DE102015219569B4

DE102015219569B4 - Elektronische Anordnung, Kombination und Verfahren zur Montage einer elektronischen Anordnung

Info

Publication number: DE102015219569B4
Application number: DE102015219569.4A
Authority: DE
Inventors: Andreas Albert; Joachim Buhl; Turhan Büyükbas; Andreas Plach; Matthias Wieczorek
Original assignee: Vitesco Technologies Germany GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies Germany GmbH
Priority date: 2015-10-09
Filing date: 2015-10-09
Publication date: 2024-05-16
Anticipated expiration: 2035-10-10
Also published as: WO2017060034A1; KR102072931B1; JP2018533816A; JP6622398B2; KR20180066183A; CN108141973A; US20180302998A1; DE102015219569A1; US10785883B2; CN108141973B

Abstract

Elektronische Anordnung (1), bei der es sich insbesondere um ein Getriebesteuergerät handelt, umfassend eine Steuerungsschaltung (2) und einen Sensordom (3), wobei der Sensordom (3) einen Sensor (5) und elektrisch mit dem Sensor(5) verbundene Dom-Kontakte (7) aufweist, wobei die Steuerungsschaltung (2) Schaltungs-Kontakte (4) zur Kontaktierung der Dom-Kontakte (7) aufweist und wobei die Dom-Kontakte (7) und die Schaltungs-Kontakte (4) zur Erzielung von je einer Steckverbindung (10) zwischen je einem Dom-Kontakt (7) und je einem Schaltungs-Kontakt (4) ausgebildet sind, wobei entweder Dom-Kontakte (7) als Schneidklemmkontakte (11) ausgebildet sind und Schaltungs-Kontakte (4) als Messerkontakte (12) ausgebildet sind oder wobei Dom-Kontakte als Messerkontakte ausgebildet sind und Schaltungs-Kontakte als Schneidklemmkontakte ausgebildet sind, wobei die Schaltungs-Kontakte (4) der Steuerungsschaltung (2) in einen mit der Steuerungsschaltung (2) verbundenen Stecker (14) führen, der einen Steckerboden (15) und einen von dem Steckerboden (15) ausgehenden Steckerkragen (16) aufweist, wobei sich der Steckerkragen (16) entlang eines Steckerumfanges, insbesondere am Umfang geschlossen, erstreckt und wobei die Schaltungs-Kontakte (4) über den Steckerboden (15) hervorstehen.

