DE19755767A1 - Gehäuse mit Steckereinheit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse mit einer Steckereinheit für eine elektronische Kraftfahrzeug-Baugruppe gemäß dem Oberbegriff des Pa­ tentanspruchs 1.

Bisher wurden elektronische Kraftfahrzeug-Baugruppen in Gehäuse mit integriertem Stecker montiert. Hierbei besteht Gehäuse und Stecker aus einem Teil. Diese Gehäuse sind aus einem nicht leitfähigen, harten, ge­ gebenenfalls glasgefüllten Kunststoff auf Thermoplastbasis. In diese Ge­ häuse werden beim Herstellungsprozeß, das in der Regel auf der Spritz­ gußtechnik basiert, Metallstifte mit eingegossen. Diese dienen auf der Außenseite des Gehäuses als Steckerstifte, die an den Kabelbaum des Kraftfahrzeugs angesteckt werden können, und auf der Innenseite des Gehäuses als Kontaktstifte zum Kontaktieren, insbesondere Anlöten, der elektronischen Schaltung. Diese Gehäuse mit integriertem Stecker sind innen hohl. In diesem Hohlraum wird die elektronische Baugruppe me­ chanisch montiert und mit den Steckerstiften elektrisch kontaktiert. Zum Schutz der Baugruppe vor Umwelteinflüssen wird das Gehäuse mit einem Deckel aus Kunststoff verschlossen.

Bei neueren Generationen von elektronischen Kraftfahrzeug-Baugruppen wird eine Abschirmung gegen elektrische Felder, die durch z. B. Zündfun­ ken, Autotelefone oder Hochspannungsleitungen erzeugt werden und die Funktionsweise der elektronischen Baugruppe gefährden, gefordert. Hier wird in das Kunststoffgehäuse zusätzlich z. B. ein Metallbecher eingelegt, der mit der Masse der Elektronik verbunden wird. Eine weitere Schutz­ maßnahme gegen elektrische Felder ist der Einsatz von metallbeschichte­ ten Kunststoffgehäusen.

Nachteilig bei diesen Aufbauten sind die hohen Kosten. Diese ergeben sich daraus, daß viele verschiedene Varianten ein und derselben Bau­ gruppe aufgebaut und gelagert werden müssen. Die Ursache liegt in den unterschiedlichen Steckereinheiten, die fester Bestandteil des Gehäuses sind. Für jeden Kraftfahrzeugtyp wird eine andere Steckervariante benö­ tigt und für jede Steckervariante wird ein anderes Gehäuse benötigt, ob­ wohl der Gehäuseinhalt identisch ist.

Bekannt sind auch Gehäuse aus Aluminium-Druckguß, durch die eine auf die Leiterplatte aufgelötete Steckereinheit nach außen geführt wird.

Nachteilig hierbei ist jedoch, daß die Steckereinheit nicht fest mit dem Gehäuse verbunden ist. Das Gehäuse ist nicht dicht verschlossen und die Verbindung der Steckereinheit nicht stabil.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei Kraftfahr­ zeug-Baugruppen die Gehäusevielfalt zu reduzieren ohne die Dichtigkeit und Stabilität zu beeinflussen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzei­ chen des Patentanspruches 1 gelöst. Hierbei befindet sich im Gehäuse eine Öffnung, in die eine separate Steckereinheit eingebracht und die Steckereinheit durch einen Formschluß mit dem Gehäuse verbunden wird.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile liegen in der Reduzierung der Va­ rianten. Es wird nur noch ein Gehäuse benötigt, in das nachträglich die Steckereinheit eingesetzt und durch einen Formschluß fixiert wird. Da­ durch können alle Anforderungen bezüglich Steckervarianten mit ein und demselben Gehäuse realisiert werden. Auch kann für verschiedene elek­ tronische Kraftfahrzeug-Baugruppen, die in verschiedenen Gehäusen ein­ gebaut sind, ein und derselbe Stecker verwendet werden. Dadurch kön­ nen weitere Gehäusevarianten entfallen.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Hierbei kann der Formschluß als fester oder drehbarer Rastverschluß ausgebildet sein. Das Gehäuse kann gleichfalls ganz oder teilweise aus Metall oder leitendem Kunststoff bestehen. Weiterhin kann die Stec­ kereinheit mit der elektronischen Baugruppe elektrisch leitend verbunden werden und zusätzlich beim Vergießen der elektronischen Baugruppe mit dem Gehäuse einen weiteren Kraftschluß bilden. Dabei wird gleichzeitig das Gehäuse mit der Steckereinheit abgedichtet.

Im folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in Zu­ sammenhang mit zwei Zeichnung dargestellt und erläutert werden.

