DE102018215908A1 - An electronic control housing - Google Patents
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- B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
- B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
Abstract
Um eine sich in einem Gehäuse (1) befindende Leiterplatte (3) effektiv zu kühlen, sieht die Erfindung einen Kühlkörper (5) vor, der auf der Leiterplatte (3) befestigt ist, der unmittelbar vor einer Öffnung im Gehäusedeckel (2) liegt, so dass seine Außenseite in unmittelbarem Kontakt steht mit der Außenatmosphäre. Da ein solcher Kühlkörper (5) eine effektive Kühlung der Leiterplatte (3) bewerkstelligt, kann der Gehäusedeckel (2) aus Kunststoff hergestellt sein, während der Kühlkörper (5) aus einem Leichtmetall gebildet ist.In order to effectively cool a circuit board (3) located in a housing (1), the invention provides a cooling body (5) which is fastened to the circuit board (3) and which lies directly in front of an opening in the housing cover (2), so that its outside is in direct contact with the outside atmosphere. Since such a heat sink (5) effects effective cooling of the printed circuit board (3), the housing cover (2) can be made of plastic, while the heat sink (5) is made of a light metal.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein eine elektronische Steuerung aufnehmendes Gehäuse, aufweisend einen Gehäusedeckel, der das Innere des Gehäuses von der Außenatmosphäre trennt, wobei sich innerhalb des Gehäuses eine mit elektronischen Bauteilen bestückte Leiterplatte unterhalb des Gehäusedeckels befindet.The invention relates to a housing accommodating an electronic control, comprising a housing cover which separates the inside of the housing from the outside atmosphere, a circuit board equipped with electronic components being located below the housing cover within the housing.
Derartige Gehäuse werden u. a. für die Steuerung von elektrohydraulischen Bremsanlagen benötigt. Dabei befinden sich an einem so genannten Ventilblock elektromagnetische Ventile sowie eine Kolbenpumpe oder ein Bremsdruckgeber in Form eines Bremszylinders, dessen Kolben motorisch zum Auf- und Abbau eines Bremsdruckes hin und her bewegt wird.Such housings are u. a. required for the control of electro-hydraulic brake systems. There are electromagnetic valves and a piston pump or a brake pressure sensor in the form of a brake cylinder on a valve block, the piston of which is moved back and forth by motor to build up and release a brake pressure.
Auf dem Ventilblock befindet sich eine Leiterplatte, an der u. a. die Spulen zur Betätigung der elektromagnetischen Ventile befestigt sind. Außerdem befinden sich auf der Leiterplatte Schalttransistoren zur Stromsteuerung für die Spulen und zur Kommutierung des Motors der Pumpe bzw. des Bremszylinders.On the valve block there is a circuit board on which u. a. the coils for actuating the electromagnetic valves are attached. In addition, there are switching transistors on the circuit board for current control for the coils and for commutating the motor of the pump or the brake cylinder.
Während einer Bremsung und insbesondere bei einer schlupfgeregelten Bremsung müssen die Schaltventile zur Anpassung des wirksamen Bremsdruckes häufig betätigt werden, wobei eine nicht unerhebliche Wärmemenge erzeugt wird, die von den Schalttransistoren an die Leiterplatte abgebeben wird. Die Leiterplatte muss daher gekühlt werden.During braking and in particular with slip-controlled braking, the switching valves have to be actuated frequently in order to adapt the effective braking pressure, a not inconsiderable amount of heat being generated, which is emitted by the switching transistors on the circuit board. The circuit board must therefore be cooled.
Der Gehäusedeckel ist im Allgemeinen aus einem Metall gefertigt. Dies erlaubt es, die Konstruktionen so auszulegen, dass die Leiterplatte Kontakt mit dem Gehäusedeckel hat, so dass die Wärme über den Gehäusedeckel abgeführt werden kann. Metallische Gehäusedeckel sind aber in der Herstellung aufwändig.The housing cover is generally made of a metal. This allows the constructions to be designed so that the circuit board is in contact with the housing cover, so that the heat can be dissipated via the housing cover. Metallic housing covers are complex to manufacture.
Die Erfindung beruht auf der Aufgabe, eine einfachere und kostengünstigere Lösung für die Kühlung der Leiterplatte bereit zu stellen.The invention is based on the object of providing a simpler and less expensive solution for cooling the printed circuit board.
