DE102016210644A1

DE102016210644A1 - Steuervorrichtung mit einem Spanschutzelement

Info

Publication number: DE102016210644A1
Application number: DE102016210644.9A
Authority: DE
Inventors: Harun Bueyuekgoez; Rico BAUER; Mario Leschik; Timo Witzemann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2016-06-15
Filing date: 2016-06-15
Publication date: 2017-12-21

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für ein mit Öl gefülltes Getriebe. Die Steuervorrichtung weist wenigstens einen oder nur einen Schaltungsträger und wenigstens ein elektronisches Bauelement, beispielsweise ein integriertes Bauelement, insbesondere ein Mold-Modul, auf. Das elektronische bzw. integrierte Bauelement weist eine Mehrzahl von aus dem Bauelement, insbesondere aus einem Moldkörper des Bauelements, insbesondere abgewinkelt herausragenden und voneinander beabstandeten elektrischen Anschlüssen auf. Die Steuervorrichtung weist ein Spanschutzelement auf, welches ausgebildet ist, wenigstens einen Teil der Steuervorrichtung vor Spänen, insbesondere durch Abrieb erzeugte Metallspäne zu schützen. Erfindungsgemäß ist das Spanschutzelement elektrisch isolierend ausgebildet und weist wenigstens zwei Trennelemente auf, welche sich zwischen zwei Anschlüssen erstrecken, wobei zwei zueinander benachbart angeordnete Trennelemente einen Anschluss zwischeneinander einschließen.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für ein mit Öl gefülltes Getriebe. Die Steuervorrichtung ist bevorzugt ausgebildet, mit dem Öl in Berührung zu gelangen. Die Steuervorrichtung weist wenigstens einen oder nur einen Schaltungsträger und wenigstens ein elektronisches Bauelement, beispielsweise ein integriertes Bauelement, insbesondere ein Mold-Modul, auf. Das elektronische bzw. integrierte Bauelement weist eine Mehrzahl von aus dem Bauelement, insbesondere aus einem Moldkörper des Bauelements, insbesondere abgewinkelt herausragenden und voneinander beabstandeten elektrischen Anschlüssen auf. Die Anschlüsse sind jeweils mit einem Teilabschnitt, bevorzugt Endabschnitt, mit dem Schaltungsträger elektrisch und mechanisch verbunden.
Die Steuervorrichtung weist ein Spanschutzelement auf, welches ausgebildet ist, wenigstens einen Teil der Steuervorrichtung vor Spänen, insbesondere durch Abrieb erzeugte Metallspäne zu schützen.
Aus der DE 10 2011 076 661 A1 ist eine Steuervorrichtung bekannt, bei der ein Spanschutzelement vorgesehen ist, welches ausgebildet ist, elektrische Kontakte einer Leiterplatte vor eindringenden Stoffen, zu schützen.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß ist das Spanschutzelement elektrisch isolierend ausgebildet und weist wenigstens zwei Trennelemente, insbesondere Trennwände auf, welche sich zwischen zwei Anschlüssen erstrecken, wobei zwei zueinander benachbart angeordnete Trennelemente einen Anschluss zwischeneinander einschließen. Bevorzugt ist eine Wandhöhe der Trennelemente, insbesondere Trennwände größer ausgebildet als eine Dickenerstreckung der Anschlüsse. So kann vorteilhaft ein Kurzschluss zueinander benachbarter Anschlüsse durch einen Metallspan verhindert werden.
Bevorzugt überragen die Trennelemente, insbesondere die Trennwände den Anschluss derart, dass zwei zueinander benachbart angeordnete Anschlussbeine vor einem Kurzschluss durch die Späne geschützt sind.
Das Trennelement kann als Trennwand oder als Trenngitter ausgebildet sein. Das Trenngitter ist bevorzugt flach ausgebildet und weist wenigstens einen oder wenigstens zwei Durchbrüche auf. Durch das Trenngitter kann vorteilhaft Material eingespart werden. Die Anschlüsse sind bevorzugt jeweils durch einen Anschlussdraht oder ein Metallteil, insbesondere ein Stanzgitter, auch Lead-Frame genannt, gebildet. Die Anschlüsse sind bevorzugt aus Kupfer gebildet.
Bevorzugt weist das Spanschutzelement wenigstens einen Verbindungssteg, im Folgenden auch Steg genannt, auf, an dem die Trennelemente angeformt sind. So kann das Spanschutzelement vorteilhaft einstückig ausgebildet sein. Beispielsweise kann das Spanschutzelement mittels Kunststoffspritzguss erzeugt sein. Die Trennelemente sind bevorzugt zueinander insbesondere gleichmäßig voneinander beabstandet. Bevorzugt erstrecken sich die Trennelemente parallel zueinander.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Verbindungssteg flach ausgebildet und erstreckt sich zwischen dem Schaltungsträger und dem Bauelement. Der Verbindungssteg kann so vorteilhaft einen Rahmen oder eine Wanne bilden, wobei das Bauelement in den Rahmen oder in die Wanne eingesetzt werden kann. So kann der Rahmen oder die Wanne – begrenzt durch die Anschlussbeine, die Leiterplatte und das Bauelement – vorteilhaft nicht loslösen und im Getriebe einen Schaden verursachen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens ein Teil der Anschlüsse oder alle Anschlüsse auf einem aus dem Bauelement herausragenden Längsabschnitt mittels eines Isolators elektrisch isoliert, wobei ein Endabschnitt der Trennwand auf einem mittels des Isolators isolierten Längsabschnitt des Anschlusses mit dem Anschluss überlappt, so dass ein Überlappungsbereich zwischen der Trennwand und dem isolierten Längsabschnitt des Anschlusses gebildet ist. Dadurch kann ein gerade ausgebildeter oder einfach gekrümmt ausgebildeter Span vorteilhaft nicht in einen zwischen dem Spanschutzelement und dem Moldkörper gebildeten Spalt eindringen und dort zwei oder mehr als zwei zueinander benachbarte Anschlüsse miteinander kurzschließen.