Description

Gebiet der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronische Anordnung, bei der es sich insbesondere um ein Getriebesteuergerät handelt, umfassend eine Steuerungsschaltung und einen Sensordom, wobei der Sensordom einen Sensor und elektrisch mit dem Sensor verbundene Dom-Kontakte aufweist und wobei die Steuerungsschaltung Schaltungs-Kontakte zur Kontaktierung der Dom-Kontakte aufweist.
Stand der Technik
Derartige elektronische Anordnungen finden unter anderem Anwendung für Kraftfahrzeuggetriebe. Die Anforderungen der Automobilhersteller bezüglich Robustheit einer Steuerung im Motorraum und im Getriebe sind fortwährend gestiegen. Zu den Anforderungen zählt auch die Unempfindlichkeit einer Getriebesteuerung gegenüber chemischen Angriffen von aggressiven Medien und Ölen im Getriebe oder im Motorraum. Vor diesem Hintergrund ist zur robusten und zuverlässigen elektrischen Verbindung von Schaltungs-Kontakten mit Dom-Kontakten im Stand der Technik bekannt, dass die Schaltungs-Kontakte und die Dom-Kontakte miteinander verlötet werden. Hieran wird allerdings als nachteilig empfunden, dass zufolge der bei einem Lötprozess auftretenden hohen Temperaturen (diese können bspw. im Bereich von 230 Grad Celsius liegen) je nach Ausgestaltung des Sensordoms nicht ausgeschlossen werden kann, dass es zu Beeinträchtigungen der Funktionsfähigkeit des Sensors und/oder der Maßhaltigkeit des Sensordomes kommt. Als einschränkend wird auch angesehen, dass das Verlöten der Kontakte häufig schon zu einem frühen Zeitpunkt erfolgen muss und dass daran anschließend insbesondere hohe bzw. länglich bauende Sensordome für weitere Montageprozesse hinderlich sind. Im Stand der Technik werden häufig lange Sensordome, wie z.B. Drehzahl- oder Gangstellersensordome benötigt.
Aus EP 2 122 784 B1 ist eine Sensoranordnung mit einem Sensorelement bekannt. Ein Kontaktelement steht einerseits mit dem Sensorelement und andererseits mit Kontaktstiften in elektrischem Kontakt. Das Kontaktelement ist mit einem Kunststoffkörper umspritzt. Fixierpositionen, an denen das Kontaktelement beim Umspritzen fixiert wurde und an denen das Kontaktelement freiliegt, haben jeweils einen um die freiliegenden Stellen des Kontaktelements umlaufenden Kragen aus Kunststoffmaterial.
Aus DE 10 2005 040 169 A1 ist ein Verfahren zum Montieren von Sensoren an einer Trägerplatte eines Steuermoduls bekannt mit nachfolgenden Verfahrensschritten: Ein Sensor wird ausgerichtet und in einen Sensordom der Trägerplatte in Montagerichtung eingeschoben. Danach erfolgt die Einstellung eines Sensoreinbaumaßes in Bezug auf eine Oberseite der Trägerplatte. Es wird eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Sensor und dem Sensordom durch Einbringen einer Fixiermasse in einen Hohlraum hergestellt und während des Einschiebens des Sensors in den Sensordom wird eine form- oder stoffschlüssige Sensorkontaktierung zwischen dem Sensor und trägerplattenseitigen Kontaktierungen erzeugt.
Aus DE 10 2011 088 037 A1 ist ein Durchkontaktierungs-Element zur Anordnung zwischen einem Getrieberaum und einem Motorraum bekannt. Das Durchkontaktierungs-Element weist eine Basisplatte mit einer Ausnehmung und ein Submodul mit elektrischen Leitungen auf. Das Submodul ist in der Ausnehmung der Basisplatte angeordnet und ist dabei stoffschlüssig und öldicht mit der Basisplatte verbunden. Das Durchkontaktierungs-Element ist ausgeführt, den Getrieberaum vom Motorraum öldicht zu trennen.
Ferner beschreibt DE 10 2013 212 940 A1 ein Sensormodul, ein Mechatronik-Modul und ein Verfahren zum Herstellen des Mechatronik-Moduls; dabei wird vorgeschlagen, einen elektrischen Kontakt eines Sensordoms in eine Ausnehmung einer Leiterplatte einzustecken. Aus EP 1 910 133 B1 ist ein Steuergerät bekannt. DE 10 2011 009 156 A1 offenbart eine Sensor-Baugruppe, und aus DE 10 2013 224 836 A1 ist eine hydrodynamische Maschine mit einem Messsystem bekannt. Eine gattungsgemäße elektronische Anordnung offenbart DE 10 2008 014 457A1 ; dort werden Kontaktstifte in Folienleiter eingesteckt. Als nachteilig hieran wird angesehen, dass zur Erzielung eines sicheren elektrischen Kontakts zusätzlich eine Verbindung mittels Schweiß- oder Lötstellen erfolgt.
Zusammenfassung der Erfindung
Vor dem beschriebenen Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine elektronische Anordnung der eingangs genannten Art vorteilhaft weiterzubilden. Insbesondere wird angestrebt, dass durch die Weiterbildung die beschriebenen Nachteile und Einschränkungen möglichst weitgehend vermieden werden können.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine elektronische Anordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zur Montage einer elektronischen Anordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15.
