DE102020114733A1 - Electronics for a vehicle and vehicle - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Elektronik (2) für ein Fahrzeug, umfassend ein erstes Gehäuseteil (4), ein zweites Gehäuseteil (6) und eine Leiterplatte (8), wobei die beiden Gehäuseteile (4, 6) in einem Montagezustand der Elektronik (2) zur Bildung eines Gehäuses entlang einer Montageachse (10) miteinander gefügt sind, und wobei die Leiterplatte (8) in dem Montagezustand der Elektronik (2) zwischen dem ersten Gehäuseteil (4) und dem zweiten Gehäuseteil (6) angeordnet und in deren axialen Lage mittels der beiden Gehäuseteile (4, 6) relativ zu dem ersten Gehäuseteil (4) fixiert ist.Um eine Elektronik (2) für ein Fahrzeug und ein damit ausgestattetes Fahrzeug zu verbessern, wird vorgeschlagen, dass das erste Gehäuseteil (4) mindestens ein Auflager (16) und eine Mehrzahl von Rasthaken (18) aufweist, wobei die Leiterplatte (8) in dem Montagezustand der Elektronik (2) mittels der Rasthaken (18) in einer Rastlage des jeweiligen Rasthakens (18) gegen das Auflager (16) vorgespannt ist, und wobei die Rasthaken (18) in der jeweiligen Rastlage mittels des zweiten Gehäuseteils (6) in radialer Richtung gesichert sind.Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug.The present invention relates to electronics (2) for a vehicle, comprising a first housing part (4), a second housing part (6) and a printed circuit board (8), the two housing parts (4, 6) when the electronics (2 ) are joined together to form a housing along an assembly axis (10), and wherein the circuit board (8) in the assembled state of the electronics (2) between the first housing part (4) and the second housing part (6) and in their axial position is fixed relative to the first housing part (4) by means of the two housing parts (4, 6). In order to improve electronics (2) for a vehicle and a vehicle equipped with it, it is proposed that the first housing part (4) have at least one support (16) and a plurality of latching hooks (18), the circuit board (8) being pretensioned against the support (16) by means of the latching hooks (18) in a latching position of the respective latching hook (18) in the assembled state of the electronics (2) , and wherein the latching hooks (18) are secured in the respective latching position by means of the second housing part (6) in the radial direction. The invention also relates to a vehicle.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Elektronik für ein Fahrzeug der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art sowie ein Fahrzeug.The present invention relates to electronics for a vehicle of the type mentioned in the preamble of
Derartige Elektroniken für Fahrzeuge und damit ausgestattete Fahrzeuge sind aus dem Stand der Technik in zahlreichen Ausführungsvarianten bereits bekannt.Such electronics for vehicles and vehicles equipped with them are already known from the prior art in numerous design variants.
Beispielsweise ist aus der
Hier setzt die vorliegende Erfindung an.This is where the present invention comes into play.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Elektronik für ein Fahrzeug und ein damit ausgestattetes Fahrzeug zu verbessern.The present invention is based on the object of improving electronics for a vehicle and a vehicle equipped therewith.
Diese Aufgabe wird durch eine Elektronik mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das erste Gehäuseteil mindestens ein Auflager und eine Mehrzahl von Rasthaken aufweist, wobei die Leiterplatte in dem Montagezustand der Elektronik mittels der Rasthaken in einer Rastlage des jeweiligen Rasthakens gegen das Auflager vorgespannt ist, und wobei die Rasthaken in der jeweiligen Rastlage mittels des zweiten Gehäuseteils in radialer Richtung gesichert sind. Ferner wird diese Aufgabe durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung. Die Formulierungen „axial“ und „radial“ beziehen sich dabei auf die Montageachse.This object is achieved by an electronics with the features of
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt insbesondere darin, dass eine Elektronik für ein Fahrzeug und ein damit ausgestattetes Fahrzeug verbessert ist. Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung der Elektronik für ein Fahrzeug und eines Fahrzeugs ist es beispielsweise möglich, die Elektronik einfacher und damit kostengünstiger herzustellen. Die erfindungsgemäße Verrastung der Leiterplatte mit dem ersten Gehäuseteil ermöglicht somit nicht nur eine ausreichende Fixierung der axialen Lage der Leiterplatte relativ zu dem ersten Gehäuseteil, auch unter extremen Umgebungsbedingungen, sondern kann dabei auch einen teuren Schweißprozess erübrigen. Darüber hinaus hat die Erfindung gegenüber dem oben genannten Stand der Technik den Vorteil, dass die Materialien der einzelnen Komponenten der Elektronik, insbesondere die zu fügenden Gehäuseteile des Gehäuses, freier ausgewählt werden können. Beispielsweise können dadurch Werkstoffe mit Gleiteigenschaften, wie gleitfähige Kunststoffe mit Teflonanteil oder dergleichen, eingesetzt werden, die bei einer erforderlichen Verschweißung aufgrund von schlechten oder fehlenden Schweißeigenschaften nicht verwendet werden könnten.An essential advantage of the invention lies in the fact that electronics for a vehicle and a vehicle equipped therewith are improved. Due to the inventive design of the electronics for a vehicle and a vehicle, it is possible, for example, to produce the electronics more simply and thus more cost-effectively. The inventive latching of the circuit board with the first housing part thus not only enables the axial position of the circuit board to be adequately fixed relative to the first housing part, even under extreme environmental conditions, but can also make an expensive welding process superfluous. In addition, the invention has the advantage over the above-mentioned prior art that the materials of the individual components of the electronics, in particular the housing parts of the housing to be joined, can be selected more freely. For example, materials with sliding properties, such as sliding plastics with a Teflon component or the like, can thereby be used, which could not be used if welding is required due to poor or missing welding properties.
