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Die
Erfindung betrifft einen Komponententräger, insbesondere Schlossgehäuse eines
Kraftfahrzeugtürverschlusses,
mit einem Anschlusselement, und mit einem flächigen Leiterbahngebilde mit
darauf angeordneten elektrischen Bauelementen.
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Ein
Komponententräger
der eingangs beschriebenen Ausführungsform
wird beispielhaft im Rahmen der
DE 100 18 020 C2 beschrieben. Bei dem betreffenden
Komponententräger
ist eine Wandung innerhalb des Komponententrägers im Bereich eines elektrischen
Bauelementes derart angeordnet, dass eine Wanne ausgebildet wird,
in welche sich eine Vergussmasse eingießen lässt. Mit anderen Worten stellt
das Anschlusselement einen Teil dieser Wanne dar, welche die vorerwähnte Vergussmasse aufnimmt.
Auf diese Weise will man einen Komponententräger zur Verfügung stellen,
welcher auch bei starker Beanspruchung eine hohe Funktionssicherheit
und Betriebsstabilität
aufweist. Außerdem
soll gewährleistet
sein, dass die Vergussmasse während des
Vergießens
nicht an Teile gelangt, wo sie unerwünscht ist.
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Neben
dem vorerwähnten
Stand der Technik sei auf die
DE 40 15 311 C2 verwiesen, die eine elektrische
Schaltungsanordnung beschreibt. Diese verfügt über ein aus einem Kunststoff
hergestelltes Trägerelement,
eine damit verbundene Leiterbahnanordnung und elektrische Bauelemente.
Die Leiterbahnanordnung ist als Blechformteil ausgeführt. Durch
Biegelinien ist das Blechformteil in drei Bereiche gegliedert.
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Der
Stand der Technik hat sich bewährt,
was die Bildung einer Vergusseinheit in einem Komponententräger, insbesondere
Schlossgehäuse
eines Kraftfahrzeugtürverschlusses
angeht. Allerdings sind hierzu relativ komplizierte Verfahrensschritte
erforderlich. Das gilt insbesondere für die elektrische Verbindung
des Leiterbahngebildes mit dem Anschlusselement. Denn das Leiterbahngebilde
muss zunächst einmal
in dem zugehörigen
Komponententräger
gehalten und fixiert werden, bevor eine Vereinigung mit dem Anschlusselement
erfolgen kann. Hier setzt die Erfindung ein.
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Der
Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, einen Komponententräger der
eingangs beschriebenen Ausführungsform
so weiter zu entwickeln, dass die Herstellung der Vergusseinheit
insgesamt vereinfacht wird.
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Zur
Lösung
dieser technischen Problemstellung ist ein gattungsgemäßer Komponententräger dadurch
gekennzeichnet, dass das Anschlusselement und das Leiterbahngebilde
eine vorgefertigte Baueinheit bilden, die in den Komponententräger eingesetzt
wird. Erfindungsgemäß ist es
also grundsätzlich
nicht mehr erforderlich, das Leiterbahngebilde innerhalb des Komponententrägers zu
fixieren. Denn Anschlusselement und Leiterbahngebilde sind einstückig ausgeführt, so
dass das Leiterbahngebilde nach Einsetzen des Anschlusselementes
in den Komponententräger
unmittelbar seine richtige Positionierung erfährt.
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Hinzu
kommt, dass das Anschlusselement und das Leiterbahngebilde für verschiedene
Anwendungsfälle
individuell vorgefertigt werden können. Weil Fixierungselemente
innerhalb des Komponententrägers
fehlen können
und auch nicht erforderlich sind, ist es sogar denkbar, verschiedene
Anschlusselemente und auch unterschiedliche Leiterbahngebilde mit
ein und demselben Komponententräger
zu kombinieren. Genauso gut können
auch variierende Komponententräger
mit ein und demselben Anschlusselement inklusive Leiterbahngebilde
ausgerüstet
werden. Das erhöht
die Flexibilität
enorm und senkt zudem die Kosten.
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Je
nach den gewünschten
elektrischen Schlossfunktionen kann also unter Beibehaltung des Komponententrägers das
hierzu gehörige
Anschlusselement mit dem zugehörigen
Leiterbahngebilde geordert und entsprechend vorgefertigt werden. Nachdem
das Anschlusselement mit dem Leiterbahngebilde in den Komponententräger eingesetzt worden
ist, wird hierdurch in der Regel eine Vergusswanne geschlossen.