Die Dom-Kontakte und die Schaltungs-Kontakte sind zur Erzielung von je einer Steckverbindung zwischen je einem Dom-Kontakt und je einem Schaltungs-Kontakt ausgebildet. Zufolge dieser jeweiligen Steckverbindung entsteht eine elektrische Verbindung zwischen je einem Dom-Kontakt und je einem Schaltungs-Kontakt. Dadurch kann auf eine Kontaktierung mittels des im Stand der Technik gewählten Lötverfahrens verzichtet werden. Folglich tritt auch die im Stand der Technik in Kauf zu nehmende Erwärmung der Umgebung bei der Kontaktierung nicht auf. Als Vorteil kommt hinzu, dass eine Steckverbindung ohne die für eine Lötverbindung erforderliche Ausrüstung und folglich zeitlich flexibel erfolgen kann. Darüber hinaus ermöglicht es die Erfindung, die elektrische Verbindung zwischen dem Sensordom und der Steuerschaltung unempfindlich gegenüber den in einem Getrieberaum oder Motorraum vorhandenen Medien zu gestalten und auch hohe Anforderungen an die Robustheit zu erfüllen. Bei einer von der Erfindung bevorzugten Anordnung der elektronischen Anordnung im Inneren eines Getriebes kann die Steuerungsschaltung auch als integrierte Steuerelektronik bezeichnet werden, an welcher der Sensordom zu montieren ist. Anstelle von Steuerungsschaltung könnte man auch von Steuerelektronik sprechen. Besonders wenn der oder die Sensordome eine vergleichsweise große Baulänge besitzen (dies kann erforderlich sein, um einen Sensor an seinem Einsatzort zu positionieren) erweist sich als vorteilhaft, dass der bzw. die Sensordome auch erst am Ende eines Herstellungsprozesses montiert werden können. Vorzugsweise sind die Schaltungs-Kontakte und die Dom-Kontakte so ausgebildet, dass die von ihnen je paarweise gebildete Steckverbindung eine Mehrfachsteckbarkeit ermöglicht, d.h. bei Bedarf gelöst und erneut steckverbunden werden kann. Es besteht die Möglichkeit, dass eine erfindungsgemäße elektronische Anordnung mehr als einen Sensordom, also bspw. zwei, drei oder mehr Sensordome umfasst, die jeweils auf die erfindungsgemäße Weise an der Steuerungsschaltung angeschlossen werden können.
Vorzugsweise handelt es sich bei der Steuerungsschaltung um eine Getriebesteuerung oder um einen Bestandteil einer Getriebesteuerung. Zum Beispiel kann die Steuerungsschaltung zur Steuerung von einem oder mehreren in einem Getriebe angeordneten Ventilen dienen. Die Erfindung betrifft die elektronische Anordnung vorzugsweise in einem Montagezustand, in welchem die Dom-Kontakte und die Schaltungs-Kontakte paarweise miteinander jeweils eine Steckverbindung ausbilden. Die elektronische Anordnung ist aber nicht notwendig bereits montiert, sondern die Erfindung umfasst auch eine elektronische Anordnung, bei der die Steuerungsschaltung und der Sensordom noch lose zueinander angeordnet sind, also auch eine lose Kombination dieser Komponenten.
Es bestehen zahlreiche weitere Möglichkeiten zur bevorzugten Weiterbildung:
Bevorzugt ist, dass die Dom-Kontakte und die Schaltungs-Kontakte zur gemeinsamen Erzielung von je einer Steck-Klemm-Verbindung zwischen je einem Dom-Kontakt und je einem Schaltungs-Kontakt ausgebildet bzw. dazu aneinander angepasst sind. Die in einer solchen Steck-Klemm-Verbindung wirkende Klemmkraft kann ein unbeabsichtigtes Lösen der Steckverbindung verhindern.
Erfindungsgemäß ist entweder ein jeweiliger Dom-Kontakt als Schneid-Klemm-Kontakt ausgebildet und ein jeweiliger Schaltungs-Kontakt als Messer-Kontakt ausgebildet ist oder die Dom-Kontakte sind als Messer-Kontakte und die Schaltungs-Kontakte als Schneid-Klemm-Kontakte ausgebildet. Bei beiden Varianten bringt eine Schneid-Klemm-Kontaktierung technische Vorteile mit sich. So haben Schneid-Klemm-Kontaktierungen die vorteilhafte Eigenschaft einer Mehrfachsteckbarkeit. Ein Vorteil der Schneid-Klemm-Kontaktierung ist außerdem, dass die Klemm-verbindung und die damit einhergehende elektrische Kontaktierung in einem gewissen Steckwegintervall wirksam ist. Dies bietet die Möglichkeit zum Ausgleich von Toleranzen und kann auch vorteilhaft für einen möglichen Anschluss eines Schutzgehäuses eines Sensordomes mittels Kunststoff-Laserschweißen sein.
Bei dem Sensor des Sensordomes kann es sich zum Beispiel um einen Drehzahlsensor oder um einen Gangstellersensor handeln. Entsprechend könnte man von einem sog. Drehzahlsensordom oder von einem Gangstellersensordom sprechen. Beide Domtypen weisen häufig eine langgestreckte Bauform auf, um den Sensor an einer für den Sensorbetrieb erforderlichen Position zu lokalisieren.
Als zweckmäßig wird angesehen, dass der Sensordom ein Schutzgehäuse aufweist, das den Sensor von mehreren Seiten, vorzugsweise von allen Seiten, umgibt. Es besteht hier zum Beispiel die Möglichkeit, dass das Schutzgehäuse Kunststoff aufweist oder aus Kunststoff besteht, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass der Sensor in den Kunststoff eingebettet ist. Zum Beispiel kann der Sensor von mehreren oder von allen Seiten mit Kunststoff umspritzt sein.
Bevorzugt ist, dass die Dom-Kontakte und/oder die Schaltungs-Kontakte Messing aufweisen oder aus Messing hergestellt sind. Beispielsweise sind Messing-Kontakte beständig und scheiden in Getriebeöl kein Kupfer über chemische Reaktionen ab, die zu einem Kurzschluss über Grenzschichtbildungen führen können. In Verallgemeinerung dieses Gedankens können die Dom-Kontakte und/oder die Schaltungs-Kontakte aus Metall hergestellt sein, das eine im Vergleich zu Stahl höhere Korrosionsbeständigkeit, vorzugsweise gegenüber Getriebeöl, besitzt.