Grundsätzlich ist die erfindungsgemäße Elektronik nach Art, Funktionsweise, Anwendung, Material, Dimensionierung und Anordnung in weiten geeigneten Grenzen frei wählbar.In principle, the electronics according to the invention can be freely selected within wide suitable limits in terms of type, mode of operation, application, material, dimensioning and arrangement.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Elektronik sieht vor, dass jeder der Rasthaken auf einer der Leiterplatte zugewandten Kontaktseite eine Crashrippe aufweist, wobei der jeweilige Rasthaken in dem Montagezustand der Elektronik lediglich mittels der Crashrippe mit der Leiterplatte in Eingriff ist. Hierdurch ist ein Toleranzausgleich zwischen dem ersten Gehäuseteil auf der einen Seite und der Leiterplatte auf der anderen Seite auf konstruktiv einfache und damit kostengünstige Weise realisiert. Crashrippen sind rippenartige Vorsprünge, die derart ausgebildet und angeordnet sind, dass diese sich bei dem Fügen des ersten Gehäuseteils und der Leiterplatte zumindest teilweise abscheren können. Entsprechend sind mittels dieser Weiterbildung auch größere Bauteiltoleranzen derart kompensierbar, dass eine ordnungsgemäße axiale Positionierung der Leiterplatte relativ zu dem ersten Gehäuseteil gewährleistet ist.An advantageous development of the electronics according to the invention provides that each of the locking hooks has a crash rib on a contact side facing the circuit board, the respective locking hook only engaging the circuit board by means of the crash rib when the electronics are in the assembled state. In this way, a tolerance compensation between the first housing part on the one hand and the printed circuit board on the other hand is realized in a structurally simple and thus inexpensive way. Crash ribs are rib-like projections that are designed and arranged in such a way that they can at least partially shear off when the first housing part and the printed circuit board are joined. Correspondingly, by means of this development, larger component tolerances can also be compensated in such a way that proper axial positioning of the circuit board relative to the first housing part is ensured.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Elektronik sieht vor, dass das Auflager, der jeweilige Rasthaken mit der Crashrippe und die Leiterplatte derart aufeinander abgestimmt ausgebildet sind, dass die Crashrippe jedes Rasthakens in dem Montagezustand der Elektronik mittels der Leiterplatte zumindest teilweise abgeschert ist. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die Rasthaken in deren jeweiligen Rastlage mit der Leiterplatte bei jedem erdenklichen Toleranzenszenario kraftübertragend verbunden sind.An advantageous further development of the aforementioned embodiment of the electronics according to the invention provides that the support, the respective latching hook with the crash rib and the circuit board are designed to be coordinated with one another, that the crash rib of each latching hook is at least partially sheared off by means of the printed circuit board in the assembled state of the electronics. In this way it is ensured that the latching hooks in their respective latching position are connected to the circuit board in a force-transmitting manner in every conceivable tolerance scenario.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Elektronik sieht vor, dass die beiden Gehäuseteile derart aufeinander abgestimmt ausgebildet sind, dass die Rastlage jedes Rasthakens bei der Überführung der Elektronik in deren Montagezustand mittels des zweiten Gehäuseteils herstellbar ist. Hierdurch ist es möglich, die Leiterplatte mittels der Rasthaken und dem mindestens einen Auflager in einem ersten Fertigungsschritt zunächst in deren axialen Lage relativ zu dem ersten Gehäuseteil vorzufixieren und anschließend in einem zweiten Fertigungsschritt mittels des zweiten Gehäuseteils, den Rasthaken und dem Auflager endgültig in deren axialen Lage relativ zu dem ersten Gehäuseteil zu fixieren. Entsprechend ist die korrekte Ausrichtung der Leiterplatte in deren axialen Lage relativ zu dem ersten Gehäuseteil weiter verbessert.Another advantageous development of the electronics according to the invention provides that the two housing parts are designed to be coordinated with one another in such a way that the latching position of each latching hook can be produced by means of the second housing part when the electronics are transferred to their assembled state. This makes it possible to first pre-fix the printed circuit board in its axial position relative to the first housing part by means of the locking hooks and the at least one support in a first manufacturing step and then finally in its axial position in a second manufacturing step by means of the second housing part, the locking hooks and the support Position to be fixed relative to the first housing part. Correspondingly, the correct alignment of the printed circuit board in its axial position relative to the first housing part is further improved.