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Die Erfindung betrifft eine Elektronikbaugruppe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Es sind Elektronikbaugruppen bekannt, bei denen ein elektronischer Schaltungsträger in einem Gehäuse angeordnet ist, wobei Steckerkontakte auf dem Schaltungsträger angeordnet und zur Kontaktierung mit einem Gegenstecker aus dem Gehäuse herausgeführt sind. Abhängig von der Größe des Gehäuses können im Betrieb Schwingungen auftreten, die dazu führen können, dass eine Relativbewegung zwischen den Steckerkontakten und Kontaktelementen des Gegensteckers stattfindet. Solche Relativbewegungen können auch durch Temperaturwechsel verursacht werden.
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Relativbewegungen zwischen den Steckerkontakten und den Kontaktelementen können Reiboxidation verursachen, die zu Widerstandsspitzen und zur Bildung einer unerwünschten, fest haftenden hochohmigen Zwischenschicht führen kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine neuartige Elektronikbaugruppe anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Elektronikbaugruppe mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Eine erfindungsgemäße Elektronikbaugruppe umfasst eine elektronische Schaltung mit mindestens einem Schaltungsträger und einem oder mehreren mit dem Schaltungsträger elektrisch und mechanisch verbundenen Steckerkontakten, wobei die Elektronikbaugruppe ferner ein Gehäuse aufweist, das einen Hohlraum definiert, in dem die elektronische Schaltung aufgenommen ist, wobei das Gehäuse ein Gehäuseunterteil und ein Gehäuseoberteil aufweist, wobei der Schaltungsträger auf dem Gehäuseunterteil montiert ist und die Steckerkontakte zur Kontaktierung mit einem Gegenstecker durch mindestens eine Öffnung aus dem Gehäuseoberteil herausgeführt sind. Erfindungsgemäß ist in einem Bereich, in dem die Steckerkontakte durch die mindestens eine Öffnung aus dem Gehäuseoberteil herausgeführt sind, ein Verbindungsmittel zur mechanischen Verbindung des Gehäuseoberteils mit dem Gehäuseunterteil angeordnet.
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Hierdurch wird eine gegebenenfalls im Betrieb auftretende Verformung des Gehäuseoberteils infolge von Temperaturwechseln oder Schwingungen vermindert. Das Auftreten von Reiboxidation und Widerstandsspitzen durch Bildung einer fest haftenden hochohmigen Zwischenschicht kann dadurch stark reduziert werden.
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Das Verbindungsmittel kann beispielsweise als eine Schraube, ein Niet oder eine Klebeverbindung ausgebildet sein.
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In einer Ausführungsform weist das Gehäuseoberteil einen integrierten Steckerkragen zur Aufnahme des Gegensteckers auf, wobei die Steckerkontakte durch mindestens eine Öffnung in den Steckerkragen geführt sind.
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In einer Ausführungsform ist die Schraube vom Inneren des Steckerkragens aus durch eine Öffnung im Gehäuseoberteil in das Gehäuseunterteil geschraubt, das hierzu eine Öffnung mit einem Gewinde oder eine Gegenmutter aufweist.
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In einer Ausführungsform weisen/weist das Gehäuseoberteil und/oder das Gehäuseunterteil im Bereich des Verbindungsmittels einen gegenüber einer übrigen Wandstärke verstärkten Bereich auf, derart dass das Gehäuseoberteil und das Gehäuseunterteil in diesem Bereich aneinander anliegen.
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In einer Ausführungsform weist das Verbindungsmittel eine Zentriergeometrie auf, die zum Eingriff in eine korrespondierende Geometrie im Gegenstecker konfiguriert ist. Die Zentriergeometrie kann ein Zentrierstift sein, der in eine zugehörende Öffnung im Gegenstecker eingreift. Auf diese Weise können Steckertoleranzen verbessert werden.
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Zwischen dem Gehäuseunterteil und dem Gehäuseoberteil kann in deren Randbereich eine Dichtung angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich können am Gegenstecker ein oder mehrere Dichtelemente angeordnet sein, um aus dem Gegenstecker herausgeführte Kabel gegen den Gegenstecker und/oder den Gegenstecker gegen den Steckerkragen abzudichten. Somit ist der Hohlraum mediendicht verschlossen.
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In einer Ausführungsform ist das Gehäuseunterteil als Kühlkörper ausgebildet, insbesondere wenn die elektronische Schaltung eine Leistungselektronik enthält oder als solche ausgebildet ist.