Bevorzugt ist der Isolator durch eine Moldmasse gebildet, die an den Moldkörper des Bauelements angeformt ist. Die Moldmasse ist bevorzugt ein Kunstharz, beispielsweise partikelgefülltes Epoxidharz. Der Anschluss, insbesondere ein Anschlussbein ist dadurch vorteilhaft auf dem Längsabschnitt in die Moldmasse eingebettet. Dadurch kann der den Isolator bildende isolierende Vorsprung vorteilhaft zusammen mit dem Moldkörper des Bauelements mittels Spritzguss erzeugt werden.
In einer anderen Ausführungsform ist der Isolator durch eine Hülse, bevorzugt eine Kunststoffhülse gebildet. Dadurch kann ein Moldkörper vorteilhaft quaderförmig ausgebildet sein und aufwandsgünstig bereitgestellt werden.
Bevorzugt ist der Isolator im Längsschnitt rechteckig gebildet. Weiter bevorzugt sind die Trennelemente jeweils im Längsschnitt rechteckig gebildet. Dadurch können die Trennwände aufwandsgünstig erzeugt werden und können sicher mit dem Moldkörper unter Ausbildung eines rechteckförmigen Spaltes verzahnen.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist der Isolator, insbesondere den Anschluss auf einem Längsabschnitt isolierende Vorsprung – insbesondere im Längsschnitt-Trapez- oder dreieckförmig gebildet. Weiter bevorzugt sind die Trennwände an einem Endabschnitt im Längsschnitt trapez- beziehungsweise dreieckförmig gebildet. Dadurch sind die Trennwände des Spanschutzelements jeweils zum Ende hin verjüngt ausgebildet, so dass das Spanschutzelement einfach auf das Bauelement aufgesteckt werden kann.
Ein Spaltverlauf des Spalts weist bevorzugt wenigstens oder nur eine Ecke, oder wenigstens zwei oder nur zwei Ecken auf. Ein Kurzschluss durch einen gewöhnlichen Span ist so vorteilhaft erschwert oder unmöglich. Ein eckiger Spaltverlauf kann sowohl mittels des rechteckigen als auch dreieckigen Vorsprungs gebildet sein.
In einer anderen Ausführungsform ist der Isolator, insbesondere der den Anschluss isolierende Vorsprungsbereich – insbesondere im Längsschnitt – konvex, insbesondere halbkreisförmig oder parabelförmig gebildet.
In einer anderen Ausführungsform ist der Spaltverlauf wellenförmig gekurvt, insbesondere sinusförmig gekurvt ausgebildet. Dadurch ist ein sich zwischen dem Isolator und dem Ende des Trennelements erstreckender Spalt wenigstens zweifach oder nur zweifach gekurvt, was ein Eindringen eines Spanes erschwert.
Bevorzugt weist der Endabschnitt der Trennwände eine entsprechend dazu entgegengesetzte konkave Form, insbesondere halbkreisförmige, parabelförmige oder sinusförmige Hohlform auf. Dadurch kann ein Spalt besonders schmal und gemäß der Form der Vorsprünge einfach oder mehrfach gekurvt ausgebildet sein, so dass ein gerader oder einfach gekrümmter Span in den Spalt nicht anschlussüberbrückend eindringen kann.
Bevorzugt entspricht die Anzahl der Trennwände wenigstens oder genau der Zahl der Anschlüsse. Dadurch können vorteilhaft alle Anschlüsse voneinander sicher vor Spänen elektrisch isoliert sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Spanschutzelement ausgebildet, auf das Bauelement aufgesteckt zu werden und mit dem Bauelement und/oder dem Schaltungsträger zu verrasten. Bevorzugt weist das Spanschutzelement dazu wenigstens ein Rastelement auf, welches zum formschlüssigen Wirkeingriff mit dem Bauelement und/oder dem Schaltungsträger ausgebildet ist. Das Rastelement ist beispielsweise als Rastnase oder als Rasthaken ausgebildet. Mittels der Rastnase kann beispielsweise eine Art Bajonetthaken gebildet sein.
Der Rasthaken des Spanschutzelements kann beispielsweise ausgebildet sein, einen Moldkörper des Bauelements formschlüssig zu hintergreifen und an dem Moldkörper festzuhalten.