Erfindungsgemäß führen die Schaltungs-Kontakte der Steuerungsschaltung in einen mit der Steuerungsschaltung verbundenen Stecker, der einen Steckerboden und einen von dem Steckerboden ausgehenden Steckerkragen aufweist, wobei sich der Steckerkragen entlang eines Steckerumfanges, insbesondere am Umfang geschlossen, erstreckt und wobei die Schaltungs-Kontakte über den Steckerboden hervorstehen. Insbesondere in Verbindung damit ist bevorzugt, dass das Schutzgehäuse des Sensordoms einen Anschlussabschnitt aufweist, in welchem eine Gehäuseanschlusswand eine sich quer, insbesondere senkrecht, zu einer Längsrichtung des Sensordoms erstreckende Stützfläche ausbildet, wobei die Stützfläche eine von dem Steckerboden abgewandte Kragenstirn des Steckerkragens überlappt, wenn die Dom-Kontakte und die Schaltungs-Kontakte zur Ausbildung von Steckklemmverbindungen zusammengesteckt sind. Die angesprochene Längsrichtung kann sich zum Beispiel zwischen dem Sensor und den Dom-Kontakten erstrecken. Auf diese Weise kann eine geschlossene Steckerkammer gebildet werden, welche die Steckverbindung bspw. gegenüber losen Fremdkörpern oder dergleichen oder vor äußeren mechanischen Beeinträchtigungen schützt. Im Hinblick auf eine bevorzugte Anwendung der elektronischen Anordnung im Inneren eines Getriebegehäuses ist eine Berandung der Steckerkammer bevorzugt, welche die Steckverbindungen bspw. gegen leitende Schlämmer oder auch bspw. Späne im Getriebe schützt. Wenn dabei die Kontaktierungskammer, in der sich die die elektrische Verbindung herstellende Steckverbindung befindet, nicht mediendicht nach außen abgedichtet ist, ist von Vorteil, wenn die Schaltungs-Kontakte und Dom-Kontakte aus einem nicht oder nur vergleichsweise langsam korrodierenden Metall hergestellt sind. Es besteht jedoch die Möglichkeit, dass die Gehäuseanschlusswand und die Kragenstirn am Steckerumfang durchgehend, zum Beispiel mittels Kunststoff-Laserschweißen, abdichtend miteinander verbunden sind. Auf diese Weise kann eine nach außen hin abgedichtete Kontaktierungskammer gebildet werden. Vorzugsweise kann es sich um einen Mediendichte, bspw. um eine auch gegenüber Getriebeölen wirksame, Abdichtung handeln. Dadurch können zusätzliche Schrauben, Dichtungen (insbesondere Formdichtungen) zum Abdichten usw. entfallen. Es besteht die Möglichkeit, dass der Schweißprozess gleichzeitig zum kraftüberwachenden Stecken der Sensordomanbindung genutzt wird. Eine Abdichtung der Stecker-Schnittstelle kann vorzugsweise mit umlaufender Kunststoff-Laserschweißung erfolgen. Ein Steckerkragen kann zum Beispiel als umlaufende Schweißrippe ausgestaltet sein. Ein umlaufender Steckerkragen kann eine Kunststoff-Schweißgeometrie aufweisen, zum Beispiel in umlaufender Schweißrippenausführung. Auch besteht die Möglichkeit, dass mehrere Sensordome in einem Sensordommodul gleichzeitig durch eine Laserverschweißung mediendicht abgedichtet und gleichzeitig mittels Schneid-Klemm-Kontakten elektrisch kontaktiert werden.
Es besteht die Möglichkeit, dass die Steuerungsschaltung eine gedruckte Schaltung und ein mit der gedruckten Schaltung verbundenes Trägergehäuse aufweist, dass die Schaltungs-Kontakte an der gedruckten Schaltung angelötet sind und dass die gedruckte Schaltung und das Trägergehäuse mit Kunststoff umspritzt sind unter Ausbildung einer Öffnung zum Durchtritt des Steckerkragens. Bei dem Kunststoff kann es sich zum Beispiel um Duroplast handeln. Bei der gedruckten Schaltung kann es sich zum Beispiel um eine PCB handeln, die an ein Trägergehäuse angebracht ist. Der Steckerkragen kann bspw. mediendicht mit Kunststoff umspritzt sein. Dadurch kann auch ein mediendichter Schutz von bspw. einer Lötstelle erreicht werden.
Es besteht die Möglichkeit, dass die Steuerungsschaltung mit einem Trägergehäuse, insbesondere aus Metall, verbunden ist und dass das Schutzgehäuse des Sensordoms an dem Trägergehäuse mittels zumindest einer formschlüssigen Anlage positioniert ist und/oder an dem Trägergehäuse verschraubt ist. Je nach Ausgestaltung kann auch dabei ein Span bzw. Schlammschutz erreicht werden. Hinzu kommt als Vorteil eine einfache Austauschbarkeit des Sensordoms, bspw. zur Modernisierung oder auch unter Berücksichtigung eines Plattformgedankens. Weitere Vorteile können eine Instandhaltungsfreundlichkeit, eine Lebensdauerverlängerung der eigentlichen Steuerelektronik und bspw. eine vereinfachte Standardisierung sein. Eine derartige Ausgestaltung kann für Anwendungen Vorteile bieten, in denen keine mediendichte Abdichtung benötigt wird. Eine solche Lösung kann sich aber zum Beispiel anbieten zur Modernisierung einer Getriebeplattform durch Austausch von Sensordomen neuerer Generation. Auch die Instandhaltungsfreundlichkeit einer integrierten Steuerelektronik kann verbessert und bspw. die Lebensdauer von Getriebesteuerungen verlängert werden. Eine solche Getriebesteuerung könnte zum Beispiel mehrere Getriebeplattformen bedienen. Zum Beispiel könnten Sensordome bzw. Sensordommodule, in ihrer Position angepasst, an die integrierte Steuerelektronik montiert werden und dadurch eine Plattformunabhängigkeit erzielt werden. Eine vergleichsweise teure Steuerelektronik könnte unverändert bleiben. Es kann auch die Möglichkeit bestehen, nur durch Software-Updates eine andere Getriebeplattform zu bedienen.
Es besteht die Möglichkeit, dass der Sensordom mehrere Sensoren aufweist, wobei jeder Sensor elektrisch mit mehreren Dom-Kontakten verbunden ist, wobei die Dom-Kontakte in einem Kontaktfeld angeordnet sind und eine Grundfläche des Kontaktfeldes von der Gehäuseanschlusswand umrandet ist.
Es besteht die Möglichkeit, dass es sich bei der Steuerungsschaltung um eine elektronische Schaltung, die zur Steuerung und/oder Regelung eines Getriebes geeignet ist oder daran angepasst ist, handelt.
Die Erfindung betrifft auch eine Kombination aus einem Getriebegehäuse und einer darin angeordneten elektronischen Anordnung, die einzelne oder mehrere der vorangehend beschriebenen Merkmale aufweisen kann. Insofern kann bei der elektronischen Anordnung von einer integrierten Steuerelektronik gesprochen werden.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Montage einer elektronischen Anordnung, die eine Steuerungsschaltung und einen Sensordom umfasst, aufweisend die Verfahrensschritte:

- Bereitstellen eines Sensordoms, der einen Sensor und elektrisch mit dem Sensor verbundene Dom-Kontakte aufweist,
- Bereitstellen einer Steuerungsschaltung, die Schaltungs-Kontakte zur Kontaktierung der Dom-Kontakte aufweist.

Um ein derartiges Verfahren vorteilhaft weiterzubilden schlägt die Erfindung vor,

- dass entweder Dom-Kontakte als Schneidklemmkontakte ausgebildet sind und Schaltungs-Kontakte als Messerkontakte ausgebildet sind oder dass Dom-Kontakte als Messerkontakte und Schaltungs-Kontakte als Schneidklemmkontakte ausgebildet sind,
- dass die Schaltungs-Kontakte (4) der Steuerungsschaltung (2) in einen Stecker (14) führen, der einen Steckerboden (15) und einen von dem Steckerboden (15) ausgehenden Steckerkragen (16) aufweist, wobei sich der Steckerkragen (16) entlang eines Steckerumfanges, insbesondere am Umfang geschlossen, erstreckt und wobei die Schaltungs-Kontakte (4) über den Steckerboden (15) hervorstehen,
- dass ein Schutzgehäuse (6) des Sensordoms (3) einen Anschlussabschnitt (17) aufweist, in welchem eine Gehäuseanschlusswand (18) eine sich quer, insbesondere senkrecht, zu einer Längsrichtung (L) des Sensordoms (3) erstreckende Stützfläche (19) ausbildet, und wobei die Stützfläche (19) eine von dem Steckerboden (15) abgewandte Kragenstirn (20) des Steckerkragens (16) überlappt, wenn die Dom-Kontakte (7) und die Schaltungs-Kontakte (4) zur Erzielung von Steckklemmverbindungen (10') zusammengesteckt sind,
- dass der Sensordom (3) auf die Steuerungsschaltung (2) aufgesteckt wird, so dass je ein Schaltungs-Kontakt (4) mit je einem Dom-Kontakt (7) eine Steckklemmverbindung (10') ausbildet, und
- dass während zumindest eines Teilabschnittes des Aufsteckens die Gehäuseanschlusswand und der Steckerkragen mittels Kunststoff-Laserschweißen miteinander verbunden werden.