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In einer Ausführungsform ist die Elektronikbaugruppe als eine Lenksteuereinheit, eine Getriebesteuereinheit, als ein Smart-Aktuator (beispielsweise als eine Pumpe oder eine Stellereinheit) oder als ein Inverter ausgebildet.
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Die Elektronikbaugruppe kann Teil eines Kraftfahrzeugs sein.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Darin zeigen:
- 1 eine schematische Ansicht einer Elektronikbaugruppe gemäß dem Stand der Technik,
- 2 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Elektronikbaugruppe,
- 3 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Elektronikbaugruppe, und
- 4 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Elektronikbaugruppe.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 ist eine schematische Ansicht einer Elektronikbaugruppe 10, insbesondere für ein Kraftfahrzeug. Die Elektronikbaugruppe 10 weist eine elektronische Schaltung 2 auf. Die elektronische Schaltung 2 umfasst einen Schaltungsträger 2.1 und einen oder mehrere auf dem Schaltungsträger 2.1 bestückte, insbesondere eingelötete oder eingepresste, Steckerkontakte 2.2 auf. Ferner kann die elektronische Schaltung 2 ein oder mehrere elektronische Bauelemente 2.3 aufweisen.
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Die Elektronikbaugruppe 10 weist ferner ein Gehäuse auf, das einen Hohlraum 4 definiert, in dem die elektronische Schaltung 2 aufgenommen ist. Das Gehäuse umfasst ein Gehäuseunterteil 3 und ein Gehäuseoberteil 1. Die elektronische Schaltung 2, insbesondere der Schaltungsträger 2.1, ist auf dem Gehäuseunterteil 3 montiert.
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In einer Ausführungsform kann das Gehäuseunterteil 3 als Kühlkörper ausgebildet sein, insbesondere wenn die elektronische Schaltung 2 eine Leistungselektronik enthält oder als solche ausgebildet ist.
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Zwischen dem Gehäuseunterteil 3 und dem Gehäuseoberteil 1 kann eine Dichtung 3.1 vorgesehen sein.
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Das Gehäuseoberteil 1 weist einen integrierten Steckerkragen 1.1 zur Aufnahme eines Gegensteckers 5 auf. Die Steckerkontakte 2.2 sind durch jeweilige Öffnungen aus dem Hohlraum 4 heraus in den Steckerkragen 1.1 geführt um von Kontaktelementen 5.2 des Gegensteckers 5 elektrisch kontaktiert zu werden, wenn dieser im Steckerkragen 1.1 eingesteckt ist. Am Gegenstecker 5 können ferner ein oder mehrere Dichtelemente 5.1 angeordnet sein um aus dem Gegenstecker 5 herausgeführte Kabel 5.3 gegen den Gegenstecker 5 und/oder den Gegenstecker 5 gegen den Steckerkragen 1.1 abzudichten.
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Die Dichtelemente 5.1 und die Dichtung 3.1 bewirken, dass das Gehäuse und damit der Hohlraum 4 mediendicht verschlossen sind.
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Abhängig von der Größe des Gehäuses, insbesondere einer Fläche des Gehäuseoberteils 1 und/oder Gehäuseunterteils 3, können im Betrieb Schwingungen S des Gehäuseoberteils 1 relativ zum Gehäuseunterteil 3 auftreten, beispielsweise in einer vertikalen Richtung. Insbesondere wenn der Steckerkragen 1.1 mittig oder im Wesentlichen mittig auf dem Gehäuseoberteil 1 angeordnet ist, können solche Schwingungen S dazu führen, dass eine insbesondere zyklische Relativbewegung zwischen den Steckerkontakten 2.2 und den Kontaktelementen 5.2 stattfindet. Solche Relativbewegungen können auch durch Temperaturwechsel verursacht werden.
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Relativbewegungen zwischen den Steckerkontakten 2.2 und den Kontaktelementen 5.2 können Reiboxidation verursachen, die zu Widerstandsspitzen und zur Bildung einer unerwünschten, fest haftenden hochohmigen Zwischenschicht führen kann.
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2 ist eine schematische Ansicht einer Elektronikbaugruppe 10, die weitgehend der in 1 gezeigten Elektronikbaugruppe entspricht. Zusätzlich ist jedoch im Bereich des Steckerkragens 1.1 ein Verbindungsmittel 6 zur mechanischen Verbindung des Gehäuseoberteils 1 mit dem Gehäuseunterteil 3 angeordnet.