Zusätzlich oder unabhängig vom Festhalten an dem Bauelement kann das Spanschutzelement ausgebildet sein, mit dem Schaltungsträger formschlüssig zu verrasten. Dazu kann das Spanschutzelement einen angeformten Bajonetthaken aufweisen, welcher in eine entsprechende Aussparung oder einen Durchbruch des Schaltungsträgers eingreifen und einen Durchbruchrand des Durchbruchs formschlüssig hintergreifen kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Anschlussbeine jeweils abgewinkelt ausgebildet. Weiter bevorzugt sind die Anschlussbeine mit einem abgewinkelten Endabschnitt mit dem Schaltungsträger verbunden, beispielsweise lötverbunden oder kaltschweißverbunden. Eine Kaltschweißverbindung kann beispielsweise mittels eines Schneidklemmkontaktes erzeugt sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Verbindungssteg ausgebildet, die Anschlüsse wenigstens teilweise abzudecken. Auf diese Weise kann vorteilhaft ein zusätzlicher Schutz vor einem Eindringen von Metallspänen zwischen zwei zueinander benachbart angeordneten Trennwänden ausgebildet sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt ein sich zwischen zwei zueinander benachbarten Anschlüssen, insbesondere Anschlussdrähte oder Anschlussbeine, erstreckender Spalt weniger als einen Millimeter. Weiter bevorzugt beträgt eine Dickenerstreckung der Trennwände weniger als einen Abstand der zueinander benachbarten Anschlüsse, sodass die Trennwand zwischen die Anschlüsse eingreifen kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Spanschutzelement aus Kunststoff gebildet. Der Kunststoff ist beispielsweise ein Thermoplast, bevorzugt PBT (PBT = Poly-Butylen-Terephthalat), ABS (ABS = Acrylnitril-Butadien-Styrol), Polypropylen oder PMMA (PMMA = Poly-Methyl-Meth-Acrylat). Das Spanschutzelement kann so vorteilhaft mittels eines Spritzgussverfahrens aufwandsgünstig erzeugt sein.
Der Schaltungsträger ist beispielsweise ein DBC-Schaltungsträger (DBC = Direct-Bonded-Copper), ein LTCC-Schaltungsträger (LTCC = Low-Temperature-Cofired-Ceramics) oder HTCC-Schaltungsträger (HTCC = High-Temperature-Cofired-Ceramics), ein AMB-Schaltungsträger (AMB = Active-Metal-Brazed), ein MID-Schaltungsträger (MID = Molded-Interconnect-Device), ein Blech, insbesondere Kupferblech, auch Stanzgitter oder Leadframe genannt, oder eine faserverstärkte Leiterplatte, insbesondere Epoxidharzleiterplatte.
Die Erfindung betrifft auch ein insbesondere einstückig ausgebildetes Spanschutzelement für eine Steuervorrichtung mit einem Bauelement, welches ausgebildet ist, in einem ölgefüllten Getriebe aufgenommen zu sein und wenigstens eine elektrische Komponente des Getriebes anzusteuern. Das Bauelement ist bevorzugt ein integrierter Schaltkreis mit einer Mehrzahl aus einem Moldkörper des Bauelements herausragender elektrischer Anschlüsse.
Das Spanschutzelement weist bevorzugt einen Steg und wenigstens zwei oder wenigstens drei an den Steg angeformte Trennelemente auf, welche ausgebildet sind, elektrische Anschlüsse eines Bauelements der Steuervorrichtung voneinander elektrisch zu isolieren und vor einem Kurzschluss durch einen Getriebespan, insbesondere Metallspan, zu schützen.
Bevorzugt ist das Trennelement durch eine Trennwand oder ein Trenngitter gebildet, wobei ein Endabschnitt, welcher ausgebildet ist dem Moldkörper gegenüberzuliegen, verjüngt ausgebildet ist. Bevorzugt ist der Endabschnitt V-förmig, halbrund konvex, insbesondere halbkreisförmig konvex oder parabelförmig konvex verjüngt. In einer bevorzugten Variante weist der Endabschnitt nur eine oder wenigstens eine Sinuswellenform oder wenigstens zwei Sinuswellenformen auf. Dadurch ist ein Eindringen eines Spanes in einen Spalt erschwert.
Die Erfindung betrifft auch ein Getriebe mit einer Steuervorrichtung der vorbeschriebenen Art. Das Getriebe weist ein Getriebegehäuse auf, das einen Hohlraum umschließt, welcher ausgebildet ist, Getriebeöl aufzunehmen. Die Steuervorrichtung ist mit dem Getriebegehäuse verbunden und in dem Hohlraum derart angeordnet, mit dem Getriebeöl in Kontakt zu geraten. Die Steuervorrichtung kann so vorteilhaft durch Getriebeöl gekühlt werden. Das Getriebe weist beispielsweise Getrieberäder, insbesondere Zahnräder, auf, welche beim Drehen im verzahnten Wirkeingriff Metallspäne als Abrieb erzeugen können. Mittels des Spanschutzelements ist die Steuervorrichtung so wirksam vor den Metallspänen geschützt.
Die Erfindung wird nun im Folgenden anhand von Figuren und weiteren Ausführungsbeispielen beschrieben. Weitere vorteilhafte Ausführungsvarianten ergeben sich aus einer Kombination der in den Figuren und in den abhängigen Ansprüchen beschriebenen Merkmalen.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Steuervorrichtung mit elektrischen Anschlussbeinen, die durch ein Spanschutzelement vor elektrisch leitfähigen Metallspänen vor Kurzschluss geschützt sind;
2 zeigt eine Schnittdarstellung der in 1 dargestellten Steuervorrichtung;
3 zeigt eine Variante der in 1 dargestellten Steuervorrichtung, in der das Spanschutzelement mit teilweise zwischen dem Bauelement und dem Schaltungsträger gehalten ist;
4 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Anordnung umfassend ein Bauelement und ein Spanschutzelement, wobei jeder zweite von zueinander benachbarten aus dem Bauelement ragenden Anschlüssen mittels eines den Anschluss einbettenden, an den Moldkörper angeformten Vorsprungsbereichs isoliert ist;
5 zeigt eine Anordnung umfassend ein Bauelement, dessen Moldkörper herausragende einen Längsabschnitt eines Anschlussbeins isolierende Vorsprünge aufweist, die mit eine Kammstruktur bildenden Trennwänden eines Spanschutzelements einander verzahnend in Wirkeingriff stehen.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Steuervorrichtung 1. Die Steuervorrichtung 1 weist einen Schaltungsträger 2 auf. Die Steuervorrichtung 1 weist auch ein integriertes Bauelement 3 auf, welches mit dem Schaltungsträger 2 – in diesem Ausführungsbeispiel mittels Löten – verbunden ist. Das Bauelement 3 weist in diesem Ausführungsbeispiel fünf Anschlussbeine auf, welche sich jeweils abgewinkelt von dem Bauelement 3, insbesondere einem Moldkörper des Bauelements 3, erstrecken und mit einem abgewinkelten Endabschnitt mit dem Schaltungsträger 2 verbunden sind. Die Anschlussbeine bilden jeweils eine beispielhafte Ausführungsform des zuvor erwähnten Anschlusses.
