DE102022213523A1 - Control unit and method for assembling the control unit - Google Patents

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Sascha Bader
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Steuergerät (10), insbesondere für Automobil-Anwendungen, mit einem Gehäuse (12) zur Aufnahme einer Leiterplatte (22), mit wenigstens einem im Gehäuse (12) angeordneten Einpresspin (30) zur Kontaktierung der Leiterplatte (22) im Bereich eines Einpressbereichs (26) der Leiterplatte (22), wobei der wenigstens eine Einpresspin (30) eine entlang einer Fügerichtung (41) in den Einpressbereich (26) verlaufende Längsachse (32) aufweist, die senkrecht zur Ebene der Leiterplatte (22) verläuft, wobei die Leiterplatte (22) mittels zumindest eines Befestigungselements (36) mit dem Gehäuse (12) verbunden ist.The invention relates to a control device (10), in particular for automotive applications, with a housing (12) for receiving a circuit board (22), with at least one press-in pin (30) arranged in the housing (12) for contacting the circuit board (22) in the region of a press-in area (26) of the circuit board (22), wherein the at least one press-in pin (30) has a longitudinal axis (32) running along a joining direction (41) into the press-in area (26) and running perpendicular to the plane of the circuit board (22), wherein the circuit board (22) is connected to the housing (12) by means of at least one fastening element (36).

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft ein Steuergerät, das sich durch eine besonders vorteilhafte Anordnung eines Schaltungsträgers bzw. einer Leiterplatte im Gehäuse beim Auftreten von thermomechanischen Spannungen auszeichnet. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage eines erfindungsgemäßen Steuergeräts.The invention relates to a control device which is characterized by a particularly advantageous arrangement of a circuit carrier or a circuit board in the housing when thermomechanical stresses occur. The invention further relates to a method for assembling a control device according to the invention.