Fig. 1 Erfindungsgemäßes Gehäuse mit einer Steckereinheit im offe­ nen Zustand.

Fig. 2 Erfindungsgemäßes Gehäuse mit einer Steckereinheit im ver­ schlossenen Zustand.

Fig. 1 zeigt ein Gehäuse 1 im offenen Zustand, in dem sich eine elek­ tronische Baugruppe 8 befindet. Deckel 3 und Steckereinheit 4 sind noch nicht am Gehäuse 1 angebracht. Bei dieser Baugruppe kann es sich um einen sicherheitsrelevanten elektronischen Aufbau handeln, wie bei­ spielsweise ein ABS-System, eine Airbagansteuerung mit Beschleuni­ gungssensoren, eine Fahrwerkregelung oder andere Steuerbaugruppen. Die Baugruppe 8 wiederum besteht aus einzelnen Bauteilen und einer Leiterplatte oder einem anderen Träger, auf welcher die Bauteile montiert sind. In dem Träger befinden sich die Anschlüsse 12 zur Kontaktierung der Steckerstifte 8 aus der Steckereinheit 4. Zur Aufnahme der Stec­ kereinheit 4 weist das Gehäuse eine Gehäuseöffnung 5 auf. An dieser Gehäuseöffnung und am Anschlußbereich der Steckereinheit befinden sich Vorrichtungen 6 zur Bildung eines Formschlusses zwischen Gehäuse und Steckereinheit. In diesem Anwendungsbeispiel ist der Formschluß als sogenannter "Snap-In"-Rastverschluß 6 ausgebildet. Bestandteile des Snap-In-Verschlusses sind Aussparungen 6 in der Gehäuseöffnung 5 und Krallen 6 in der Steckereinheit 4. Beim Einführen der Steckereinheit 4 in die Gehäuseöffnung 5 rasten die Krallen in die Aussparungen, wodurch das Gehäuse 1 und die Steckereinheit 4 zuverlässig miteinander verbun­ den werden. Gleichzeitig werden die Steckerstifte in die Anschlußvorrich­ tung 12 im Träger der Baugruppe 9 eingeführt und kontaktiert. Nach dem Anlöten der Steckerstifte 8 an den Träger kann die Baugruppe vergossen werden. An der Steckereinheit 4 ist im Bereich der Fläche, an der sich Steckereinheit 4 und Träger der Baugruppe 8 berühren oder sehr nahe beieinander liegen, eine Kerbe 7 angebracht. Diese Kerbe 7 dient dazu, daß zusätzlich zum Rastverschluß 6 ein weiterer Kraftschluß ermöglicht wird. Auch kann durch diese Kerbe 7 das Gehäuse 1 an der Öffnung 5 abgedichtet werden, da der abgebildete Rastverschluß 6 dies allein nicht bewirken kann. Wird beim Vergießen der Baugruppe 9 als Vergußmasse 2 Epoxydharz verwendet, so läuft dieser beim Einfüllen auch hinter den Träger in die Gehäuseöffnung 5, in der sich der Stecker 4 befindet.

