DE19540513A1

DE19540513A1 - Steuer- und/oder Reglerbaugruppe

Info

Publication number: DE19540513A1
Application number: DE1995140513
Authority: DE
Inventors: Andreas Heise
Original assignee: ITT Automotive Europe GmbH; Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1995-10-31
Filing date: 1995-10-31
Publication date: 1997-05-07

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuer- und/oder Reglerbaugruppe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Elektronikkomponenten von Steuer- und/oder Reglerbaugruppen, welche beispielsweise im Motorraum eines Kraftfahrzeugs ein gesetzt werden, müssen extremen mechanischen als auch thermi schen Beanspruchungen standhalten. Neben den thermischen An forderungen sind insbesondere Widerstandsfähigkeit gegen di verse Flüssigkeiten (Wasser, Öl, Benzin, Motorreiniger) sowie gegen Dampf-, Spritz- und Strahlwasser gefordert. Um diesen Beanspruchungen an die Elektronikkomponenten gerecht zu wer den, sind bereits verschiedene Maßnahmen bekannt, die jedoch hinsichtlich ihrer Zuverlässigkeit und Herstellung als wenig vorteilhaft anzusehen sind.

Bekannte Maßnahmen hierzu sind:

- Abdichtung des Gehäuses und Einfügung eine Goretex-Membran in das Gehäuse zum Druckausgleich
- Vergießen der Elektronik
- Überziehen der Elektronik mit wasserdichten Substanzen
- Druckfestes Gehäuse mit druckfester Abdichtung und ggf. ei ner Feuchtigkeit aufnehmenden Substanz
- Auslegung der Elektronik für den Betrieb unter Feuchtigkeit.

Hinsichtlich des Vergießens der Elektronik mit einer Verguß masse im Oberteil eines Gehäusedeckels wird auf die DE 43 14 312 A1 hingewiesen. Die in dieser Druckschrift vorgeschla genen Maßnahmen sind hinsichtlich ihrer konstruktiven Ausfüh rung als auch im Hinblick auf die Kosten verbesserungswürdig.

Daher ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Steuer- und/oder Reglerbaugruppe der gattungsbildenden Art dahingehend zu ver bessern, daß mit möglichst geringem Mitteleinsatz eine funk tionssichere und kostengünstige Abdichtung der elektrischen bzw. elektronischen Bauteile in einem Gehäuse erfolgt, das sowohl thermischen als auch mechanischen Beanspruchungen im notwendigen Umfang standhalten muß.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für eine Steuer- und/oder Reglerbaugruppe der eingangs genannten Art durch die den Pa tentanspruch 1 kennzeichnenden Merkmale gelöst.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen im nachfol genden anhand einer Beschreibung mehrerer Ausführungsformen hervor.

Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes in schematischer Darstellung eines Gehäuses mit den darin untergebrachten Elektronikbauteilen,

Fig. 2 eine Ausgestaltung des in Fig. 1 dargestellten Erfin dungsgegenstandes,

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes in schematischer Darstellung.