Stand der TechnikState of the art

Steuergeräte, insbesondere für Automobil-Anwendungen, können während des Betriebs großen Temperaturschwankungen ausgesetzt sein. Die Temperaturen können bei Steuergeräten für elektrische Lenkungen beispielsweise in einem Temperaturbereich von -40°C bis +125°C liegen. Die in einem Gehäuse des Steuergeräts üblicherweise über Befestigungsschrauben oder ähnliche Befestigungselemente angeordneten Schaltungsträger bzw. Leiterplatten dehnen sich bei derartigen Temperaturschwankungen relativ stark aus bzw. sind hohen thermomechanischen Spannungen im Verbindungsbereich zu anderen Bauelementen ausgesetzt. Dies kann unter ungünstigen Umständen zu einer Beeinträchtigung bzw. zu einer Beschädigung der elektronischen Schaltung auf dem Schaltungsträger führen. Darüber hinaus werden in derartigen Steuergeräten typischerweise Einpresspins zur Verbindung der elektronischen Schaltung der Leiterplatte mit einem Steckeranschlusskörper zur (externen) Kontaktierung bzw. Ansteuerung des Steuergeräts verwendet. Zum Ausgleich unterschiedlicher Ausdehnungen beispielsweise des Gehäuses und der in dem Gehäuse angeordneten Leiterplatte ist es darüber hinaus bekannt, derartige Einpresspins mit S-förmigen Abschnitten o.ä. Ausgleichsabschnitten zu versehen, die einen Ausgleich aufgrund der Erwärmung der aus unterschiedlichen Materialien bestehenden Bauteile und dadurch auch eine Reduzierung von Spannungen, insbesondere in einer Einpresszone der Einpresspins in der Leiterplatte, ermöglichen. Derartig geformte Einpresspins lassen sich jedoch bei manchen Gehäusekonzepten nur schwierig realisieren, da die zum Einpressen der Einpresspins in Einpressöffnungen einer Leiterplatte benötigten Fügestempel gegebenenfalls nicht in Kontakt mit Einpressschultern der Einpresspins gelangen können, wenn die Einpresspins beispielsweise vorab in einem haubenförmigen Gehäuse montiert sind, das die Zugänglichkeit der Fügestempel zu den Einpressschultern erschwert oder verhindert. Andererseits ist eine Kraftübertragung auf die Einpresspins über das Gehäuse von der Gehäuseaußenseite zum Einführen der Einpresspins in die Einpressöffnungen der Leiterplatte bei elastisch ausgebildeten Abschnitten der Einpresspins ebenfalls oftmals nicht möglich, da kein kontrollierter bzw. prozesssicherer Fügevorgang möglich ist.Control units, particularly for automotive applications, can be exposed to large temperature fluctuations during operation. For example, the temperatures in control units for electric steering systems can range from -40°C to +125°C. The circuit carriers or printed circuit boards, which are usually arranged in a housing of the control unit using fastening screws or similar fastening elements, expand relatively strongly in the case of such temperature fluctuations or are exposed to high thermomechanical stresses in the connection area to other components. Under unfavorable circumstances, this can lead to impairment or damage to the electronic circuit on the circuit carrier. In addition, press-in pins are typically used in such control units to connect the electronic circuit of the printed circuit board to a plug connection body for (external) contacting or control of the control unit. In order to compensate for different expansions, for example of the housing and the circuit board arranged in the housing, it is also known to provide such press-in pins with S-shaped sections or similar compensation sections, which allow compensation due to the heating of the components made of different materials and thus also a reduction in stresses, in particular in a press-in zone of the press-in pins in the circuit board. However, press-in pins shaped in this way are difficult to implement in some housing concepts, since the joining punches required to press the press-in pins into press-in openings of a circuit board may not be able to come into contact with the press-in shoulders of the press-in pins if the press-in pins are, for example, previously mounted in a hood-shaped housing, which makes it difficult or impossible for the joining punches to access the press-in shoulders. On the other hand, a force transmission to the press-in pins via the housing from the outside of the housing to insert the press-in pins into the press-in openings of the circuit board is also often not possible with elastically designed sections of the press-in pins, since a controlled or process-reliable joining process is not possible.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das erfindungsgemäße Steuergerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass auch bei Anwendungen, bei denen die Anordnung von Fügestempeln in dem Gehäuse während der Montage von Einpresspins nicht oder nur sehr schwierig möglich ist, ein Spannungsausgleich bzw. eine Reduzierung von thermomechanischen Spannungen zwischen der Leiterplatte, dem Gehäuse und den Einpresspins auch bei biegesteifen bzw. keine Ausgleichsabschnitte aufweisenden Einpresspins im Zusammenhang mit unterschiedlichen Ausdehnungsverhalten der Leiterplatte und den Einpresspins ermöglicht wird.The control device according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that even in applications in which the arrangement of joining stamps in the housing during the assembly of press-in pins is not possible or only possible with great difficulty, a stress compensation or a reduction of thermomechanical stresses between the circuit board, the housing and the press-in pins is made possible even in the case of press-in pins that are rigid or have no compensation sections in connection with different expansion behavior of the circuit board and the press-in pins.

Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, eine Positionierung bzw. Fixierung der Leiterplatte im Innenraum des Gehäuses dadurch zu realisieren, dass die Leiterplatte in Art eines Biegebalkens an einem von den Einpresszonen der Einpresspins beabstandeten Bereich mit dem Gehäuse verbunden wird, sodass bei einer thermischen Beanspruchung der Bauteile mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten sich die Leiterplatte in Art eines Biegebalkens deformieren kann, ohne dass die thermomechanischen Spannungen zu einer Beschädigung oder Vorschädigung der Leiterplatte, insbesondere in den Befestigungsbereichen zu den Einpresspins, führen. Hierzu ist üblicherweise ein genügend großer Abstand zwischen der Befestigung der Leiterplatte an dem Gehäuse und der Einpresszone bzw. dem Einpresspin erforderlich, um die ggf. auftretenden mechanischen (Biege-) Spannungen in der Leiterplatte möglichst gering zu halten.The invention is based on the idea of positioning or fixing the circuit board in the interior of the housing by connecting the circuit board to the housing in the manner of a bending beam at an area spaced apart from the press-in zones of the press-in pins, so that when the components with different thermal expansion coefficients are subjected to thermal stress, the circuit board can deform in the manner of a bending beam without the thermomechanical stresses leading to damage or pre-damage to the circuit board, particularly in the fastening areas to the press-in pins. For this purpose, a sufficiently large distance is usually required between the fastening of the circuit board to the housing and the press-in zone or the press-in pin in order to keep any mechanical (bending) stresses that may occur in the circuit board as low as possible.