Die Steuervorrichtung 1 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel auch ein Spanschutzelement 9. Das Spanschutzelement 9 weist in diesem Ausführungsbeispiel eine Trennwand 10 auf, welche mit einem sich quer zur Trennwand 10 erstreckenden Steg 11 verbunden und an diesen angeformt ist. Die Trennwand 10 ist aus elektrisch isolierendem Material gebildet und erstreckt sich in einen Zwischenraum zwischen zwei Anschlussbeinen 4 und 5 des Bauelements 3, sodass die Anschlussbeine 4 und 5 durch die Trennwand 10 voneinander getrennt und derart elektrisch isoliert sind, dass ein Metallspan 14, welcher beispielsweise von Zahnrädern 13 eines Getriebes 12 als Abrieb erzeugt worden ist, die Anschlussbeine 4 und 5 nicht berührend einander kurzschließen kann.
Das Bauelement 3 weist neben den Anschlussbeinen 4 und 5 noch weitere sich von dem Moldkörper des Bauelements 3 abweisend erstreckende Anschlussbeine 6, 7 und 8 auf. Das Spanschutzelement 9 weist noch weitere Trennwände 18, 19, 20 und 21 auf, welche jeweils zueinander entlang einer Längsachse 36 voneinander beabstandet, an den Steg 11 angeformt sind. Die Trennwände 10, 17, 18, 19, 20 und 21 bilden so zusammen mit dem Steg 11 eine Kammstruktur, welche ausgebildet ist, in sich zwischen zueinander benachbart erstreckenden und von dem Moldkörper abweisenden Anschlussbeinen erstreckende Zwischenräume einzugreifen und so die Anschlussbeine vor Metallspänen zu schützen.
Das Spanschutzelement 9 kann anders als dargestellt mehr als sechs Trennwände aufweisen, das Bauelement 3 kann anders als dargestellt mehr als fünf Anschlussbeine aufweisen.
Das Spanschutzelement kann beispielsweise nach einem Verlöten des Bauelements 3 mit dem Schaltungsträger 2 auf die Anschlussbeine des Bauelements 3 aufgesetzt werden und so in die Zwischenräume zwischen den Anschlussbeinen eingreifen.
An den Moldkörper 48 des Bauelements 3 ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Vorsprung 22 angeformt, welcher das Anschlussbein 4 auf einem Längsabschnitt umschließt und zusammen mit dem Anschlussbein aus dem Moldkörper 48 herausragt. Das Anschlussbein 4 ist so auf dem Längsabschnitt elektrisch isoliert.
Der Moldkörper 48 weist auch einen das Anschlussbein 5 isolierenden Vorsprung 23 auf, einen das Anschlussbein 6 isolierenden Vorsprung 24, einen das Anschlussbein isolierenden Vorsprung 25 und einen das Anschlussbein isolierenden Vorsprung 26 auf. Die Vorsprünge 22, 23, 24, 25, und 26 umschließen das Anschlussbein in diesem Ausführungsbeispiel umlaufend entlang des von dem Moldkörper 48 abweisenden Längsabschnitts.
Die Trennwände des Spanschutzelements 9 greifen derart zwischen die Anschlussbeine des Bauelements 3 ein, dass die Vorsprünge wie der Vorsprung 22 des Anschlussbeins 4 auf einem Längsabschnitt der Vorsprünge 22, 23, 24, 25, und 26 mit einem Endabschnitt der Trennwände entlang eines Überlappungsbereiches 44 überlappen. Durch den so gebildeten Überlappungsbereich 44 kann kein Span 14 an zwei zueinander benachbarten Anschlussbeinen, beispielsweise den Anschlussbeinen 4 und 5 berühren und diese miteinander kurzschließen.
Vorteilhaft ist so zwischen den Trennwänden des kammartig ausgebildeten Spanschutzelements 9 und dem Moldkörper 48 des Bauelements 3 ein labyrinthartiger Spalt gebildet, der auch bei einem zum Toleranzausgleich ausreichenden Spaltmaß ein Kurzschließen der Anschlüsse durch einen geradlinig ausgebildeten oder einfach gekrümmten Span 14 verhindern kann.
Das Getriebe 12 ist in diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet, Getriebeöl 15 aufzunehmen, durch das die Zahnräder wie das Zahnrad 13 geschmiert und so vor Verschleiß geschützt werden können. Die Steuervorrichtung 1 kann auch mit dem Getriebeöl 15 in Berührung gelangen oder wenigstens teilweise oder vollständig in das Getriebeöl 15 eingetaucht sein. Die Steuervorrichtung 1 kann so vorteilhaft durch das Getriebeöl gekühlt werden, sodass vorteilhaft von dem Bauelement 3 erzeugte Verlustwärme an das Getriebeöl 15 abgeführt werden kann.