Die für das Verfahren gewählten Komponenten können einzelne oder mehrere der vorangehend beschriebenen Merkmale aufweisen. Zur vorteilhaften Weiterbildung besteht die Möglichkeit, dass während des Kunststoff-Laserschweißens die beim Aufstecken zwischen dem Sensordom und der Steuerungsschaltung in Aufsteckrichtung wirkende Montagekraft gemessen wird. Vorteilhaft kann der Schweißprozess gleichzeitig zum kraftüberwachten Stecken der Sensordomanbindung genutzt werden, d.h. für eine Überwachung, ob eine zur Herstellung der Steckverbindung ausreichende Steckkraft aufgebracht wird. Dies kann erreicht werden, indem die in Steckrichtung zwischen dem Sensordom und der Steuerschaltung aufgebrachte Montagekraft (Andruckkraft) so groß gewählt wird, dass sie der Summe aus einer gewünschten Aufsteckkraft, die zum Erzielen einer sicheren elektrischen Steckverbindung benötigt wird, und aus der zum Kunststoff-Laserschweißen benötigten Andruckkraft entspricht. Es besteht die Möglichkeit, dass mindestens ein Sensordom am Ende eines Herstellungsprozesses mittels Kunststoff-Laserschweißen an eine integrierte Steuerelektronik angebracht und gleichzeitig über die Schneid-Klemm-Kontakte kontaktiert wird.
Die Erfindung ermöglicht zahlreiche technische Vorteile. Bei Wartungsintervallen in Fahrzeugwerkstätten kann ein gezielter Austausch aller Sensordome gegen neuere Sensordome vorgenommen werden. Dadurch kann eine Instandhaltungsfreundlichkeit die Lebensdauer einer Getriebeplattform verlängern. Es besteht die Möglichkeit einer Modernisierung einer Getriebeplattform durch Austausch von Sensordomen älterer Generation gegen neuere Sensordome. Durch ein Software-Update könnte die Getriebesteuerungselektronik modernisiert werden.
Auch besteht die Möglichkeit, dass eine integrierte Getriebesteuerungselektronik gleichzeitig mehrere Getriebeplattformen abdeckt. Eine Standardisierung von Sensordomen für einen universellen Verbau in eine integrierte Steuerelektronik ist möglich.
Eine Schneid-Klemm-Kontaktierung ermöglicht an den Sensordomen eine Mehrfachsteckung und einen Toleranzausgleich.
Eine Steckerschnittstelle kann mittels eines Kunststoff-Laserschweißprozesses mediendicht abgedichtet werden. Dadurch können Komponenten wie Zusatzschrauben oder auch Buchsen am Sensordom entfallen.
Bei zum Beispiel einer Kunststoffumspritzung einer Steckerschnittstelle an einer integrierten Steuerelektronik kann durch nachträgliches Anstecken des Sensordomes erreicht werden, dass anfällige elektronische Bauteile, wie die Sensoren, während des Umspritzungsprozesses noch nicht vorhanden sind und demzufolge auch den Prozesstemperaturen nicht ausgeliefert sind. Es besteht die Möglichkeit, dass insbesondere lange Sensordome erst am Ende eines Herstellungsprozesses montiert werden können und daher nicht Prozesse wie bspw. eine Drahtbondung stören. Beispielsweise könnten ansonsten Bondköpfe mit einem Sensordom kollidieren. Durch die Möglichkeit, Schneid-Klemm-Kontakte der Sensordome und Messer-Kontakte der integrierten Steuerelektronik aus nicht oder nur schwer korrodierendem Metall herzustellen, kann eine robuste Steckverbindung ohne zusätzliche Abdichtmaßnahmen erreicht werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachfolgend exemplarisch mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben. Darin zeigt:

1 in einer teilweise geschnittenen Ansicht eine erfindungsgemäße elektronische Anordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel und
2 in einer teilweise geschnittenen Ansicht eine erfindungsgemäß elektronische Anordnung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.