Vor dem Hintergrund der obigen Erläuterungen ist es daher bei einem erfindungsgemäßen Steuergerät, insbesondere für Automobil-Anwendungen, vorgesehen, dass dieses ein Gehäuse zur Aufnahme einer Leiterplatte aufweist, mit wenigstens einem im Gehäuse angeordneten Einpresspin zur Kontaktierung der Leiterplatte im Bereich eines Einpressbereichs der Leiterplatte, wobei der wenigstens eine Einpresspin eine entlang einer Fügerichtung in den Einpressbereich verlaufende Längsachse aufweist, die senkrecht zur Ebene der Leiterplatte verläuft, wobei die Leiterplatte mittels zumindest eines Befestigungselements mit dem Gehäuse verbunden ist, wobei zwischen dem wenigstens einen Befestigungselement und dem wenigstens einen Einpresspin ein in Richtung der Leiterplattenebene ausgebildeter Abstand vorhanden ist, und wobei zwischen der Leiterplatte und dem Gehäuse ein Spalt ausgebildet ist, sodass die Leiterplatte in einer senkrecht zur Ebene der Leiterplatte verlaufenden Richtung elastisch deformierbar angeordnet ist.Against the background of the above explanations, it is therefore provided in a control device according to the invention, in particular for automotive applications, that it has a housing for receiving a circuit board, with at least one press-in pin arranged in the housing for contacting the circuit board in the region of a press-in area of the circuit board, wherein the at least one press-in pin has a longitudinal axis running along a joining direction into the press-in area, which runs perpendicular to the plane of the circuit board, wherein the circuit board is connected to the housing by means of at least one fastening element, wherein there is a distance formed in the direction of the circuit board plane between the at least one fastening element and the at least one press-in pin, and wherein a gap is formed between the circuit board and the housing, so that the circuit board is arranged to be elastically deformable in a direction running perpendicular to the plane of the circuit board.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Steuergeräts sind in den Unteransprüchen aufgeführt.Advantageous further developments of the control device according to the invention are listed in the subclaims.

Um insbesondere einen relativ einfachen bzw. definierten Montageprozess der Einpresspins mit den Einpresszonen in der Leiterplatte zu ermöglichen, ist es bevorzugt vorgesehen, dass der Einpresspin in Fügerichtung als starrer, vorzugsweise stiftförmiger Einpresspin ausgebildet ist. Gemeint ist damit, dass der Einpresspin bei einer in Längsrichtung des Einpresspins verlaufenden Kraft, die beim Einpressen in die Leiterplatte erzeugt wird, sich in Längsrichtung nicht deformiert bzw. verformt.In order to enable a relatively simple or defined assembly process of the press-in pins with the press-in zones in the circuit board, it is preferably provided that the press-in pin is designed as a rigid, preferably pin-shaped press-in pin in the joining direction. This means that the press-in pin does not deform or deform in the longitudinal direction when a force is applied in the longitudinal direction of the press-in pin, which is generated when it is pressed into the circuit board.

Vorzugsweise ist das Gehäuse mehrteilig ausgebildet und weist einen Gehäuseboden und einen Gehäusedeckel auf, die eine vorzugsweise parallel zur Ebene der Leiterplatte verlaufende Trennebene des Gehäuses ausbilden.Preferably, the housing is designed in several parts and has a housing base and a housing cover, which form a parting plane of the housing that preferably runs parallel to the plane of the circuit board.