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Elektronik sieht vor, dass der jeweilige Rasthaken und das zweite Gehäuseteil jeweils zueinander korrespondierende Kontaktflächen aufweisen, wobei die zueinander korrespondierenden Kontaktflächen derart ausgebildet und angeordnet sind, dass die Kontaktfläche des zweiten Gehäuseteils den jeweiligen Rasthaken bei der Überführung der Elektronik in deren Montagezustand mittels der Kontaktfläche dieses Rasthakens in dessen Rastlage überführt, bevorzugt, dass die Kontaktfläche des zweiten Gehäuseteils relativ zu der Kontaktfläche dieses Rasthakens als Kontaktschräge ausgebildet ist. Auf diese Weise ist die endgültige Ausrichtung der Leiterplatte in deren axialen Lage relativ zu dem ersten Gehäuseteil auf konstruktiv besonders einfache Art realisierbar. Besonders gilt dies für die bevorzugte Ausführungsform dieser Weiterbildung. Ferner ist durch die bevorzugte Ausführungsform auch eine Fixierung der Leiterplatte in deren radialen Lage relativ zu dem ersten Gehäuseteil ermöglicht.An advantageous development of the aforementioned embodiment of the electronics according to the invention provides that the respective latching hook and the second housing part each have mutually corresponding contact surfaces, the mutually corresponding contact surfaces being designed and arranged in such a way that the contact surface of the second housing part touches the respective latching hook when the Electronics transferred in their assembled state by means of the contact surface of this latching hook in its latching position, preferably that the contact surface of the second housing part is designed as a contact bevel relative to the contact surface of this latching hook. In this way, the final alignment of the printed circuit board in its axial position relative to the first housing part can be implemented in a structurally particularly simple manner. This applies in particular to the preferred embodiment of this development. Furthermore, the preferred embodiment also enables the printed circuit board to be fixed in its radial position relative to the first housing part.
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Elektronik sieht vor, dass die beiden Gehäuseteile derart aufeinander abgestimmt ausgebildet sind, dass die Leiterplatte in dem Montagezustand der Elektronik in einem gegenüber der freien Umgebung im Wesentlichen dichten Innenraum des Gehäuses angeordnet ist. Hierdurch ist die Leiterplatte und darauf positionierte elektrische und/oder elektronische Bauteile wirksam vor für deren Funktion nachteilige Umgebungseinflüsse, wie beispielsweise Feuchtigkeit oder Schmutz, geschützt.Another advantageous development of the electronics according to the invention provides that the two housing parts are designed to be coordinated with one another in such a way that the printed circuit board is arranged in an interior of the housing that is essentially impermeable to the free environment when the electronics are installed. As a result, the circuit board and electrical and / or electronic components positioned on it are effectively protected from environmental influences that are detrimental to their function, such as moisture or dirt.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Elektronik sieht vor, dass die beiden Gehäuseteile zueinander korrespondierende Rastmittel aufweisen, wobei die zueinander korrespondierenden Rastmittel der beiden Gehäuseteile in dem Montagezustand der Elektronik die beiden Gehäuseteile verbindend ineinandergreifen. Auf diese Weise ist es beispielsweise möglich, bei der Überführung der Elektronik in deren Montagezustand auf teure Schweißverbindungen vollständig zu verzichten.Another advantageous development of the electronics according to the invention provides that the two housing parts have locking means that correspond to one another, the corresponding locking means of the two housing parts interlocking the two housing parts in the assembled state of the electronics. In this way it is possible, for example, to completely dispense with expensive welded connections when transferring the electronics to their assembled state.