Beschreibung der Ausführungsformen
Mit Bezug auf 1 wird eine erfindungsgemäße elektronische Anordnung 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel vorgestellt. In dem Beispiel ist die elektronische Anordnung 1 Bestandteil eines Getriebesteuergerätes und ist im Inneren eines nicht mit dargestellten Getriebegehäuses Getriebeöl ausgesetzt. Die elektronische Anordnung 1 umfasst eine vereinfacht dargestellte Steuerungsschaltung 2, deren Schaltungselemente nicht im Einzelnen dargestellt sind. Die Steuerungsschaltung 2 umfasst mehrere Schaltungs-Kontakte 4, von denen sich ein Schaltungs-Kontakt 4 in der in 1 gewählten Schnittebene befindet. Der Sensordom 3 umfasst einen Sensor 5, der in einem aus Kunststoff gebildeten Schutzgehäuse 6 des Sensordomes 3 im Bereich eines ersten Längsendes angeordnet ist. Der Sensor 5 ist elektrisch leitend mit mehreren Dom-Kontakten 7 verbunden, von denen sich ein Dom-Kontakt 7 in der in 1 gewählten Schnittebene befindet. Die elektrische Verbindung zwischen dem Sensor 5 und je einem Dom-Kontakt 7 ist mittels eines langgestreckten elektrischen Leiters 8 ausgebildet. Die Schaltungs-Kontakte 4 sind jeweils mittels einer Lötverbindung 9 auf nicht näher dargestellte Weise mit elektronischen Komponenten der Steuerungsschaltung 2 verbunden. Die Schaltungs-Kontakte 4 und die Dom-Kontakte 7 dienen zur gegenseitigen Kontaktierung. Sie sind in ihrer Ausgestaltung aneinander angepasst, so dass sich je ein Schaltungs-Kontakt 4 und ein Dom-Kontakt 7 zur Erzielung einer Steckverbindung 10 zwischen dem Dom-Kontakt 7 und dem Schaltungs-Kontakt 4 zusammenstecken lassen. 1 zeigt einen Gebrauchszustand, in welchem der Sensordom 3 auf die Steuerungsschaltung 2 bereits aufgesteckt ist.
In dem Beispiel sind die Dom-Kontakte 7 als Schneidklemmkontakte 11 ausgebildet, und die Schaltungs-Kontakte 4 sind als Messerkontakte 12 ausgebildet. Wenn der Sensordom 3 auf die Steuerungsschaltung 2 zur Kontaktierung aufgesteckt wird, umgreifen die beiden Schenkel 13 je eines Schneidklemmkontaktes 11 das freie Längsende von einem Messerkontakt 12. Beim Aufstecken werden die Schenkel 13 entgegen einer elastischen Federkraft auseinandergebogen, so dass eine Steckklemmverbindung 10', also eine mittels einer Klemmkraft gehaltene Steckverbindung, resultiert.
In dem Beispiel handelt es sich bei dem Sensor 5 um einen Gangstellersensor. Der Sensor 5 kann mit seinen elektrischen Leitern 8 (von denen in 1 ein elektrischer Leiter 8 dargestellt ist) bspw. verlötet oder auf andere Weise verbunden sein. An seinem anderen Längsende kann der elektrische Leiter 8 mit dem Dom-Kontakt 7 bspw. ebenfalls verlötet oder bspw. einstückig hergestellt sein. In dem Beispiel ist der Sensor 5 mit seinen elektrischen Leitern 8 in das Schutzgehäuse 6 des Sensordoms 3 eingebettet. Dazu wurden der Sensor 5 und seine elektrischen Leiter 8 mit Kunststoff umspritzt.
In dem in 1 gezeigten Beispiel ist vorgesehen, dass die Schaltungs-Kontakte 4 in einem mit der Steuerungsschaltung 2 verbundenen Stecker 14 führen. Diese umfasst einen Steckerboden 15 und einen davon ringförmig ausgehenden Steckerkragen 16, die jeweils aus Kunststoff hergestellt sein können. Die Schaltungs-Kontakte 4 stehen in ihrer jeweiligen Längsrichtung über den Steckerboden 15 hervor. An seinem zweiten Längsende, welches von dem Sensor 5 abgewandt ist, weist das Schutzgehäuse 6 einen Anschlussabschnitt 17 auf, den man auch als Sensordombasis bezeichnen könnte. Der Sensordom 3 erstreckt sich von seinem ersten Längsende im Bereich des Sensors 5 entlang einer Längsrichtung L zu dem an seinem zweiten Längsende ausgebildeten Anschlussabschnitt 17. An dem Anschlussabschnitt 17 erweitert sich der Querschnitt des Sensordomes 3 in Bezug auf zu der Längsrichtung senkrechte Querschnittsebenen. Der Sensordom 3 umfasst dort eine Gehäuseanschlusswand 18, die zunächst eine sich quer, in dem Beispiel senkrecht, zu der Längsrichtung L erstreckende Stützfläche 19, die in dem aufgesteckten Zustand des Sensordoms 3 eine von dem Steckerboden 15 abgewandte Kragenstirn 20 des Steckerkragens 16 zur axialen Abstützung des Sensordoms 3 auf dem Stecker 14 überlappt. Bei der in 1 gezeigten elektronischen Anordnung 1 wurde die Gehäuseanschlusswand 18 im Bereich ihrer Stützfläche 19 mit der Kragenstirn 20 entlang des Steckerumfanges geschlossen durchgehend mittels Kunststoff-Laserschweißen stoffschlüssig verbunden, so dass eine umlaufende Abdichtung resultiert. Die Laserschweißverbindung ist mit 21 bezeichnet. Zufolge des Aufschmelzens des Kunststoffes an der Gehäuseanschlusswand 18 geht diese dort unmittelbar einstückig in den Steckerkragen 16 über, so dass die Stützfläche 19 dort nach dem Kunststoff-Laserschweißen nicht mehr vorhanden ist.
1 zeigt schematisch, dass die Steuerungsschaltung 2 eine gedruckte Schaltung 22 und ein mit ihr verbundenes Trägergehäuse 23 aufweist. Letzteres bildet eine Öffnung, in die der Steckerboden 15 eingesetzt ist. Die Schaltungs-Kontakte 4 sind an der gedruckten Schaltung 22 angelötet. Die gedruckte Schaltung 22 und ihr Trägergehäuse 23 sind mit Kunststoff 24, in dem Beispiel mit Duroplast, umspritzt, wobei eine Öffnung 25 zum Durchtritt des Steckerkragens 16 belassen ist. Die Steckklemmverbindung 10` befindet sich in einer Kontaktierungskammer 26, die von dem Stecker 14 und dem Sensordom 3 berandet ist und die mittels der Laserschweißverbindung 21 an der Kontaktzone von der äußeren Umgebung abgedichtet ist, so dass kein Getriebeöl oder dergleichen eindringen kann.
Bei einem von der Erfindung vorgeschlagenen Verfahren zur Montage einer derartigen Anordnung 1 kann vorzugsweise wie nun beschrieben vorgegangen werden. Der Sensordom 3 kann dabei zunächst mit seinen Dom-Kontakten 7 auf die Schaltungs-Kontakte 4 aufgesteckt werden, bis sich die Stützfläche 19 auf der Kragenstirn 20 abstützt. Anschließend kann an diesem Kontaktbereich die Laserschweißverbindung 21 hergestellt werden, während der Sensordom 3 parallel zu seiner Längsrichtung L gegen den Stecker 14 angedrückt wird. Durch das Andrücken wird während des durch den Schweißprozess verursachten Aufschmelzens im Kontaktbereich ein sicherer Kontakt gewährleistet, wobei es infolge des Aufschmelzens zu einem gewissen axialen Absenken des Sensordomes 3 kommt. Infolge dessen werden die Dom-Kontakte 7 während des Schweißprozesses zugleich noch weiter auf die Schaltungs-Kontakte 4 aufgesteckt. Mit anderen Worten kann das Kunststoff-Laserschweißen während zumindest diesen zweiten Teilabschnittes des Aufsteckens des Sensordomes 3 auf die Steuerungsschaltung 2 durchgeführt werden.
2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen elektronischen Anordnung 1, wobei dem ersten Beispiel entsprechende oder damit vergleichbare Merkmale zur Übersicht mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Bezüglich solcher Übereinstimmung wird auf die vorangehende Beschreibung Bezug genommen. Eine Gemeinsamkeit liegt darin, dass es sich bei den Schaltungs-Kontakten 4 wieder um Messerkontakte 12 und bei den Dom-Kontakten 7 wieder um Schneidklemmkontakte 11 handelt. Ein Unterschied liegt darin, dass das Schutzgehäuse 6 nicht mittels einer Laserschweißverbindung an dem Stecker 14 angebracht ist. Stattdessen ist vorgesehen, dass das Schutzgehäuse 6 an dem Trägergehäuse 23 mittels einer formschlüssigen Anlage 27 (in dem Beispiel handelt es sich um einen formschlüssigen Eingriff) positioniert ist und an dem Trägergehäuse 23 mittels Schrauben 28 verschraubt ist. Die Kontaktierungskammer 26 wird von dem Schutzgehäuse 6 und dem Stecker 14 berandet, ist aber, da keine abdichtende Verbindung gewählt ist, zur Umgebung hin nicht abgedichtet. Es besteht zwar ein Schutz gegen bspw. Späne oder dergleichen, wobei aber keine mediendichte Ausführung besteht. Um eine Korrosion der Schaltungs-Kontakte 4 und der Dom-Kontakte 7 zu vermeiden, sind diese jeweils aus Messing hergestellt. Mit 29 ist ein sich in der gedruckten Schaltung 22 erstreckender elektrischer Leiter bezeichnet.
Alle offenbarten Merkmale sind (für sich, aber auch in Kombination untereinander) erfindungswesentlich. Die Unteransprüche charakterisieren mit ihren Merkmalen eigenständige erfinderische Weiterbildungen des Standes der Technik, insbesondere um auf Basis dieser Ansprüche Teilanmeldungen vorzunehmen.
Bezugszeichenliste