Das wenigstens eine Befestigungselement kann auf unterschiedliche Art und Weise ausgebildet sein. Vorzugsweise ist das wenigstens eine Befestigungselement in Form einer stoffschlüssigen Verbindung mittels eines Wärmeleitklebers oder Klebers ausgebildet. Es ist jedoch auch möglich, dass das Befestigungselement in Form eines mechanischen Elements, beispielsweise einer Befestigungsschraube, ausgebildet ist.The at least one fastening element can be designed in different ways. Preferably, the at least one fastening element is designed in the form of a material connection by means of a thermally conductive adhesive or glue. However, it is also possible for the fastening element to be designed in the form of a mechanical element, for example a fastening screw.

Um zu verhindern, dass aufgrund von Bauteiletoleranzen der Leiterplatte, des Verbindungselements zwischen der Leiterplatte und dem Gehäuse oder dem Gehäuse zu hohe mechanische Spannungen bei der Montage auftreten, kann es darüber hinaus vorgesehen sein, dass die Leiterplatte lediglich auf ihrer Oberseite oder ihrer Unterseite mit dem Gehäuse verbunden ist. Dabei ist die Verbindung zwischen dem Gehäuseelement und der Leiterplatte bevorzugt auf der dem Einpresspin gegenüberliegenden Seite der Leiterplatte angeordnet.In order to prevent excessive mechanical stresses from occurring during assembly due to component tolerances of the circuit board, the connecting element between the circuit board and the housing or the housing, it can also be provided that the circuit board is only connected to the housing on its top or bottom. The connection between the housing element and the circuit board is preferably arranged on the side of the circuit board opposite the press-in pin.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnungen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments of the invention and from the drawings.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description of the drawings

  • 1 und 2 zeigen in einem stark vereinfachten Längsschnitt unterschiedliche Montageschritte eines Steuergeräts, 1 and 2 show in a highly simplified longitudinal section different assembly steps of a control unit,
  • 3 das in der 2 im Längsschnitt dargestellte Steuergerät während einer thermischen Beanspruchung der Bauteile des Steuergeräts und 3 that in the 2 Control unit shown in longitudinal section during thermal stress on the components of the control unit and
  • 4 eine Draufsicht auf das Steuergerät der 2 in der Ebene der Leiterplatte. 4 a top view of the control unit of the 2 in the plane of the circuit board.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.Identical elements or elements with the same function are provided with the same reference numbers in the figures.

In den 2 und 3 sind die für das Verständnis der Erfindung wesentlichen Bauteile eines Steuergeräts 10 stark vereinfacht dargestellt. Das Steuergerät 10 umfasst ein mehrteilig ausgebildetes Gehäuse 12, bestehend aus einem in etwa topf- bzw. wannenförmigen Gehäuseboden 14 als erstem Gehäuseelement 13 und einem mit dem Gehäuseboden 14 verbindbaren und durch nicht dargestellte Befestigungselemente verbundenen, haubenförmigen Gehäusedeckel 16 als zweitem Gehäuseelement 15. Die beiden Gehäuseelemente 13, 15 weisen jeweils auf einander zugewandten Seiten eine randseitig umlaufende Gehäusewand 17, 19 auf. Obwohl der Gehäuseboden 14 und der Gehäusedeckel 16 grundsätzlich aus verschiedensten Materialien bestehen können, ist es bevorzugt vorgesehen, dass der Gehäuseboden 14 aus Kunststoff und der Gehäusedeckel 16 aus Aluminium bzw. einer Aluminiumlegierung besteht.In the 2 and 3 the components of a control device 10 that are essential for understanding the invention are shown in a highly simplified manner. The control device 10 comprises a multi-part housing 12, consisting of an approximately pot- or tub-shaped housing base 14 as the first housing element 13 and a hood-shaped housing cover 16 that can be connected to the housing base 14 and is connected by fastening elements (not shown) as the second housing element 15. The two housing elements 13, 15 each have a peripheral housing wall 17, 19 on the sides facing each other. Although the housing base 14 and the housing cover 16 can basically be made of a wide variety of materials, it is preferably provided that the housing base 14 is made of plastic and the housing cover 16 is made of aluminum or an aluminum alloy.