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Elektronik sieht vor, dass das erste Gehäuseteil eine Mehrzahl von Klemmstrukturen zur Fixierung der radialen Lage der Leiterplatte relativ zu dem ersten Gehäuseteil in dem Montagezustand der Elektronik aufweist, bevorzugt, dass die jeweilige Klemmstruktur als eine Crashrippe ausgebildet ist oder eine Crashrippe aufweist. Hierdurch ist die Leiterplatte nicht nur in deren axialen Lage, sondern auch in deren radialen Lage relativ zu dem ersten Gehäuseteil fixierbar. Aufgrund der von den Rasthaken separaten Ausbildung der Klemmstrukturen sind sowohl die Rasthaken zur Fixierung der Leiterplatte in deren axialen Lage relativ zu dem ersten Gehäuseteil wie auch die Klemmstrukturen zur Fixierung der Leiterplatte in deren radialen Lage relativ zu dem ersten Gehäuseteil jeweils freier gestaltbar und anordenbar. Somit ist eine funktionale Trennung erzielt, so dass die Rasthaken auf der einen Seite und die Klemmstrukturen auf der anderen Seite an deren jeweilige Funktion angepasst ausgebildet und angeordnet werden können. Die zusätzlichen Vorteile, die sich aus der bevorzugten Ausführungsform dieser Weiterbildung ergeben, sind analog zu den obigen Ausführungen bezüglich der Verwendung von Crashrippen.Another advantageous development of the electronics according to the invention provides that the first housing part has a plurality of clamping structures for fixing the radial position of the circuit board relative to the first housing part in the assembled state of the electronics, preferably that the respective clamping structure is designed as a crash rib or a Has crash rib. As a result, the circuit board can be fixed not only in its axial position, but also in its radial position relative to the first housing part. Due to the separate design of the clamping structures from the locking hooks, both the locking hooks for fixing the printed circuit board in its axial position relative to the first housing part and the clamping structures for fixing the printed circuit board in its radial position relative to the first housing part can each be designed and arranged more freely. A functional separation is thus achieved, so that the latching hooks on one side and the clamping structures on the other side can be designed and arranged to be adapted to their respective function. The additional advantages that result from the preferred embodiment of this development are analogous to the above statements with regard to the use of crash ribs.
Grundsätzlich ist die erfindungsgemäße Elektronik für eine Vielzahl von voneinander verschiedenen Anwendungsfällen vorteilhaft einsetzbar. Jedoch sieht eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Elektronik vor, dass die Elektronik als eine Elektronik für einen Lenkwinkelsensor zur Erfassung eines Lenkwinkels eines Lenkrads des Fahrzeugs und/oder für einen Lenkmomentsensor zur Erfassung eines Lenkmoments des Lenkrads des Fahrzeugs ausgebildet ist. Gerade bei der Ermittlung des Lenkwinkels und/oder des Lenkmoments bei einem Lenkrad eines Fahrzeugs ist eine hohe Genauigkeit gefordert. Entsprechend vorteilhaft ist der Einsatz der Erfindung in diesem Anwendungsfeld.In principle, the electronics according to the invention can advantageously be used for a large number of different applications. However, a further advantageous development of the electronics according to the invention provides that the electronics are designed as electronics for a steering angle sensor for detecting a steering angle of a steering wheel of the vehicle and / or for a steering torque sensor for detecting a steering torque of the steering wheel of the vehicle. Particularly when determining the steering angle and / or the steering torque in a steering wheel of a vehicle, a high level of accuracy is required. The use of the invention in this field of application is correspondingly advantageous.
Anhand der beigefügten, grob schematischen Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt:
-
1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Elektronik, in einer Explosionsdarstellung, -
2 das Ausführungsbeispiel in einer teilweise geschnittenen, perspektivischen Darstellung, in einem Montagezustand der Elektronik, - Fig. das Ausführungsbeispiel in einer ersten geschnittenen Seitenansicht und 3a/b einer ersten Draufsicht, bei der Überführung in den Montagezustand,
- Fig. das Ausführungsbeispiel in einer zweiten geschnittenen Seitenansicht und 4a/b einer zweiten Draufsicht, bei der Überführung in den Montagezustand,
- Fig. das Ausführungsbeispiel in einer dritten geschnittenen Seitenansicht und 5a/b einer dritten Draufsicht, bei der Überführung in den Montagezustand,
- Fig. das Ausführungsbeispiel in einer vierten geschnittenen Seitenansicht und 6a/b einer vierten Draufsicht, bei der Überführung in den Montagezustand und
- Fig. das Ausführungsbeispiel in einer fünften geschnittenen Seitenansicht und 7a/b einer fünften Draufsicht, mit der Elektronik in deren Montagezustand.