Auf diese Weise können
Anschlusselement und Leiterbahngebilde eine Vergusseinheit bilden,
indem in diese Vergusswanne beispielsweise ein Epoxidharz oder eine
vergleichbare aushärtende
Vergussmasse fließend
eingefüllt
wird. Zuvor wird das Leiterbahngebilde noch mit den erforderlichen
elektrischen Bauelementen bestückt.
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Es
hat sich bewährt,
das Anschlusselement aus einem fließfähigen sowie das Leiterbahngebilde im
Zuge der Herstellung teilweise umschließenden elektrisch isolierenden
Werkstoff zu fertigen. Das geschieht in der Regel durch Kunststoffumspritzen.
Das heißt,
das Leiterbahngebilde wird in eine Kunststoffspritzgussform eingelegt,
wobei der anschließend eingespritzte
Kunststoff nach seinem Erhärten
das Anschlusselement formt.
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Von
der Topologie her ist das Leiterbahngebilde größtenteils mit einem Anschlussbereich
ausgerüstet,
welcher in das Anschlusselement eintaucht. Von dem Anschlussbereich
zu unterscheiden ist ein Bestückungsbereich,
welcher frei liegt. Der Anschlussbereich stellt die elektrische
Verbindung mit Kontaktelementen im Anschlusselement sicher. Bei diesen
Kontaktelementen mag es sich um Kontaktbuchsen oder auch Kontaktstecker
handeln, je nach dem ob das Anschlusselement als Buchse oder Stecker
ausgebildet ist. Demgegenüber
nimmt der Bestückungsbereich
die elektrischen Bauelemente auf und liegt infolgedessen frei.
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Um
eine einwandfreie Ausrichtung des Leiterbahngebildes zu erreichen
und dieses einwandfrei in dem Anschlusselement zu verankern, wird
der Anschlussbereich vor dem Eintritt in das Anschlusselement mit
Hilfe eines Befestigungssteges gehalten. Dabei mag der Befestigungssteg
an das Anschlusselement angeformt sein. Befestigungssteg und Anschlusselement
sorgen also gleichzeitig für
eine einwandfreie Halterung des Leiterbahngebildes an dem Anschlusselement.
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Dabei
kann es sich bei dem Leiterbahngebilde grundsätzlich um ein Stanzgitter,
eine Leiterbahnfolie, eine Leiterplatte etc. handeln. Insbesondere
bei einem Stanzgitter ist die Erfindung mit dem Vorteil verbunden,
dass durch die einstückige
Ausgestaltung von Anschlusselement und Leiterbahngebilde Querstege
zur Verbindung der einzelnen Leiterbahnen untereinander wegfallen
können.
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Solche
Querstege waren in der Vergangenheit erforderlich, um die einzelnen
Leiterbahnen gegeneinander zu positio nieren und zu beabstanden. Nach
dem Einlegen des Stanzgitters in den Komponententräger und
seine Verbindung mit dem Anschlusselement mussten diese Querverbindungen umständlich wieder
durchtrennt werden. Das alles kann erfindungsgemäß nun entfallen, weil das Stanzgitter
bzw. das Leiterbahngebilde und folglich die einzelnen Leiterbahnen
einwandfrei voneinander beabstandet sind, und zwar von vornherein
in dem vorgefertigten Zustand. Querstege oder andere Querverbindungen
sind nicht erforderlich, müssen
folglich auch nicht entfernt werden.
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Schließlich hat
es sich bewährt,
das Leiterbahngebilde mit Kontaktstellen zur Verbindung mit Anschlussfahnen
oder Anschlussbeinen der elektrischen Bauelemente auszurüsten. Bei
diesen Kontaktstellen kann es sich beispielhaft um aufgetragenes
Lot auf die jeweilige Leiterbahn handeln, wobei heutzutage zunehmend
auch leitfähiger
Kunststoff zum Einsatz kommt, der zugleich adhäsiv wirkt. Aber auch Kaltpressverbindungen
sind denkbar. Besonders vorteilhaft ist es, wenn als Leiterbahngebilde
ein Stanzgitter zum Einsatz kommt, welches im Bereich der Kontaktstellen über jeweils
Kreuzstanzungen verfügt,
die eine Anschlussfahne oder auch ein Anschlussbein des jeweils
zu kontaktierenden elektrischen Bauelementes im Sinne einer Klemm-
oder Presspassung aufnehmen, ohne dass ergänzende Maßnahmen zur Kontaktierung ergriffen
werden müssten.