Der Gehäuseboden 14 und der Gehäusedeckel 16 weisen eine in Bezug auf die beiden genannten Gehäuseelemente 13, 15 senkrecht zu den Gehäusewänden 17, 19 verlaufende Trennebene 18 auf. Im Innenraum 20 des Gehäuses 12 ist ein Schaltungsträger in Form einer Leiterplatte 22 angeordnet. Die Ebene der Leiterplatte 22 verläuft dabei parallel zur Ebene des Gehäusebodens 14 bzw. zum Gehäusedeckel 16 bzw. senkrecht zu den Gehäusewänden 17, 19.The housing base 14 and the housing cover 16 have a separating plane 18 that runs perpendicular to the housing walls 17, 19 in relation to the two housing elements 13, 15 mentioned. A circuit carrier in the form of a printed circuit board 22 is arranged in the interior 20 of the housing 12. The plane of the printed circuit board 22 runs parallel to the plane of the housing base 14 or to the housing cover 16 or perpendicular to the housing walls 17, 19.

Die Leiterplatte 22 weist eine nicht dargestellte elektronische Schaltung auf, die mittels in der Leiterplatte 22 angeordneter Einpressöffnungen 24 in Form von metallisierten Einpressbereichen 26 elektrisch kontaktierbar ist. Die Einpressbereiche 26 wirken mit Einpressabschnitten 28 von Einpresspins 30 zusammen, die rein beispielhaft senkrecht zur Zeichenebene der 1 bis 3 angeordnet sind, sodass in den Figuren nur ein Einpresspin 30 sichtbar ist.The circuit board 22 has an electronic circuit (not shown) which can be electrically contacted by means of press-in openings 24 arranged in the circuit board 22 in the form of metallized press-in areas 26. The press-in areas 26 interact with press-in sections 28 of press-in pins 30 which, purely by way of example, are arranged perpendicular to the plane of the drawing of the 1 to 3 are arranged so that only one press-in pin 30 is visible in the figures.

Die Einpresspins 30 sind beispielhaft am Grund des Gehäusebodens 14 verankert und führen von dort beispielsweise zu einem nicht dargestellten Steckeranschlussbereich des Steuergeräts 10, um das Steuergerät 10 mittels eines (fahrzeugseitigen) Gegensteckers zu kontaktieren bzw. anzusteuern.The press-in pins 30 are anchored, for example, at the base of the housing base 14 and lead from there, for example, to a plug connection area of the control unit 10 (not shown) in order to contact or control the control unit 10 by means of a (vehicle-side) mating plug.

Der stiftförmige Einpresspin 30 weist eine Längsachse 32 auf, die senkrecht zur Ebene der Leiterplatte 22 verläuft. Insbesondere ist der Einpresspin 30 in Richtung der Längsachse 32 betrachtet als starrer Einpresspin 30 ausgebildet, beispielsweise durch eine im Wesentlichen quaderförmige Ausgestaltung ohne S-förmig gebogene, elastisch deformierbare Abschnitte o.ä. Bereiche.The pin-shaped press-in pin 30 has a longitudinal axis 32 which is perpendicular to the plane of the terplatte 22. In particular, the press-in pin 30 is designed as a rigid press-in pin 30 when viewed in the direction of the longitudinal axis 32, for example by a substantially cuboid-shaped design without S-shaped, elastically deformable sections or similar areas.