Die Fig. 1 zeigt in vereinfachter, nicht maßstäblicher Dar stellung die Umrisse eines Gehäuses für eine Steuer- und/oder Reglerbaugruppe in einer Seitenansicht. Das Gehäuse ist mit der Bezugsziffer 1 versehen und weist eine im wesentlichen block- oder quaderförmige Struktur auf. Es besteht aus einem Gehäusegrundkörper 7 mit darauf angeordnetem Gehäusedeckel 8. Der Gehäusegrundkörper 7 nimmt im oberen Innenbereich auf ei ner Leiterplatte 4 eine Vielzahl von elektrischen bzw. elek tronischen Bauteilen 3 auf, die gleichfalls schematisch ange deutet sind. Diese auf der Leiterplatte 4 angeordneten elek tronischen Bauteile 3 werden von einer Sperrschicht 2 be grenzt, die als Folie membranartig abschnittsweise an den Oberflächen der Bauteile 3 anliegt. Die Sperrschicht ist kon struktiv als eine für Flüssigkeiten und Gas undurchlässige, dünnwandige Folie ausgelegt, durch die die elektrischen und/oder elektronischen Bauteile 3, 4 gegenüber der Atmosphäre abgeschirmt sind und zwischen der und den elektrischen bzw. elektronischen Bauteilen 3, 4 ein Gasvolumen 5 eingeschlossen ist. Ferner übernimmt die Sperrschicht 2 die Funktion einer Membran, die in Abhängigkeit von einer Änderung des zwischen ihr und den elektronischen Bauteilen befindlichen Gasvolumens 5 elastisch verformt wird. Dies geschieht insbesondere bei Erwärmung des Gasvolumens 5 bei Betriebstemperatur der elektrischen bzw. elektronischen Bauteile 3, 4. Eine Änderung des temperaturabhängigen Gasvolumens führt zwangsläufig je weils zu einer entsprechenden elastischen Verformung der Sperrschicht 2, wodurch temperaturabhängige Druckänderungen des Gases weitgehend ausgeglichen werden. Im konkreten Anwen dungsfall führt zwangsläufig eine Erwärmung des Gasvolumens 5 zu einer Verformung der Sperrschicht 2 im Sinne einer Zunahme des Gasvolumens 5, während bei einer Abkühlung des zwischen der Sperrschicht 2 und den elektronischen Bauteilen 3, 4 be findlichen Gasvolumens 5 die Membran weitgehend entspannt ist und ggf. auf den Oberflächen der Bauteile 3 zur Anlage ge langt. Die Sperrschicht 2 weist an ihrer Berandung 6 eine Ab dichtung auf, die durch eine form- und/oder kraftschlüssige Befestigung im Gehäuse 1 zustande kommt. Als Befestigungsmaß nahmen kommen hierzu Kleb- und Schweißverbindungen in Frage, als auch Steckverbindungen, die beispielsweise durch ein Ein klemmen der Berandung 6 zwischen dem Gehäusegrundkörper 7 und einem darauf auf zusetzenden Gehäusedeckel 8 zustande kommen. Damit ist die für die Befestigung der Sperrschicht 2 vorgese hene Berandung 6 vom Gasdruck befreit, so daß der Bereich zwi schen der Berandung 6 und dem Gehäuse 1 dicht ist. Die als membranartige Folie oder Hülle gestaltete Sperrschicht 2 ist vorzugsweise aus einem Elastomer hergestellt, womit jederzeit eine temperaturabhängige Veränderung des Gasvolumens 5 zu ei ner Verformung der elastomeren Sperrschicht 2 führt, ohne daß sich hierdurch eine Druckänderung einstellt. Der über der Sperrschicht 2 angeordnete Gehäusedeckel 8 übernimmt hierbei eine mechanische Schutzfunktion, um etwaige äußere Einwirkun gen von der Sperrschicht 2 fernzuhalten. Zur Gewährleistung eines atmosphärischen Druckausgleichs im Hohlraum 12 des zwei teiligen Gehäuses 1 sind im Gehäusedeckel 8 Öffnungen 9 vor gesehen. Durch die vorbeschriebenen Maßnahmen der Erfindung ist somit ein einfacher und dennoch sicherer Schutz der emp findlichen Elektronikkomponenten im Gehäuse 1 gegenüber äuße ren Einflüssen gewährleistet. Im einfachsten Anwendungsfall ist der Hohlraum zwischen der Sperrschicht 2 und den elektronischen Bauteilen 3 und der Leiterplatte 4 mit Luft gefüllt. Um besonderen Anforderungen an Wärmeleitfähigkeit und Isolationsverhalten gerecht zu werden, kann jedoch bei Bedarf ein hierfür geeignetes Gas zwischen den Bauteilen 3 und der Sperrschicht 2 verwendet werden.

Die Fig. 2 zeigt abweichend vom Gegenstand nach Fig. 1 eine umlaufende Berandung 6, die mit einer Profildichtlippe 10 ver sehen ist, welche zwischen dem Gehäusegrundkörper 7 und dem Gehäusedeckel 8 gasdicht eingespannt ist. Das zwischen den elektronischen Bauteilen 3, der Leiterplatte 4 im Gehäuse grundkörper 7 und der Sperrschicht 2 eingespannte Gasvolumen 5 ist für die Steuer- und/oder Reglerbaugruppe nach Fig. 2 klei ner als zuvor für den Gegenstand nach Fig. 1 beschrieben, so daß sich die membranförmige Sperrschicht 2 weitgehend an die Oberflächenkontur der elektronischen Bauteile 3 und der Lei terplatte 4 anschmiegt und bei Temperaturveränderung des Gas volumens 5 eine geringere Bewegung bzw. elastische Verformung vollzieht als im vorgenannten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1. Soweit hinsichtlich Fig. 2 nicht auf alle Einzelheiten einge gangen wurde, entsprechen diese den vorangestellten Erläute rungen zu Fig. 1.