Zur Lösung der Aufgabe sieht die Erfindung vor, dass sich auf der der Innenseite des Gehäusedeckels zugewandten Seite der Leiterplatte ein Kühlkörper befindet, der in wärmeleitender Weise mit der Leiterplatte verbunden ist, und dass der Gehäusedeckel eine Deckelöffnung aufweist, unterhalb der sich der Kühlkörper befindet, so dass die von der Leiterplatte abgewandte Außenseite des Kühlkörpers unmittelbar an die Außenatmosphäre angrenzt.To achieve the object, the invention provides that there is a heat sink on the side of the circuit board facing the inside of the housing cover, which is connected to the circuit board in a heat-conducting manner, and that the housing cover has a cover opening below which the heat sink is located, so that the outside of the heat sink facing away from the printed circuit board directly adjoins the outside atmosphere.
Diese Vorgehensweise ermöglicht es, den Gehäusedeckel aus einem Kunststoff zu fertigen, was insbesondere von Vorteil ist, wenn er Ausbuchtungen aufweist, um Bauteile, die deutlich über die Leiterplatte hinausragen, gesondert zu umschließen. Ein Kühlkörper kann hingegen eine einfache Quaderform aufweisen und ist daher leicht aus Metall herzustellen.This procedure makes it possible to manufacture the housing cover from a plastic, which is particularly advantageous if it has bulges in order to separate components that protrude significantly beyond the circuit board. In contrast, a heat sink can have a simple cuboid shape and is therefore easy to produce from metal.
Trotz allem muss die Leiterplatte vor Außeneinflüssen geschützt sein. Daher sieht die Erfindung weiterhin vor, dass der Rand des Kühlkörpers mit dem Öffnungsrand der Deckelöffnung verbunden ist.Despite everything, the circuit board must be protected from external influences. Therefore, the invention further provides that the edge of the heat sink is connected to the opening edge of the lid opening.
Hierfür gibt es verschiedene Möglichkeiten. Zum einen kann vorgesehen werden, dass der Kühlkörper einen umlaufenden, zur Leiterplatte hin gerichteten Steg aufweist und dass der Öffnungsrand zu einer nach außen offenen Rinne ausgebildet ist, in die der Steg eintaucht. Auf diese Weise wird der Kühlkörper zum Bestandteil des Gehäusedeckels.There are various possibilities. On the one hand, it can be provided that the heat sink has a circumferential web directed towards the printed circuit board and that the opening edge is designed to form a channel which is open to the outside and into which the web is immersed. In this way, the heat sink becomes part of the housing cover.
Um den Steg im Kühlkörper zu formen, ist der Kühlkörper vorzugsweise aus einem Metallblech geformt, das zur Ausbildung des Steges wenigstens eine Umkantung aufweist.In order to form the web in the heat sink, the heat sink is preferably formed from a metal sheet which has at least one edge for forming the web.
In der Rinne kann sich eine Dichtung befinden, die den Steg gegenüber der Rinne dichtet. Hierbei kann es sich um eine Gummidichtung handeln oder um eine Dichtmasse, die - nachdem der Steg in sie eingedrückt worden ist - zumindest zum Teil aushärtet.There can be a seal in the gutter that seals the web against the gutter. This can be a rubber seal or a sealing compound which - after the web has been pressed into it - hardens at least in part.
Sobald der Gehäusedeckel mit dem Kühlkörper auf das Gehäuse aufgesetzt worden ist, steht die Unterseite des Kühlkörpers in einem wärmeleitenden Kontakt mit der Leiterplatte.As soon as the housing cover with the heat sink has been placed on the housing, the underside of the heat sink is in heat-conducting contact with the printed circuit board.
Dazu kann seine Unterseite zuvor mit einer Wärmeleitpaste versehen werden, um eine evtl. Lücke zwischen der Unterseite des Kühlkörpers und der Leiterplatte zu überbrücken.For this purpose, its underside can be provided with a thermal paste beforehand in order to bridge a possible gap between the underside of the heat sink and the printed circuit board.
Der Kühlkörper kann aber auch als Teil der Leiterplatte ausgebildet werden. Dazu wird er ebenfalls unter Zwischenfügung einer wärmeleitenden Paste auf die Leiterplatte aufgesetzt und zusammen mit dieser in das Gehäuse eingesetzt, bevor das Gehäuse vom Gehäusedeckel verschlossen wird. Dazu sieht die Erfindung vor, dass der Öffnungsrand der Deckelöffnung eine in das Gehäuse abgesetzte Stufe aufweist und dass der Kühlkörper zumindest in seinem Randbereich so dick ausgeführt ist, dass er mit der Stufe eine Nut bildet, in der sich eine Dichtung befindet. Dabei ist der Kühlkörper zumindest in seinem Randbereich erhöht ausgeführt, so dass er in etwa die gleiche Höhe hat wie eine abgesetzte Stufe am Öffnungsrand. Dadurch bildet der erhöhte Kühlkörperrand mit der Stufe eine Nut, in die die Dichtung eingefügt wird. Die Dichtung kann hier wiederum als Gummidichtung oder als Dichtmasse ausgeführt sein.The heat sink can also be formed as part of the circuit board. For this purpose, it is also placed on the circuit board with a thermally conductive paste and inserted into the housing together with it before the housing is closed by the housing cover. For this purpose, the invention provides that the opening edge of the lid opening has a step offset into the housing and that the heat sink is designed so thick, at least in its edge area, that it forms a groove with the step, in which a seal is located. The heat sink is at least raised in its edge area, so that it has approximately the same height as a stepped step at the opening edge. As a result, the raised edge of the heat sink forms a groove with the step, into which the seal is inserted. The seal can in turn be designed as a rubber seal or as a sealing compound.