In einem in der Leiterplattenebene verlaufenden Abstand a von den Einpressöffnungen 24 bzw. den Einpresspins 30 ist die Leiterplatte 22 mit wenigstens einem auf der den Einpresspins 30 gegenüberliegenden Seite der Leiterplatte 22 angeordneten Befestigungselement 36 mit der Innenseite des Gehäusedeckels 16 (starr) verbunden.At a distance a extending in the circuit board plane from the press-in openings 24 or the press-in pins 30, the circuit board 22 is connected (rigidly) to the inside of the housing cover 16 by means of at least one fastening element 36 arranged on the side of the circuit board 22 opposite the press-in pins 30.

Ergänzend wird erläutert, dass das wenigstens eine Befestigungselement 36 auch mit dem Gehäuseboden 14 verbunden sein kann, bzw. dass beidseitig der Leiterplattenebene Befestigungselemente 36 vorgesehen sind.In addition, it is explained that the at least one fastening element 36 can also be connected to the housing base 14, or that fastening elements 36 are provided on both sides of the circuit board plane.

Das beispielhaft blockförmig und länglich ausgebildete Befestigungselement 36 kann als mechanisches Befestigungselement 36 unter Verwendung beispielsweise von Verbindungsschrauben o.ä. ausgebildet sein, oder aber als stoffschlüssiges Befestigungselement 36, zum Beispiel in Form eines Wärmeleitklebers o.ä. Klebers. Zwischen der Leiterplatte 22 und der Gehäusewand 19 ist darüber hinaus ein umlaufender Spalt 38 ausgebildet, sodass die Leiterplatte 22 in Richtung des Doppelpfeils 40 im Bereich des Spalts 38 elastisch auslenkbar ist.The fastening element 36, which is block-shaped and elongated, for example, can be designed as a mechanical fastening element 36 using, for example, connecting screws or the like, or as a material-bonded fastening element 36, for example in the form of a thermally conductive adhesive or the like. In addition, a circumferential gap 38 is formed between the circuit board 22 and the housing wall 19, so that the circuit board 22 can be elastically deflected in the direction of the double arrow 40 in the area of the gap 38.

Die Montage des soweit beschriebenen Steuergeräts 10 erfolgt gemäß der Darstellung der 1 dadurch, dass in einem ersten Montageschritt zunächst die Leiterplatte 22 in einer senkrecht zur Ebene der Leiterplatte 22 verlaufenden Fügerichtung 41 mit ihren Einpressöffnungen 24 über die Einpressbereiche 26 eine elektrische Kontaktierung der Leiterplatte 22 mit den Einpressabschnitten 28 der Einpresspins 30 ausbildet. Anschließend erfolgt das Ausbilden einer mechanischen Verbindung zwischen dem Gehäusedeckel 16 und der Leiterplatte 22 mittels des Befestigungselements 36, wie dies in der 2 dargestellt ist.The assembly of the control unit 10 described so far is carried out according to the illustration of the 1 in that in a first assembly step, the circuit board 22 first forms an electrical contact between the circuit board 22 and the press-in sections 28 of the press-in pins 30 in a joining direction 41 running perpendicular to the plane of the circuit board 22 with its press-in openings 24 via the press-in areas 26. A mechanical connection is then formed between the housing cover 16 and the circuit board 22 by means of the fastening element 36, as shown in the 2 is shown.