Die Fig. 3 zeigt eine alternative konstruktive Gestaltungs möglichkeit der Sperrschicht 2 in Form eines Membran- oder Folienbeutels, der beispielsweise dem Gehäusedeckel 8 zuge ordnet ist und beispielhaft an einem im Bereich der Öffnung 9 angeordneten Wulst 11 gasdicht befestigt ist. Damit ist die feuchte- und gasundurchlässige Sperrschicht 2 nicht mehr wie in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen den Elektronik komponenten zugeordnet, was gleichfalls automatengerechte Fer tigung erlaubt. Die Fig. 3 zeigt gleichfalls nur schemenhaft die für die Beschreibung der Erfindung notwendigen Merkmale. Die elektronischen Bauteile 3, 4 sind als eine rechteckförmige Platte in der Seitenansicht skizziert und in einem im we sentlichen wannenförmigen Gehäusegrundkörper 7 angeordnet, der unter Verwendung einer gasdichten Dichtung 10′ mit dem Gehäu sedeckel 8 zusammengefügt ist. Der hierdurch gebildete Gehäu sehohlraum nimmt gleichfalls wie in den vorangegangenen Aus führungsbeispielen ein Gasvolumen 5 auf, das bei entsprechen der Temperaturänderung zu einer mehr oder weniger starken Ver formung des als Membranbeutel ausgeformten Sperrschicht 2 führt, mit entsprechendem Druckausgleich, infolge der seitli chen Öffnung 9 im Gehäusedeckel 8. Bei Bedarf können die elektronischen Bauteile 3, 4 im Gehäusedeckel 8 plaziert wer den.

Die beschriebene Steuer- und/oder Reglerbaugruppe wird vor zugsweise für hydraulische Kraftfahrzeug-Bremsanlagen mit Rad schlupfregelung verwendet. Durch ihre erfindungsgemäße Aus bildung mit einer unempfindlichen Abdichtung der Elektronik komponenten, kann sie unmittelbar am Hydraulikaggregat der Bremsanlage angebracht werden. Der Gehäusegrundkörper 7 kann hierzu bei Bedarf mehrere zur Radschlupfregelung notwendigen Elektromagnetspulen aufnehmen, die gleichfalls im Unterteil des Gehäusegrundkörpers 7 ein Bestandteil der Elektronikkompo nenten der Steuer- und/oder Reglerbaugruppe sind.

Bezugszeichenliste

1 Gehäuse
2 Sperrschicht
3 Bauteil
4 Leiterplatte
5 Gasvolumen
6 Berandung
7 Gehäusegrundkörper
8 Gehäusedeckel
9 Öffnung
10 Profildichtlippe
10′ Dichtung
11 Wulst
12 Hohlraum

Claims

1. Steuer- und/oder Reglerbaugruppe, mit einem Gehäuse, in dem elektrische und/oder elektronische Bauteile, wie Transisto ren, Dioden, Widerstände, integrierte Schaltungen vorzugs weise auf einer Leiterplatte, einem Keramiksubstrat oder dergleichen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (1) eine flüssigkeitsundurchlässige, dünnwandige Sperrschicht (2) angeordnet ist, durch die die elektrischen und/oder elektronischen Bauteile (3) gegenüber der Atmo sphäre abgeschirmt sind und zwischen der und den elektri schen und/oder elektronischen Bauteilen (3) ein Gasvolumen (5) eingeschlossen ist.

2. Steuer- und/oder Reglerbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrschicht (2) in Abhängigkeit von einer Änderung des Gasvolumens (5) elastisch verformt ist.

3. Steuer- und/oder Reglerbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Sperrschicht (2) zu mindest teilweise an den elektrischen und/oder elektroni schen Bauteilen (3) abstützt.

4. Steuer- und/oder Reglerbaugruppe nach einem der vorherge henden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrschicht (2) an ihrer Berandung (6) vom Gasdruck be freit ist.

5. Steuer- und/oder Reglerbaugruppe nach einem der vorherge henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrschicht (2) an ihrer Berandung (6) im Gehäuse (1) form und/oder kraftschlüssig befestigt ist.

6. Steuer- und/oder Reglerbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrschicht (2) als membranartige Folie aus einem Elastomer gebildet ist.

7. Steuer- und/oder Reglerbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) zweiteilig ist, daß es zunächst aus einem offenen Gehäusegrundkörper (7) zur Auf nahme elektrischer und/oder elektronischer Bauteile (4) und einem auf den Gehäusegrundkörper (7) aufgesetzten Gehäuse deckel (8) besteht, wobei die Sperrschicht (2) Bestandteil des Gehäusedeckels (8) oder des Gehäusegrundkörpers (7) ist.

8. Steuer- und/oder Reglerbaugruppe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) eine Öffnung (9) auf weist, die auf der von den elektrischen und/oder elektro nischen Bauteilen (3) abgewandten Seite der Sperrschicht (2) gelegen ist.