Dies wird in der Fig. 2 dargestellt. In dieser Abbildung wird das Gehäuse im verschlossenen Zustand dargestellt. Hier befindet sich die Verguß­ masse 2 im Gehäuseinnern 10 und die Steckereinheit 4 in der Gehäuse­ öffnung 5. Des weiteren ist der Rastverschluß 6 eingerastet und die Stec­ kerstifte 8 kontaktiert. Alle luftgefüllten Zwischenräume und damit auch die Kerbe 7 sind mit der Vergußmasse 2 gefüllt. Die Kerbe 7 kann z. B. wie eine Fase an einer Lochkante ausgebildet sein. Von Bedeutung ist hierbei nur, daß nach der Aushärtung des Epoxydharzes ein fester und dichter Kraftschluß zwischen Stecker, Epoxydharz und Gehäuse entsteht. Bei der Kerbe 7 kann es sich auch um eine andere Vorrichtung handeln, die auch ohne einen anderen Formschluß nach dem Verguß nicht mehr vom festen Epoxydharz entfernt werden kann. Dabei ist es unwesentlich, ob die Vor­ richtung konvex oder konkav ausgebildet ist. Eine Entfernung der Stec­ kereinheit 4 aus dem Gehäuse 1 ist dann unmöglich. Die Zwischenräume im überlappenden Stecker und Gehäusebereich sind mit Epoxydharz ge­ füllt und damit gegen schädliche Umwelteinflüsse abgedichtet. Nach dem Einfüllen der Vergußmasse 2 in das Gehäuseinnere 10 kann der Deckel 3 auf das Gehäuse 1 gesetzt werden und die Öffnung fest und dicht ver­ schließen, die zum Einbringen der elektronischen Baugruppe und zum Vergießen benötigt wird. Zum Schluß kann das Gehäuse 1 mit Stec­ kereinheit 4 an den Montagelöchern 11 am Kraftfahrzeug befestigt und an der Steckereinheit 4 elektrisch an den Kabelbaum des Kraftfahrzeugs an­ geschlossen werden. Das Gehäuse 1 kann sowohl aus isolierendem Kunststoff sein oder bei hohen Anforderungen, bezüglich der Abschir­ mung von elektrischen Feldern, aus leitendem Kunststoff, einem metall­ beschichteten Kunststoff oder ganz aus Metall. Die Oberfläche der Stec­ kereinheit 4 wird zweckmäßigerweise immer aus Kunststoff sein. Beim Einsatz in ein Metallgehäuse erweist sich dies als besonders günstig, da gleichzeitig eine isolierende Wirkung am Übergang zwischen Gehäuse und der Steckereinheit erzielt wird und nur die Signale von der Baugruppe im Innern des Gehäuses über die Steckerstifte nach außen transportiert werden. Die Gehäuseform 1 ist unabhängig vom verwendeten Stecker. Die einzige Voraussetzung für das Gehäuse 1 besteht darin, daß die Öff­ nung 5 zur Aufnahme des Steckers passend zum Stecker 4 sein muß und der Teil des Rastverschlusses 6 an der Gehäuseöffnung 5 zum anderen Teil des Rastverschlusses 6 an der Steckereinheit 4 paßt. Bei diesem Aufbau spielt es beispielsweise für das Gehäuse 1 keine Rolle mehr, wie groß die Steckereinheit 4 ist, wie sie ausgerichtet ist, wieviel Steckerstifte bzw. Pole die Steckereinheit beinhaltet, wie groß der Abstand zwischen den Polen ist, wo und wie die Pole angeordnet sind oder welche Farbe die Steckereinheit aufweist. In ein und dasselbe Gehäuse, welches immer die gleiche Baugruppe beinhaltet und damit immer den gleichen Zweck erfüllt, können verschiedene Steckereinheiten eingelegt werden. Jedoch können gleiche Steckereinheiten auch für verschiedene Baugruppen, die aus Platzgründen in unterschiedlichen Gehäusen montiert sind, verwendet werden. Hierzu müssen die Gehäuse nur die gleiche Öffnung bzw. den gleichen Formschluß zur Aufnahme des Steckers aufweisen. Dadurch kann die Variantenvielfalt stark eingeschränkt und die Lager- und Monta­ gekosten gesenkt werden.

Claims (7)

1. Gehäuse (1) mit Steckereinheit (4) zur Aufnahme einer elektronischen Baugruppe, insbesondere eine elektronische Kraftfahrzeug-Baugruppe, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckereinheit (4) in eine Gehäu­ seöffnung (5) eingesetzt und durch einen Formschluß (6) mechanisch mit dem Gehäuse (1) verbunden wird.

2. Gehäuse (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Formschluß (6) ein Rastverschluß ist.

3. Gehäuse (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rastverschluß (6) durch Eindrehen der Steckereinheit (4) in der Ge­ häuseöffnung (5) geschlossen wird.

4. Gehäuse (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ge­ häuseöffnung (5), in die die Steckereinheit (4) eingesetzt wird, und die Steckereinheit selbst eckig ist.

5. Gehäuse (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) ganz oder teilweise aus Metall oder einem leitfähigen Kunststoff besteht und die Steckereinheit (4) an den Stellen, an denen sie das Gehäuse berührt, aus Kunststoff oder einem anderen isolieren­ den Material gebildet ist.

6. Gehäuse (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckereinheit (4) Steckerstifte (8) aufweist und die Komponenten der elektronischen Baugruppe (9) im Gehäuse (1) auf einen Träger, insbesondere eine Leiterplatte montiert sind, und die Steckerstifte (8) auf dem Träger kontaktiert werden.

7. Gehäuse (1) mit Steckereinheit (4) nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, wobei das Gehäuse (1) mit der Steckereinrichtung (4) durch eine zuerst flüssige Vergußmasse (2) oder Klebstoff vergos­ sen und die Vergußmasse (2) oder der Kleber später ausgehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckereinheit (4) eine Vorrichtung, insbesondere eine Kerbe (7) aufweist, die beim Vergießen aufgefüllt oder umhüllt wird, wodurch die Verbindung zwischen Gehäuse (1) und Steckereinheit (4) verstärkt und abgedichtet wird.