1: Elektronische Anordnung
2: Steuerungsschaltung
3: Sensordom
4: Schaltungs-Kontakt
5: Sensor
6: Schutzgehäuse
7: Dom-Kontakt
8: elektrischer Leiter
9: Lötverbindung
10: Steckverbindung
10': Steckklemmverbindung
11: Schneidklemmkontakt
12: Messerkontakt
13: Schenkel
14: Stecker
15: Steckerboden
16: Steckerkragen
17: Anschlussabschnitt
18: Gehäuseanschlusswand
19: Stützfläche
20: Kragenstirn
21: Laserschweißverbindung
22: gedruckte Schaltung
23: Trägergehäuse
24: Kunststoff
25: Öffnung
26: Kontaktierungskammer
27: formschlüssige Anlage
28: Schraube
29: elektrischer Leiter
L: Längsrichtung

Claims

Elektronische Anordnung (1), bei der es sich insbesondere um ein Getriebesteuergerät handelt, umfassend eine Steuerungsschaltung (2) und einen Sensordom (3), wobei der Sensordom (3) einen Sensor (5) und elektrisch mit dem Sensor(5) verbundene Dom-Kontakte (7) aufweist, wobei die Steuerungsschaltung (2) Schaltungs-Kontakte (4) zur Kontaktierung der Dom-Kontakte (7) aufweist und wobei die Dom-Kontakte (7) und die Schaltungs-Kontakte (4) zur Erzielung von je einer Steckverbindung (10) zwischen je einem Dom-Kontakt (7) und je einem Schaltungs-Kontakt (4) ausgebildet sind, wobei entweder Dom-Kontakte (7) als Schneidklemmkontakte (11) ausgebildet sind und Schaltungs-Kontakte (4) als Messerkontakte (12) ausgebildet sind oder wobei Dom-Kontakte als Messerkontakte ausgebildet sind und Schaltungs-Kontakte als Schneidklemmkontakte ausgebildet sind, wobei die Schaltungs-Kontakte (4) der Steuerungsschaltung (2) in einen mit der Steuerungsschaltung (2) verbundenen Stecker (14) führen, der einen Steckerboden (15) und einen von dem Steckerboden (15) ausgehenden Steckerkragen (16) aufweist, wobei sich der Steckerkragen (16) entlang eines Steckerumfanges, insbesondere am Umfang geschlossen, erstreckt und wobei die Schaltungs-Kontakte (4) über den Steckerboden (15) hervorstehen.
Elektronische Anordnung (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensordom (3) auf die Steuerungsschaltung (2) aufgesteckt ist, wobei je ein Dom-Kontakt (7) und je ein Schaltungs-Kontakt (4) eine Steckverbindung (10) ausbilden.
Elektronische Anordnung (1) gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dom-Kontakte (7) und die Schaltungs-Kontakte (4) zur Erzielung von je einer Steckklemmverbindung (10') zwischen je einem Dom-Kontakt (7) und je einem Schaltungs-Kontakt (4) ausgebildet sind.
Elektronische Anordnung (1) gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Sensor (5) um einen Drehzahlsensor oder um einen Gangstellersensor handelt.
Elektronische Anordnung (1) gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensordom (3) ein Schutzgehäuse (6) aufweist, das den Sensor (5) von mehreren Seiten, insbesondere von allen Seiten, umgibt.
Elektronische Anordnung (1) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzgehäuse (6) Kunststoff aufweist oder aus Kunststoff besteht, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass der Sensor (5) in den Kunststoff eingebettet ist.
Elektronische Anordnung (1) gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dom-Kontakte (7) und/oder die Schaltungs-Kontakte (4) Messing aufweisen oder aus Messing hergestellt sind.
Elektronische Anordnung (1) gemäß Anspruch 5 oder Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzgehäuse (6) des Sensordoms (3) einen Anschlussabschnitt (17) aufweist, in welchem eine Gehäuseanschlusswand (18) eine sich quer, insbesondere senkrecht, zu einer Längsrichtung (L) des Sensordoms (3) erstreckende Stützfläche (19) ausbildet, wobei die Stützfläche (19) eine von dem Steckerboden (15) abgewandte Kragenstirn (20) des Steckerkragens (16) überlappt, wenn die Dom-Kontakte (7) und die Schaltungs-Kontakte (4) zur Ausbildung von Steckklemmverbindungen (10`) zusammengesteckt sind.
Elektronische Anordnung (1) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseanschlusswand (18) und die Kragenstirn (20) am Steckerumfang durchgehend, insbesondere mittels Kunststoff-Laserschweißen, abdichtend miteinander verbunden sind.
Elektronische Anordnung (1) gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsschaltung (2) eine gedruckte Schaltung (22) und ein mit der gedruckten Schaltung verbundenes Trägergehäuse (23) aufweist, dass die Schaltungs-Kontakte (4) an der gedruckten Schaltung (22) angelötet sind und dass die gedruckte Schaltung (22) und das Trägergehäuse (23) mit Kunststoff (24) umspritzt sind unter Ausbildung einer Öffnung (25) zum Durchtritt des Steckerkragens (16).
Elektronische Anordnung (1) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsschaltung (2) mit einem Trägergehäuse (23), insbesondere aus Metall, verbunden ist und dass das Schutzgehäuse (6) des Sensordoms (3) an dem Trägergehäuse (23) mittels zumindest einer formschlüssigen Anlage (27) positioniert ist und/oder an dem Trägergehäuse (23) verschraubt ist.
Elektronische Anordnung (1) gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche und dabei zumindest gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensordom (3) mehrere Sensoren (5) aufweist, wobei jeder Sensor (5) elektrisch mit mehreren Dom-Kontakten (7) verbunden ist, wobei die Dom-Kontakte (7) in einem Kontaktfeld angeordnet sind und eine Grundfläche des Kontaktfeldes von der Gehäuseanschlusswand (18) umrandet ist.
Elektronische Anordnung (1) gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Steuerungsschaltung (2) um eine elektronische Schaltung, die zur Steuerung und/oder Regelung eines Getriebes geeignet ist oder daran angepasst ist, handelt.
Kombination, umfassend ein Getriebegehäuse, eine Steuerungsschaltung (2) und einen Sensordom (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsschaltung (2) und der Sensordom (3) Bestandteile einer elektronischen Anordnung (1) gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche sind und dass die elektronische Anordnung (1) im Inneren des Getriebegehäuses angeordnet ist.
Verfahren zur Montage einer elektronischen Anordnung (1), die eine Steuerungsschaltung (2) und einen Sensordom (3) umfasst, aufweisend die Verfahrensschritte: - Bereitstellen eines Sensordoms (3), der einen Sensor (5) und elektrisch mit dem Sensor (5) verbundene Dom-Kontakte (7) aufweist, - Bereitstellen einer Steuerungsschaltung (2), die Schaltungs-Kontakte (4) zur Kontaktierung der Dom-Kontakte (7) aufweist, wobei ein Schutzgehäuse (6) des Sensordoms (3) einen Anschlussabschnitt (17) aufweist, in welchem eine Gehäuseanschlusswand (18) eine sich quer, insbesondere senkrecht, zu einer Längsrichtung (L) des Sensordoms (3) erstreckende Stützfläche (19) ausbildet, wobei: - entweder Dom-Kontakte (7) als Schneidklemmkontakte (11) ausgebildet sind und Schaltungs-Kontakte (4) als Messerkontakte (12) ausgebildet sind oder Dom-Kontakte (7) als Messerkontakte und Schaltungs-Kontakte (4) als Schneidklemmkontakte ausgebildet sind, - die Schaltungs-Kontakte (4) der Steuerungsschaltung (2) in einen Stecker (14) führen, der einen Steckerboden (15) und einen von dem Steckerboden (15) ausgehenden Steckerkragen (16) aufweist, wobei sich der Steckerkragen (16) entlang eines Steckerumfanges, insbesondere am Umfang geschlossen, erstreckt und wobei die Schaltungs-Kontakte (4) über den Steckerboden (15) hervorstehen, - die Stützfläche (19) eine von dem Steckerboden (15) abgewandte Kragenstirn (20) des Steckerkragens (16) überlappt, wenn die Dom-Kontakte (7) und die Schaltungs-Kontakte (4) zur Erzielung von Steckklemmverbindungen (10') zusammengesteckt sind, - der Sensordom (3) auf die Steuerungsschaltung (2) aufgesteckt wird, so dass je ein Schaltungs-Kontakt (4) mit je einem Dom-Kontakt (7) eine Steckklemmverbindung (10`) ausbildet, und - während zumindest eines Teilabschnittes des Aufsteckens die Gehäuseanschlusswand (18) und der Steckerkragen (15) mittels Kunststoff-Laserschweißen miteinander verbunden werden.
Verfahren gemäß dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass während des Kunststoff-Laserschweißens die beim Aufstecken zwischen dem Sensordom (3) und der Steuerungsschaltung (2) in Aufsteckrichtung wirkende Montagekraft gemessen wird und damit überwacht wird, ob eine zur Herstellung der Steckverbindung ausreichende Steckkraft aufgebracht wird.