In einer anderen Ausführungsform ist das Bauelement 3 mit einem Getriebegehäuse des Getriebes 12 wärmeleitfähig verbunden, so dass wenigstens ein Teil der Verlustwärme an das Getriebegehäuse abgeführt werden kann.
Das Spanschutzelement 9 weist wenigstens ein Befestigungselement, in diesem Ausführungsbeispiel zwei Befestigungsstifte 42 und 43, insbesondere Bajonettstifte auf, welche jeweils an den Steg 11 angeformt sind und ausgebildet sind, in einer Ausnehmung oder Durchbruch des Schaltungsträgers 2 festzuhalten. Das Spanschutzelement 9 kann beispielsweise mittels eines Klebstoffs mit dem Schaltungsträger 2 klebeverbunden werden.
2 zeigt eine Schnittdarstellung der in 1 dargestellten Steuervorrichtung 1, entlang eines Schnittes entlang einer in 1 dargestellten Schnittlinie 16.
Sichtbar ist das in 1 bereits dargestellte Anschlussbein 4, welches sich mit einem abgewinkelten Endabschnitt von einem Moldkörper des Bauelements 3 abweisend erstreckt. Ein Endabschnitt 27 des Anschlussbeines 4 ist in diesem Ausführungsbeispiel durch einen Durchbruch des Schaltungsträgers 2 geführt und mit dem Schaltungsträger 2, insbesondere einer elektrisch leitfähigen Schicht 36 des Schaltungsträgers 2, mittels eines Lotmittels 37 verlötet.
Das Bauelement 3 kann – gestrichelt dargestellt – zusätzlich zu den Anschlussbeinen 4, 5, 6, 7 und 8 auf einer zu den Anschlussbeinen 4, 5, 6, 7 und 8 gegenüberliegenden Seite weitere Anschlussbeine aufweisen, welche sich von dem Moldkörper abweisend erstrecken und mit einem abgewinkelten Endabschnitt mit dem Schaltungsträger 2 verbunden sind.
Ein abgewinkeltes Anschlussbein 29 ist beispielhaft gestrichelt dargestellt, welches zusätzlich an dem Bauelement 3 verwirklicht sein kann. Die Steuervorrichtung 1 kann zusätzlich zu dem Spanschutzelement 9 ein weiteres Spanschutzelement für die Anschlussbeine aufweisen, von denen das Anschlussbein 29 beispielhaft dargestellt ist. Das weitere Spanschutzelement kann dazu wie das Spanschutzelement 9 Trennwände wie die Trennwände 10, 17, 18, 19, 20 und 21 aufweisen, wobei eine Trennwand 30 beispielhaft dargestellt ist.
Die Steuervorrichtung 1 kann, wie zuvor beschrieben, ein Spanschutzelement, zwei Spanschutzelemente oder mehrere Spanschutzelemente aufweisen. Das Spanschutzelement 9 kann – anders als zuvor beschrieben – als umlaufender Rahmen ausgeführt sein, sodass an den Steg 11, welcher um den Moldkörper des Bauelements 3 umlaufend ausgebildet ist, Trennwände wie die Trennwand 10 und die Trennwand 30 angeformt sind, welche sich radial von dem umlaufenden Steg nach innen weisend erstrecken.
In dem Schaltungsträger 2 ist beispielhaft ein Durchbruch ausgebildet, durch den ein mit dem Moldkörper 48 wärmeleitfähig verbundenes Wärmeleitelement 49 ragt. Das Wärmeleitelement 49 ist beispielsweise ein Keramikelement. Das Wärmeleitelement 49 weist eine Kontaktfläche 50 auf, welche ausgebildet ist, an ein Getriebegehäuse wärmeleitfähig anzukoppeln.
3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Steuervorrichtung 40, welche einen Schaltungsträger 38 und ein integriertes Bauelement 39 mit einem Moldkörper und von dem Moldkörper abweisende Anschlussbeine aufweist. Von den Anschlussbeinen ist ein Anschlussbein 41 und ein zu dem Anschlussbein 41 gegenüberliegendes Anschlussbein 35 beispielhaft dargestellt. Die Steuervorrichtung 40 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel auch ein Spanschutzelement, welches einen Steg 34 aufweist, der in diesem Ausführungsbeispiel einen Boden einer Art Wanne ausbildet. An den Steg 34 sind die Trennwände wie die Trennwand 32 und die Trennwand 33 angeformt, welche sich jeweils von einer flachen Erstreckung des Steges 34 quer abweisend erstrecken. Die Trennwände 32 und 33 bilden in der in 3 dargestellten Schnittdarstellung oder seitlichen Aufsicht auf die Steuervorrichtung 40 jeweils einen U-Schenkel einer U-Form des Spanschutzelementes 31. Die Trennwände 32 und 33 umgreifen so gemeinsam mit dem Boden 34 das Bauelement 39, insbesondere einen Moldkörper des Bauelements 39. Die Anschlussbeine wie die Anschlussbeine 35 und 41 können so aus dem Moldkörper abweisend herausragen und erstrecken sich in Zwischenräumen der zueinander benachbart angeordneten, beispielsweise sich parallel zueinander erstreckenden, Trennwände des Spanschutzelements 31.
An den Moldkörper des Bauelements 39 ist in diesem Beispiel für jedes Anschlussbein ein rechteckiger Vorsprung als Isolator angeformt.