In diesem Fall lässt
sich das Stanzgitter in Verbindung mit den Kontaktstellen in einem
Zug herstellen.
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Im
Ergebnis wird ein Komponententräger
zur Verfügung
gestellt, dessen Anschlusselement in Verbindung mit dem im oder
am Komponententräger
anzubringenden Leiterbahngebilde eine vorgefertigte Baueinheit formt.
Diese Baueinheit bzw. das Anschlusselement lässt sich in eine Aufnahme des Komponententrägers einstecken,
so dass hierdurch in der Regel eine dort vorgesehene Vergusswanne geschlossen
wird.
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Im
Anschluss daran kann das Leiterbahngebilde mit seinem frei liegenden
Bestückungsbereich die
aufzubringenden elektrischen Bauelemente aufnehmen. Abschließend werden
die vorbeschriebenen gesamten Bauteile durch eine Vergussmasse versiegelt,
die nicht nur für
einen mechanischen Schutz sorgt, sondern zugleich die Elemente in
der eingenommenen Position hält
und eine elektrische Isolierung sicher stellt. Hierin sind die wesentlichen Vorteile
zu sehen.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung näher
erläutert;
es zeigen:
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1 den erfindungsgemäßen Komponententräger als
Teil eines Kraftfahrzeugtürverschlusses ausschnittsweise
in einer ersten Ausführungsform,
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2 und 3 Varianten der Darstellung nach 1 und
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4 das Anschlusselement in
Verbindung mit dem Leiterbahngebilde im Detail.
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In
den Figuren ist ein Kraftfahrzeugtürverschluss ausschnittsweise
dargestellt, der über
ein Gehäuse 1 und
darin angeordnete Leiterbahnen 2 sowie elektrische Einrichtungen 3, 4, 5 verfügt. Bei den
elektrischen Einrichtungen 3, 4, 5 handelt
es sich um einen Stecker oder eine Buchse 4 mit im Innern angeordneten
Steckerstiften oder Buchseneinformungen als Anschlusskontakte, zwei
Sensoren 3 sowie einen Elektromotor 5. Zur Aufnahme
der Leiterbahnen 2 sowie der elektrischen Einrichtungen 3, 4, 5 dient
ein Komponententräger,
welcher mit dem Gehäuse
bzw. Schlossgehäuse 1 deckungsgleich
ist. Grundsätzlich
kann der Komponententräger
aber auch ein Bestandteil des Gehäuses 1 oder sogar gänzlich unabhängig hiervon
gestaltet sein.
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Die
Sensoren 3 sind vorliegend als Mikroschalter 3 ausgeführt und
dienen beispielsweise dazu, die Stellung einer nicht ausdrücklich gezeigten Drehfalle
abzufragen bzw. die Position einer Diebstahlsicherung oder Kindersicherung
an eine nicht gezeigte Steueranlage zu übermitteln. Von dem Stecker
oder der Buchse 4 ausgehend werden die Signale der Sensoren 3 an
die betreffende Steueranlage zur Auswertung übermittelt. Diese sendet ihrerseits beispielsweise
Stellbefehle an den Elektromotor 5. Die gesamten elektrischen
Lastströme
oder Sensor- bzw. Steuerströme
werden von den Leiterbahnen 2 im Innern des Gehäuses 1 bzw.
auf dem Komponententräger
an die gewünschten
Stellen weitergeleitet.
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Anhand
der Darstellung erkennt man, dass die Leiterbahnen 2 in
einer bzw. mehreren Vergusswannen 6 aufgenommen werden.
Tatsächlich
sind in der Darstellung nach 1 zwei
Vergusswannen 6 mit einer Trennwand 7 zu erkennen,
während
die 2 eine Vergusswanne 6 zeigt
und die 3 wiederum zwei
Vergusswannen 6 mit der Trennwand 7 darstellt.
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Die
Vergusswannen 6 werden im Rahmen der Ausführungsbeispiele
durch einerseits auf einem Gehäuseboden 8 aufstehende
Gehäusewände 9 und andererseits
ein oder mehrere Wände
bzw. Begrenzungen 10 der elektrischen Einrichtungen 3, 4 definiert.
