichtmasse bzw. Vergussmasse der gesamte von dem Gehäuse 2 begrenzte Raum vergossen, also auch der Bereich, in welchem sich die Schweißkontaktelemente 6 nach dem Ausbilden der Schweißverbindungen 8 erstrecken.
Das Vergießen der elektrischen Kontaktierung der Leitungsadern 4 mit der elektronischen Baugruppe 3 ist insbesondere für Getriebesteuergeräte von Vorteil, und zwar dann, wenn dieselben in einem ölführenden Aufnahmeraum verbaut sind.
Bezugszeichenliste

1: elektronisches Steuergerät
2: Gehäuse
3: elektronische Baugruppen/Leiterplatte
4: Leitungsader
5: Kontaktierungselement/Lötbrücke
6: Schweißkontaktelement
7: Crimpverbindung
8: Schweißverbindung
9: Ausnehmung
10: Klammer
11: Klammerhälfte
12: Klammerhälfte
13: Führungskamm
14: Raum

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102007061117 A1 [0002]

Claims

Elektronisches Steuergerät, mit einem Gehäuse (2), und mit einer Kontaktierungselemente (5) aufweisenden, elektronischen Baugruppe (3), wobei mit den Kontaktierungselementen (5) der elektronischen Baugruppe (3) Leitungsadern (4) über Schweißkontaktelemente (6) derart elektrisch leitend kontaktiert sind, dass jedes Schweißkontaktelement (6) einerseits über eine Crimpverbindung (7) mit der jeweiligen Leitungsader (4) und anderseits über eine Schweißverbindung (8) mit dem jeweiligen Kontaktierungselement (5) der elektronischen Baugruppe (3) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2), die Schweißkontaktelemente (6) und die Leitungsadern (4) derart ausgebildet sind, dass nach dem Anordnen der Leitungsadern (4) und der mit den Leitungsandern (4) vercrimpten Schweißkontaktelemente (6) im Gehäuse (2) und beim Verschweißen der Schweißkontaktelemente (6) mit den Kontaktierungselementen (5) der elektronischen Baugruppe (3) eine Relativbewegung einerseits zwischen den Schweißkontaktelementen (6) und dem Gehäuse (2) und anderseits zwischen Leitungsadern (4) und dem Gehäuse (2) möglich ist, sodass die Schweißverbindungen (8) zwischen den mit den Leitungsandern (4) vercrimpten Schweißkontaktelementen (6) und den Kontaktierungselementen (5) der elektronischen Baugruppe (3) spannungsfrei sind.
Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Baugruppe (3) eine Leiterplatte ist, und dass die Kontaktierungselemente (5) derselben Lötbrücken sind.
Steuergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißkontaktelemente (6) in Ausnehmungen (9) des Gehäuses (2) hineinragen, wobei die Ausnehmungen (9) derart konturiert sind, dass dieselben eine beim Verschweißen verursachte Setzbewegung der Schweißkontaktelemente (6) in Richtung auf die elektronische Baugruppe (3) zulassen.
Steuergerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (9) des Gehäuses (2) vor dem Verschweißen eine entgegengesetzte Bewegung der Schweißkontaktelemente (6) unterbinden.
Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungsadern (4) in Klammern (10) des Gehäuses (2) hineinragen, wobei die Klammern (10) derart konturiert sind, dass dieselben eine beim Verschweißen verursachte Setzbewegung der Leitungsadern (4) in Richtung auf die elektronische Baugruppe (3) zulassen.
Steuergerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Klammern (10) des Gehäuses (3) vor dem Verschweißen eine entgegengesetzte Bewegung der Leitungsadern (4) unterbinden.
Steuergerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungsader (4) weiterhin in Führungskämme (13) des Gehäuses (2) hineinragen, wobei die Führungskämme (13) derart konturiert sind, dass dieselben eine beim Verschweißen verursachte Setzbewegung der Leitungsadern (4) in Richtung auf die elektronische Baugruppe (3) zulassen.
Steuergerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in Richtung der Leitungsandern (4) gesehen vor und hinter einer quer zu den Leitungsandern (4) verlaufenden Reihe aus nebeneinander positionierten Klammern (10) jeweils eine Reihe aus Führungskämmen (13) angeordnet ist, die einen Raum (14) zur Aufnahme einer Abdichtmasse begrenzen.