Dargestellt ist ein Vorsprung 45, der das Anschlussbein 35 auf einem Längsabschnitt 47 umschließt, so dass das Anschlussbein 35 auf dem Längsabschnitt 47 durch den Vorsprung 45 eingebettet und elektrisch isoliert ist. Der Vorsprungsbereich 45 und die Trennwand 33 überlappen auf einem Überlappungsbereich 44 miteinander, so dass ein Span wie der Span 14 in 1 in dem ausgebildeten Spalt zwischen der Trennwand 33 und dem Moldkörper des Bauelements 39 keinen Kurzschluss zueinander unmittelbar oder mittelbar benachbarter Anschlüsse verursachen kann.
An den Moldkörper des Bauelements 39 ist auch ein Vorsprung 46 angeformt, der den Anschluss 41 isoliert und mit der Trennwand 32 einen isolierenden Überlappungsbereich 44 ausbildet.
Die in 3 dargestellte Ausführungsform des Spanschutzelements 31 kann sich so wenigstens mit dem Boden 34 zwischen dem Bauelement 39, insbesondere dem Moldkörper des Bauelements 39, und dem sich flach erstreckenden Schaltungsträger 38 erstrecken. Auf die Weise ist das Spanschutzelement 31 zwischen dem Bauelement 39 und dem Schaltungsträger 38 formschlüssig festgehalten, sodass das Spanschutzelement 31 sich nicht von der Steuervorrichtung 40 lösen kann. Das Spanschutzelements 31 kann zusätzlich zu dem Halt durch das Bauelement Vorsprungsbereiche, welche jeweils an den Steg angeformt sind, wie beispielsweise der Vorsprungsbereich 42 in 1, aufweisen.
Der Boden 34 kann beispielsweise als eine sich flach erstreckende Wand, mit oder ohne Aussparungen oder Durchbrüche, ausgebildet sein. Der Boden 34 kann vorteilhaft Aussparungen oder Durchbrüche aufweisen, sodass durch den Boden 34 eine Art Rahmen oder eine Art Gitter gebildet ist, welches sich zwischen dem Moldkörper des Bauelements 39 und dem Schaltungsträger 38 erstreckt und so formschlüssig zwischen dem Bauelement 39 und dem Schaltungsträger 38 gehalten sein kann. Der Boden 34 kann auch – wie in 3 gestrichelt gekennzeichnet – eine Aussparung für eine mit dem Moldkörper des Bauelements 39 verbundene Wärmesenke 49 aufweisen. Die Wärmesenke 49 ist beispielsweise durch eine Keramikplatte oder einen an ein Getriebegehäuse angeformten Flansch gebildet.
4 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Anordnung umfassend ein Bauelement mit einem Moldkörper 56 und ein Spanschutzelement 51, welche jeweils teilweise dargestellt sind. Das Spanschutzelement 51 weist einen Steg 52 auf, an den eine Mehrzahl, insbesondere wenigstens zwei, drei oder vier Trennelemente, insbesondere Trennwände, angeformt sind.
Von den Trennwänden sind die Trennwände 53, 54 und 55 beispielhaft bezeichnet. Aus dem Moldkörper 56 ragen eine Mehrzahl von elektrischen Anschlüssen abweisend heraus, welche jeweils durch ein Anschlussbein, ein Leadframe oder einen Draht gebildet sind. Die Anschlüsse erstrecken sich in diesem Ausführungsbeispiel parallel zueinander. Die Anschlüsse sind jeweils entlang einer Längsachse 65 zueinander beabstandet nebeneinander gereiht, welche quer zu der von dem Moldkörper abweisenden Erstreckung der Anschlüsse verläuft. Von den Anschlüssen sind die Anschlüsse 57, 58 und 59 beispielhaft bezeichnet. Die Anschlüsse 57, 58 und 59 sind jeweils als insbesondere gestanztes Blechteil, beispielsweise Kupferblechteil ausgebildet.
Die Zahl der Trennwände umfasst beispielsweise wenigstens oder genau die Zahl der Anschlüsse. So können die Anschlüsse sicher isoliert sein. An den Moldkörper 56 ist einen konvex ausgebildeter Vorsprung 60 angeformt, welcher für einen Längsabschnitt 63 des Anschlusses 57 einen Isolator bildet und so entlang des Längsabschnittes 63 aus dem Moldkörper 56 herausragt.
Der zu dem Anschluss 57 unmittelbar benachbarte Anschluss, welcher sich zu dem Anschluss 57 parallel erstreckt, ragt aus dem Moldkörper 56 heraus und weist keinen Isolator wie den Vorsprung 60 auf. Zu dem Anschluss 58 benachbart erstreckt sich ein weiterer Anschluss 59, zu dessen Isolierung auf dem Längsabschnitt 63 an den Moldkörper 56 ein weiterer konvex ausgebildeter Vorsprung 62 angeformt ist. Somit weist jeder zweite Anschluss einen durch einen Vorsprung gebildeten Isolator auf.
Zwei zueinander unmittelbar benachbarte Anschlüsse schließen jeweils ein Trennelement, insbesondere eine Trennwand zwischeneinander ein. Die Trennwand 53 erstreckt sich zwischen den Anschlüssen 57 und 58 und ist so zwischen den Anschlüssen 57 und 58 eingeschlossen. Die Trennwand 54 erstreckt sich zwischen den Anschlüssen 58 und 59, so dass die Anschlüsse 58 und 59 vor einen Kurzschluss durch einen Span geschützt sind.