-
1 an embodiment of the electronics according to the invention, in an exploded view, -
2 the embodiment in a partially sectioned, perspective illustration, in an assembly state of the electronics, - Fig. The embodiment in a first sectional side view and 3a / b of a first plan view, when transferring to the assembly state,
- Fig. The embodiment in a second sectional side view and 4a / b of a second plan view, when transferring to the assembly state,
- Fig. The embodiment in a third sectional side view and 5a / b of a third plan view, when transferring to the assembly state,
- Fig. The embodiment in a fourth sectional side view and 6a / b of a fourth plan view, during the transition to the assembled state and
- Fig. 7 shows the embodiment in a fifth sectional side view and 7a / b of a fifth plan view, with the electronics in their assembled state.
In den
Die Elektronik
Die Elektronik
Um eine hohe Genauigkeit bei der Ermittlung des Lenkwinkels und des Lenkmoments mittels des kombinierten Lenkwinkel-/Lenkmomentsensors auch bei widrigen Umgebungsbedingungen zu gewährleisten, ist eine exakte axiale Positionierung der Leiterplatte
Hierfür weist das erste Gehäuseteil
Jeder der Rasthaken
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die beiden Gehäuseteile
Ferner sind die beiden Gehäuseteile
Darüber hinaus weisen die beiden Gehäuseteile
Zwecks radialer Fixierung der Leiterplatte
Im Nachfolgenden wird die erfindungsgemäße Elektronik für ein Fahrzeug gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel anhand der
Zunächst liegt die Elektronik
Zur endgültigen Fixierung der axialen Lage der Leiterplatte
Bei der oben erläuterten Überführung der Leiterplatte
Zusätzlich zu der vorgenannten Überführung der Rasthaken
Gemäß der erfindungsgemäßen Ausbildung der Elektronik für ein Fahrzeug und eines Fahrzeugs gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es somit möglich, die Elektronik
Die Erfindung ist nicht auf das vorliegende Ausführungsbeispiel begrenzt. Beispielsweise ist die Erfindung auch bei anderen Landfahrzeugen, aber auch bei See- und Luftfahrzeugen vorteilhaft einsetzbar. Die Verwendung der erfindungsgemäßen Elektronik ist dabei selbstverständlich nicht auf die Ermittlung eines Lenkwinkels und/oder eines Lenkmoments eines Lenkrads eines Fahrzeugs beschränkt. Entsprechend ist die Erfindung für eine Vielzahl von voneinander verschiedenen Anwendungsfällen einsetzbar.The invention is not limited to the present embodiment. For example, the invention can also be used advantageously in other land vehicles, but also in sea and air vehicles. The use of the electronics according to the invention is of course not limited to determining a steering angle and / or a steering torque of a steering wheel of a vehicle. Accordingly, the invention can be used for a large number of applications that differ from one another.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 22
- Elektronikelectronics
- 44th
- Erstes GehäuseteilFirst housing part
- 66th
- Zweites GehäuseteilSecond housing part
- 88th
- LeiterplatteCircuit board
- 1010
- MontageachseMounting axis
- 1212th
- Rotorrotor
- 1414th
- Rotorrotor
- 1616
- AuflagerIn stock
- 1818th
- RasthakenLocking hook
- 2020th
-
Crashrippe des Rasthakens 18Crash rib of the locking
hook 18 - 2222nd
-
Kontaktfläche des Rasthakens 18Contact surface of the locking
hook 18 - 2424
-
Kontaktfläche des zweiten Gehäuseteils 6Contact surface of the
second housing part 6 - 2626th
- Innenrauminner space
- 2828
-
Rastmittel des ersten Gehäuseteils 4Latching means of the
first housing part 4 - 3030th
-
Rastmittel des zweiten Gehäuseteils
6 Latching means of the second housing part6th - 3232
-
Klemmstrukturen des ersten Gehäuseteils 4Clamping structures of the
first housing part 4
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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Legal Events
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R163 | Identified publications notified |