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Hierdurch wird eine gegebenenfalls im Betrieb auftretende Verformung des Gehäuseoberteils 1 infolge von Temperaturwechseln oder Schwingungen S vermindert. Das Auftreten von Reiboxidation und Widerstandsspitzen durch Bildung einer fest haftenden hochohmigen Zwischenschicht kann dadurch stark reduziert werden.
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In Kombination mit den Dichtelementen 5.1 des gesteckten Gegensteckers 5 und der Dichtung 3.1 bleibt der Hohlraum 4 ohne zusätzlichen Aufwand mediendicht.
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In der in 2 gezeigten Ausführungsform ist das Verbindungsmittel 6 als eine Schraube ausgebildet, die vom Inneren des Steckerkragens 1.1 aus durch eine Öffnung im Gehäuseoberteil 1 in das Gehäuseunterteil 3 geschraubt ist, das hierzu eine Öffnung mit einem Gewinde aufweisen oder alternativ mit einer Gegenmutter versehen sein kann. Alternativ kann auch ein Verbindungsmittel mit einem selbstformenden Gewinde zur Anwendung kommen. Hierzu können/kann das Gehäuseoberteil 1 und/oder das Gehäuseunterteil 3 gegenüber einer übrigen Wandstärke jeweils einen verstärkten Bereich 1.2, 3.2 aufweisen, der insbesondere in den Hohlraum 4 hineinragen kann, beispielsweise so, dass das Gehäuseoberteil 1 und das Gehäuseunterteil 3 in diesem Bereich aneinander anliegen. Hierfür kann ein Durchbruch in dem Schaltungsträger 2.1 vorgesehen sein. Anstatt einer Schraube kann auch ein anderes Verbindungsmittel 6 vorgesehen sein, beispielsweise ein Niet. Ebenso kann das Verbindungsmittel 6, insbesondere die Schraube, von außen durch die Wand des Gehäuseunterteils 3 in das Gehäuseoberteil 1 geführt sein. Alternativ kann das Verbindungsmittel 6, insbesondere die Schraube oder ein Niet, sowohl durch die Wand des Gehäuseoberteils 1 als auch des Gehäuseunterteils 3 geführt sein.
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3 ist eine schematische Ansicht einer Elektronikbaugruppe 10, die weitgehend der in 2 gezeigten Elektronikbaugruppe entspricht. Zusätzlich weist das Verbindungsmittel 6 jedoch eine Zentriergeometrie 6.1 auf, die zum Eingriff in eine korrespondierende Geometrie im Gegenstecker 5 konfiguriert ist. Auf diese Weise können Steckertoleranzen verbessert werden.
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4 ist eine schematische Ansicht einer Elektronikbaugruppe 10, die weitgehend der in 2 gezeigten Elektronikbaugruppe entspricht. Als Verbindungsmittel 6 kommt in diesem Fall jedoch statt der Schraube eine Klebeverbindung oder eine stoffschlüssige Verbindung (beispielsweise eine Verschweißung) zur Anwendung. Dementsprechend kann auf Öffnungen und Gewinde oder Gegenmuttern verzichtet werden.
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Hierzu können/kann das Gehäuseoberteil 1 und/oder das Gehäuseunterteil 3 gegenüber einer übrigen Wandstärke jeweils einen verstärkten Bereich 1.2, 3.2 aufweisen, der insbesondere in den Hohlraum 4 hineinragen kann, beispielsweise so, dass das Gehäuseoberteil 1 und das Gehäuseunterteil 3 in diesem Bereich aneinander anliegen und miteinander verklebt oder verschweißt sind.
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Die Elektronikbaugruppe 10 (beispielsweise eine ECU) kann beispielsweise als eine Lenksteuereinheit Getriebesteuereinheit (TCU), als Smart-Aktuator (beispielsweise eine Pumpe oder Stellereinheit) oder als Inverter ausgebildet sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gehäuseoberteil
- 1.1
- Steckerkragen
- 1.2
- verstärkter Bereich
- 2
- elektronische Schaltung
- 2.1
- Schaltungsträger
- 2.2
- Steckerkontakt
- 2.3
- elektronisches Bauelement
- 3
- Gehäuseunterteil
- 3.1
- Dichtung
- 3.2
- verstärkter Bereich
- 4
- Hohlraum
- 5
- Gegenstecker
- 5.1
- Dichtelement
- 5.2
- Kontaktelement
- 5.3
- Kabel
- 6
- Verbindungsmittel
- 6.1
- Zentriergeometrie
- 10
- Elektronikbaugruppe
- S
- Schwingungen