Die Trennwände 53, 54 und 55 sind auf einem Endabschnitt 64 jeweils zu einem Ende hin verjüngt ausgebildet, so dass auf dem Endabschnitt 64 eine einem der Vorsprünge gegenüberliegende Fläche gebildet ist. Die Fläche 61 der Trennwand 53 ist beispielhaft bezeichnet und liegt dem Vorsprung 60 gegenüber. Die Fläche 61 kann eine dem Vorsprung entsprechende, konkave Wölbung oder eine Wellenform, insbesondere Sinuswellenform aufweisen, sodass ein sich zwischen dem Vorsprung 60 und der Fläche 61 gebildeter Spalt schmal und gekurvt gebildet ist, was ein Eindringen eines Spanes erschwert oder verhindert. Die Trennwand 53 ist an einer dem Vorsprung zugewandten Seite mit einer dem Vorsprung 60 entsprechenden Schräge ausgebildet, wobei eine dazu gegenüberliegende, dem Anschluss 58 zugewandte Seite gerade ausgebildet ist.
Zwischen der Fläche 61 und dem Vorsprung 60 erstreckt sich ein Spalt, welcher beispielsweise zweifach gekrümmt, insbesondere sinusförmig gebildet ist. Dadurch kann ein gerade ausgebildeter oder nur einfach gekrümmter Span den Anschluss 57 und den dazu unmittelbar benachbarten Anschluss 58 nicht kurzschließen.
Die in 4 gezeigte Anordnung kann Bestandteil einer in 1 gezeigten Steuervorrichtung sein, wobei die Steuervorrichtung in 1 das Spanschutzelement 51 anstelle des Spanschutzelements 9 und das in 4 gezeigte Bauelement mit dem Moldkörper 56 anstelle des Bauelements 3 umfasst.
5 zeigt eine Anordnung umfassend ein Spanschutzelement 71 und einen Moldkörper 80 eines Bauelements, welche jeweils teilweise dargestellt sind. Das Spanschutzelement 71 weist einen Steg 72 auf, an den entlang einer Längserstreckung des Steges zueinander beabstandet Trennelemente, insbesondere Trennwände 73, 74, 75 und 76 angeformt sind. Die Trennwände 73, 74 und 75 erstrecken sich parallel zueinander.
Aus dem Moldkörper 80 ragen jeweils zueinander beabstandet Anschlüsse 77, 78 und 79 heraus. Zueinander unmittelbar benachbarte Trennwände schließen jeweils einen Anschluss zwischeneinander ein. Zueinander unmittelbar benachbarte Anschlüsse schließen jeweils eine Trennwand zwischeneinander ein. Dadurch greift das kammartig ausgebildete Spanschutzelement 71 und die aus dem Moldkörper abweisend herausragenden Anschlüsse des Bauelements einander verzahnend ein.
Die Trennwände sind jeweils zum Ende hin verjüngt ausgebildet. Ein V-förmiger Endabschnitt 84 der Trennwand 73 greift in eine zum Vorsprung 81 benachbarte V-förmige Vertiefung ein, sodass ein V-förmiger Spalt 85 gebildet ist. Zwischen der V-förmigen durch den Endabschnitt 87 der Trennwand 74 gebildete Spitze und der gegenüberliegenden Vertiefung ist ein V-förmiger Spalt 86 gebildet.
An den Moldkörper 80 ist zu jedem Anschluss ein den Anschluss auf einem Längsabschnitt isolierender Vorsprung angeformt. An den Anschluss 77 ist ein den Anschluss isolierender Vorsprung 81 angeformt, an den Anschluss 78 ein Vorsprung 82 und an den Anschluss 79 ein Vorsprung 83 angeformt. Die Vorsprünge 81, 82 und 83 sind jeweils dreieckförmig ausgebildet, so dass eine zwischen zwei unmittelbar benachbarten Vorsprüngen ausgebildete Vertiefung, insbesondere Graben, V-förmig ausgebildet ist. Dadurch kann eine Pfeilförmige oder V-förmige, den Endabschnitt 86 bildende Spitze der Trennwand 74 zwischen die Vorsprünge 81 und 82 unter Ausbildung eines Überlappungsbereiches in eine zwischen den Vorsprüngen 81 und 82 gebildete Vertiefung 86 eingreifen. Der Überlappungsbereich beträgt in Abhängigkeit einer durch die Längserstreckung 88 gebildeten Höhe der Vorsprünge wenigstens eine Längserstreckung des Endabschnitts 89.
Durch die V-Form des Ineinandergriffs von Trennwandendabschnitt 88 und Vertiefung zwischen den Vorsprüngen ist auch ein V-förmiger Spalt gebildet, der ein Eindringen eines Spanes erschwert oder unmöglich macht.
Anders als in 5 dargestellt, kann ein Ende der Trennwände 53 und 54, und ein dazu gebildeter Spalt halbkreisförmig oder parabelförmig ausgebildet sein. Ein Eindringen eines Spanes ist dadurch erschwert.