Um die Oberfläche des Kühlkörpers zu vergrößern, ist vorgesehen, dass dieser an seiner der Leiterplatte abgewandten Außenseite mit Schlitzen versehen ist. Diese müssen nicht unbedingt bis zu der der Leiterplatte zugewandten Innenseite des Kühlkörpers reichen. In order to increase the surface area of the heat sink, it is provided that it is provided with slots on its outer side facing away from the printed circuit board. These do not necessarily have to extend to the inside of the heat sink facing the circuit board.
Der Kühlkörper wird auf die Leiterplatte aufgesetzt und mit dieser ggf. verschraubt. Zur Abdichtung gegenüber dem Gehäusedeckel besitzt der Kühlkörper einen seitlich hervorstehenden Kragen, auf dem der Öffnungsrand der Deckelöffnung aufliegt, wobei der Kragen eine zum Gehäusedeckel hin offene Nut aufweist, in der eine Dichtung, ebenfalls ausgeführt als Dichtring oder als Dichtmasse, eingefügt ist.The heat sink is placed on the circuit board and screwed to it if necessary. For sealing against the housing cover, the heat sink has a laterally protruding collar on which the opening edge of the cover opening rests, the collar having a groove which is open towards the housing cover and in which a seal, likewise designed as a sealing ring or sealing compound, is inserted.
Im Folgenden wird anhand von drei Ausführungsbeispielen die Erfindung näher erläutert. Dazu zeigen:
-
1 eine erste Ausführung der Erfindung in schematischer Form, -
2 ein zweite Ausführung der Erfindung in schematischer Form, -
3 in einer Explosionsdarstellung ein Gehäuse mit einer Leiterplatte und einem darauf sich befindenden Kühlkörper, wobei der Gehäusedeckel in der Darstellung abgehoben dargestellt ist, so dass die Sicht auf die Leiterplatte mit dem Kühlkörper freigegeben ist, und -
4 und5 eine perspektivische Darstellung des Kühlkörpers nach3 in verschiedenen Ansichten.
-
1 a first embodiment of the invention in schematic form, -
2 a second embodiment of the invention in schematic form, -
3 in an exploded view a housing with a printed circuit board and a heat sink located thereon, the housing cover being shown raised in the illustration, so that the view of the printed circuit board with the heat sink is released, and -
4 and5 a perspective view of the heat sink after3 in different views.
Es wird zunächst auf die
Um eine dichte Verbindung zwischen dem Rand des Kühlkörpers
In den Rand der Deckelöffnung
Der Kühlkörper
Bei dieser Ausführung ist der Kühlkörper
In einer alternativen Ausführungsform gemäß
In dieser Ausführung weist der Kühlkörper
Eine weitere mögliche Ausführung des Kühlkörpers
Der Kühlkörper
Der Kühlkörper
Der Kühlkörper
Allen Lösungen ist gemeinsam, dass die jeweilige Oberseite des Kühlkörpers
Dadurch kommt es zu einer effektiven Wärmeabfuhr an den Außenbereich, ohne dass das Material des Gehäusedeckels
BezugszeichenlisteReference list
- 11
- Gehäusecasing
- 22
- GehäusedeckelHousing cover
- 33
- LeiterplatteCircuit board
- 44
- DeckelöffnungLid opening
- 55
- Kühlkörper Heatsink
- 66
- Pastepaste
- 77
- umlaufende Nutcircumferential groove
- 88th
- Stegweb
- 99
- DichtmasseSealant
- 1010
- Stufe step
- 1111
- Nutgroove
- 1212th
- Dichtmasse Sealant
- 1515
- seitlicher Kragenside collar
- 1616
- Nutgroove
- 1717
- QuerschlitzenCross slots
- 1818th
- SchraublöcherScrew holes
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