Beim Betrieb des Steuergeräts 10 bzw. bei auftretenden Temperaturschwankungen kommt es zu einem unterschiedlichen Ausdehnungsverhalten der Teile des Steuergeräts 10 aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnungskoeffizienten. Insbesondere kann es dabei vorkommen, dass aufgrund einer Längenänderung der Einpresspins 30 in Richtung deren Längsachsen 32 auf die Leiterplatte 22 in Richtung eines Doppelpfeils 40 Kräfte einwirken, die aufgrund der beschriebenen konstruktiven Ausbildung des Steuergeräts 10 eine Auslenkung des zwischen dem Befestigungselement 36 und den Einpresspins 30 angeordneten Abschnitts 42 der Leiterplatte 22 zur Folge haben. Aufgrund des Spalts 38 kann sich die Leiterplatte 22 dabei in der in der 3 stark übertrieben dargestellten Art und Weise in Art eines einseitig eingespannten Biegebalkens elastisch deformieren bzw. auslenken, ohne dass es aufgrund der aufgrund der unterschiedlichen Ausdehnungen der Bauteile aufgrund deren unterschiedlichen Materialien zu einer Vorschädigung oder Beschädigung der Leiterplatte 22 bzw. der auf der Leiterplatte 22 angeordneten elektronischen Schaltung kommt.When the control unit 10 is operated or when temperature fluctuations occur, the parts of the control unit 10 expand differently due to different thermal expansion coefficients. In particular, it can happen that due to a change in the length of the press-in pins 30 in the direction of their longitudinal axes 32, forces act on the circuit board 22 in the direction of a double arrow 40, which, due to the described structural design of the control unit 10, result in a deflection of the section 42 of the circuit board 22 arranged between the fastening element 36 and the press-in pins 30. Due to the gap 38, the circuit board 22 can thereby move in the direction specified in the 3 elastically deform or deflect in a greatly exaggerated manner in the manner of a bending beam clamped on one side, without any pre-damage or damage to the circuit board 22 or the electronic circuit arranged on the circuit board 22 occurring due to the different expansions of the components due to their different materials.

Das soweit beschriebene Steuergerät 10 kann in vielfältiger Art und Weise modifiziert bzw. abgeändert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. Insbesondere wird erwähnt, dass in der Praxis selbstverständlich die Einpresspins 30 unterschiedliche Abstände a zum Befestigungselement 36 aufweisen. Wesentlich ist lediglich, dass die (mechanische) Verbindung zwischen der Leiterplatte 22 und dem Gehäuse 12 mittels des Befestigungselements 36 derart erfolgt, dass zwischen den Einpresspins 30 und dem Befestigungselement 36 Abstände a ausgebildet sind, die es ermöglichen, dass die Leiterplatte 22 in Art eines Biegebalkens wirken kann.The control device 10 described so far can be modified or changed in many different ways without deviating from the inventive concept. In particular, it is mentioned that in practice the press-in pins 30 naturally have different distances a from the fastening element 36. The only important thing is that the (mechanical) connection between the circuit board 22 and the housing 12 is made by means of the fastening element 36 in such a way that distances a are formed between the press-in pins 30 and the fastening element 36, which allow the circuit board 22 to act like a bending beam.

Claims (9)