Die in 5 gezeigte Anordnung kann Bestandteil einer in 1 gezeigten Steuervorrichtung sein, wobei die Steuervorrichtung in 1 das Spanschutzelement 71 anstelle des Spanschutzelements 9 und das in 5 gezeigte Bauelement mit dem Moldkörper 80 anstelle des Bauelements 3 umfasst.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011076661 A1 [0003]

Claims

Steuervorrichtung (1) für ein mit Öl (15) gefülltes Getriebe (12), wobei die Steuervorrichtung (1) ausgebildet ist, mit dem Öl (15) in Berührung zu gelangen, und die Steuervorrichtung (1) einen Schaltungsträger (2) und wenigstens ein elektronisches Bauelement (3), insbesondere Mold-Modul, mit einer Mehrzahl von aus dem Bauelement (3) insbesondere abgewinkelt herausragenden, und voneinander beabstandeten elektrischen Anschlüssen (4, 5, 6, 7, 8, 29, 35, 41, 57, 58, 59, 77, 78, 79) aufweist, wobei die Anschlüsse (4, 5, 6, 7, 8, 29, 35, 41, 57, 58, 59, 77, 78, 79) jeweils mit einem Teilabschnitt (27) mit dem Schaltungsträger (2) elektrisch und mechanisch verbunden sind, und die Steuervorrichtung (1) ein Spanschutzelement (9, 31) umfasst, welches ausgebildet ist, wenigstens einen Teil der Steuervorrichtung (1) von Spänen (14) zu schützen, dadurch gekennzeichnet, dass das Spanschutzelement (9, 31) elektrisch isolierend ausgebildet ist und wenigstens zwei Trennelemente (10, 18, 19, 20, 30, 32, 33) aufweist, welche sich jeweils zwischen zwei Anschlüssen (4, 5, 6, 7, 8, 29, 35, 41, 57, 58, 59, 77, 78, 79) erstrecken, so dass zwei zueinander benachbart angeordnete Trennelemente (10, 17, 18, 19, 20, 21, 30, 32, 33, 53, 54, 55, 73, 74, 75, 76) einen Anschluss zwischeneinander einschließen, wobei eine Wandhöhe der Trennelemente (10, 17, 18, 19, 20, 21, 30, 32, 33, 53, 54, 55, 73, 74, 75, 76) größer ausgebildet ist als eine Dickenerstreckung der Anschlüsse (4, 5, 6, 7, 8, 35, 41).
Steuervorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Spanschutzelement (9, 31) wenigstens einen Verbindungssteg aufweist, an den die Trennelemente (10, 18, 19, 20, 30, 32, 33) angeformt sind.
Steuervorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der Anschlüsse (4, 5, 6, 7, 8, 29, 57, 58, 59, 77, 78, 79) oder alle Anschlüsse auf einem aus dem Bauelement (3) herausragenden Längsabschnitt mittels eines Isolators (22, 23, 24, 25, 26, 81, 82, 83) elektrisch isoliert ist, wobei ein Endabschnitt (89) des Trennelements (10, 17, 18, 19, 20, 21, 30, 32, 33, 53, 54, 55, 73, 74, 75, 76) auf einem mittels des Isolators isolierten Längsabschnitt (88) des Anschlusses (77, 78, 79) mit dem Anschluss (77, 78, 79) überlappt, so dass ein Überlappungsbereich (44, 89) zwischen dem Trennelement (10, 32, 53, 54, 73) und dem isolierten Längsabschnitt (88) des Anschlusses (4, 5, 6, 7, 8, 29, 57, 58, 59, 77, 78, 79) gebildet ist.
Steuervorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungssteg (9) flach ausgebildet ist, und sich zwischen dem Schaltungsträger (2) und dem Bauelement (3) erstreckt.
Steuervorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolator durch eine Moldmasse gebildet, die an den Moldkörper des Bauelements angeformt ist.
Steuervorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolator (73, 74, 75, 76) rechteckförmig ausgebildet ist.
Steuervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolator (73, 74, 75, 76) trapez- oder dreieckförmig ausgebildet ist.
Steuervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolator konvex, insbesondere halbkreisförmig, parabelförmig ausgebildet ist.
Steuervorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwände (10, 18, 19, 20, 30, 32, 33) jeweils wenigstens einen insbesondere flexibel ausgebildeten Vorsprung (22, 23, 24, 25, 26), insbesondere Rastelement aufweisen, welcher ausgebildet ist, den Anschluss (4, 5, 6, 7, 8, 35, 41) formschlüssig zu hintergreifen und so das Spanschutzelement (9, 31) gegen ein Lösen zu sichern.
Steuervorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Spanschutzelement (9, 31) ausgebildet ist, auf das Bauelement (3) aufgesteckt zu werden und mit dem Bauelement (3) und/oder dem Schaltungsträger (2) zu verrasten, und dazu wenigstens ein Rastelement aufweist, welches zum formschlüssigen Wirkeingriff mit dem Bauelement (3) und/oder dem Schaltungsträger (2) ausgebildet ist.
Steuervorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlüsse (4, 5, 6, 7, 8, 35, 41) jeweils abgewinkelt ausgebildet sind.
Steuervorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungssteg (11) ausgebildet ist, die Anschlüsse (4, 5, 6, 7, 8, 35, 41) wenigstens teilweise abzudecken.
Getriebe mit einem Getriebegehäuse (12), und mit einer Steuervorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Getriebegehäuse (12) einen Hohlraum umschließt, welcher ausgebildet ist Getriebeöl (15) aufzunehmen, wobei die Steuervorrichtung (1) mit dem Getriebegehäuse (12) verbunden ist und die Steuervorrichtung (1) in dem Hohlraum derart angeordnet ist, mit dem Getriebeöl (15) in Kontakt zu geraten.
Spanschutzelement (9, 51, 71) für eine Steuervorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12, wobei das Spanschutzelement (9, 51, 71) einen Steg (11, 52, 72) und wenigstens zwei oder wenigstens drei an den Steg (11, 52, 72) angeformte, von dem Steg abweisende Trennelemente (10, 17, 18, 19, 20, 21, 30, 32, 33, 53, 54, 55, 73, 74, 75, 76) auf, welche ausgebildet sind, elektrische Anschlüsse eines Bauelements der Steuervorrichtung (1) voneinander elektrisch zu isolieren und vor einem Kurzschluss durch einen Getriebespan (14), insbesondere Metallspan zu schützen, wobei ein Endabschnitt (64, 89) des Trennelements (53, 54, 55, 73, 74, 75, 76) verjüngt ausgebildet ist.