Steuergerät (10), insbesondere für Automobil-Anwendungen, mit einem Gehäuse (12) zur Aufnahme einer Leiterplatte (22), mit wenigstens einem im Gehäuse (12) angeordneten Einpresspin (30) zur Kontaktierung der Leiterplatte (22) im Bereich eines Einpressbereichs (26) der Leiterplatte (22), wobei der wenigstens eine Einpresspin (30) eine entlang einer Fügerichtung (41) in den Einpressbereich (26) verlaufende Längsachse (32) aufweist, die senkrecht zur Ebene der Leiterplatte (22) verläuft, wobei die Leiterplatte (22) mittels zumindest eines Befestigungselements (36) mit dem Gehäuse (12) verbunden ist, wobei zwischen dem wenigstens einen Befestigungselement (36) und dem wenigstens einen Einpresspin (30) ein in Leiterplattenebene ausgebildeter Abstand (a) vorhanden ist, und wobei zwischen der Leiterplatte (22) und dem Gehäuse (12) ein Spalt (38) ausgebildet ist, sodass die Leiterplatte (22) in einer senkrecht zur Ebene der Leiterplatte (22) verlaufenden Richtung elastisch deformierbar angeordnet ist.Control device (10), in particular for automotive applications, with a housing (12) for receiving a circuit board (22), with at least one press-in pin (30) arranged in the housing (12) for contacting the circuit board (22) in the region of a press-in area (26) of the circuit board (22), wherein the at least one press-in pin (30) has a longitudinal axis (32) running along a joining direction (41) into the press-in area (26) and running perpendicular to the plane of the circuit board (22), wherein the circuit board (22) is connected to the housing (12) by means of at least one fastening element (36), wherein a distance (a) formed in the circuit board plane is present between the at least one fastening element (36) and the at least one press-in pin (30), and wherein a gap (38) is formed between the circuit board (22) and the housing (12), so that the circuit board (22) is arranged to be elastically deformable in a direction running perpendicular to the plane of the circuit board (22). is. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Einpresspin (30) in Fügerichtung (41) als starrer, vorzugsweise stiftförmiger Einpresspin (30) ausgebildet ist.Control unit after Claim 1 , characterized in that the at least one press-in pin (30) is designed as a rigid, preferably pin-shaped press-in pin (30) in the joining direction (41). Steuergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) mehrteilig ausgebildet ist und einen Gehäuseboden (14) und einen Gehäusedeckel (16) aufweist, die eine vorzugsweise parallel zur Ebene der Leiterplatte (22) verlaufende Trennebene (18) des Gehäuses (12) ausbilden.Control unit after Claim 1 or 2 , characterized in that the housing (12) is designed in several parts and has a housing base (14) and a housing cover (16), which form a separating plane (18) of the housing (12) which preferably runs parallel to the plane of the circuit board (22). Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (38) in Umfangsrichtung der Leiterplatte (22) betrachtet als umlaufender Spalt (38) ausgebildet ist.Control unit according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the gap (38) is designed as a circumferential gap (38) when viewed in the circumferential direction of the circuit board (22). Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Befestigungselement (36) eine stoffschlüssige Verbindung in Form eines Wärmeleitklebers oder Klebers aufweist.Control unit according to one of the Claims 1 until 4 , characterized in that the at least one fastening element (36) has a material-locking connection in the form of a thermally conductive adhesive or glue. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (22) lediglich auf ihrer Oberseite oder ihrer Unterseite mit dem Gehäuse (12) verbunden ist.Control unit according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that the circuit board (22) is connected to the housing (12) only on its upper side or its lower side. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Befestigungselement (36) auf der dem wenigstens einen Einpresspin (30) gegenüberliegenden Seite der Leiterplatte (22) angeordnet ist.Control unit according to one of the Claims 1 until 6 , characterized in that the at least one fastening element (36) is arranged on the side of the circuit board (22) opposite the at least one press-in pin (30). Steuergerät nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Einpresspin (30) mit dem Gehäuseboden (14) oder dem Gehäusedeckel (16), und die Leiterplatte (22) mit dem Gehäusedeckel (16) oder dem Gehäuseboden (14) verbunden ist.Control unit according to one of the Claims 3 until 7 , characterized in that the at least one press-in pin (30) is connected to the housing base (14) or the housing cover (16), and the circuit board (22) is connected to the housing cover (16) or the housing base (14). Verfahren zur Montage eines Steuergeräts (10), das nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist, umfassend zumindest folgende Schritte: - Bereitstellen eines ersten Gehäuseelements (13, 15) mit wenigstens einem mit dem ersten Gehäuseelement (13, 15) verbundenen Einpresspin (30) - Verbinden einer Leiterplatte (22) mit dem wenigstens einen Einpresspin (30) - Verbinden der Leiterplatte (22) mit einem zweiten Gehäuseelement (15, 13) mittels wenigstens eines Verbindungselements (36)Method for assembling a control device (10) according to one of the Claims 1 until 8th is formed, comprising at least the following steps: - providing a first housing element (13, 15) with at least one press-in pin (30) connected to the first housing element (13, 15) - connecting a circuit board (22) to the at least one press-in pin (30) - connecting the circuit board (22) to a second housing element (15, 13) by means of at least one connecting element (36)
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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