Man erkennt in der 1,
dass die Sensoren bzw. Schalter oder Signalgeber 3 jeweils
eine Wand bzw. Begrenzung 10 zur Definition der Vergusswanne 6 zur
Verfügung
stellen. Gleiches gilt für
den Stecker oder die Buchse 4. Dadurch werden die betreffenden
elektrischen Einrichtungen 3, 4 gleichsam in die
sich beim Erhärten
eines in die Vergusswanne 6 eingefüllten Gießmaterials entstehende Vergusseinheit
integriert.
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Im
Einzelnen verfügen
die betreffenden Gehäusewände 9 über jeweils
Aufnahmen 11 in Gestalt von Wandaussparungen für die in
dieser Aufnahme 11 zu platzierende jeweilige elektrische
Einrichtung 3, 4. Man erkennt, dass beispielsweise
die beiden Aufnahmen 11 für die Sensoren bzw. Signalgeber 3 mit
beidseitigen Stegen 12 ausgerüstet sind, die in entsprechende
Nuten 13 im Gehäuse
der Sensoren bzw. Signalgeber 3 eingreifen. Dagegen ist
die Aufnahme 11 als Wandaussparung zur Halterung des Steckers
oder der Buchse 4 mit Nuten 13 ausgerüstet, in
welche der Stecker oder die Buchse 4 mit entsprechend geformten
Stegen 12 eingreift.
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Selbstverständlich sind
auch Mischformen denkbar, d. h. dass die Aufnahme 11 an
einer Seite mit einer Nut 13 und an der anderen Seite mit
einem Steg 12 ausgerüstet
ist. Gleiches gilt dann natürlich für die hierin
schiebend aufgenommene elektrische Einrichtung 3, 4.
Nach Einfüllen
des Gießmaterials
in die solchermaßen
gebildete Vergusswanne 6 werden die betreffenden Wände bzw.
Abgrenzungen 10 der elektrischen Einrichtungen 3, 4 in
Verbindung mit den Gehäusewänden 9 gleichsam
zu Bestandteilen der sich bildenden Vergusseinheit, so dass die
elektrischen Einrichtungen 3, 4 unverlierbar in
den Aufnahmen bzw. Steckaufnahmen 11 gehalten werden. Zusätzliche
Sicherungsmaßnahmen
können
also entfallen.
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Die
Kontaktierung der elektrischen Einrichtungen 3, 4, 5 mag
insgesamt so vonstatten gehen, dass entsprechende Anschlussfahnen
der Einrichtungen 3, 4, 5 mit Enden der
Leiterbahnen 2 bzw. endseitigen Anschlusselementen 2' durch elektrisch leitende
Verbindungstechniken kontaktiert werden. Hier kommt Löten, Kleben,
Schweißen,
Kaltpressen oder dergleichen in Frage.
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Im
Rahmen der Variante nach 1 sind
die Leiterbahnen 2 als Stanzgitter ausgeführt. Bei
der Variante nach 2 kommt
demgegenüber
eine Leiterplatte zum Einsatz. Die 3 kombiniert
schließlich
eine Leiterplatte oder eine Leiterbahnfolie mit einem Stanzgitter
zur Definition der Leiterbahnen 2. Üblicherweise wird man für die Weiterleitung
von Lastströmen
auf ein Stanzgitter zurückgreifen,
während
Sensor- und Steuerströme
von einer Leiterbahnfolie oder einer Leiterplatte geführt werden.
Das ist selbstverständlich
nicht zwingend.
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Jedenfalls
können
die einzelnen Leiterbahnen 2 grundsätzlich eine gleiche Stärke aber
unterschiedliche Breite aufweisen, um verschiedenen Stromstärken Rechnung
tragen zu können.
Das Gehäuse 1 mag
aus Kunststoff im Wege des Spritzgießens gefertigt sein, wobei
jedoch auch Ausführungsformen
in Metall grundsätzlich
denkbar sind. Dann wird man den Gehäuseboden 8 vor dem
Auflegen der Leiterbahnen 2 bevorzugt mit einer Isolationsschicht überziehen.
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Die
Anbringung des Elektromotors 5 geht so vonstatten, dass
er in entsprechende Aufnahmen in den Gehäusewänden 9 gehalten wird.
Anschlussfahnen oder Anschlussbuchsen mögen hierbei eine Verbindung
mit den aus der Vergusseinheit hochstehenden Anschlusselementen 2' eingehen.
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Anhand
der 4 erkennt man, dass
der Stecker oder die Buchse 4 bzw. allgemein ein Anschlusselement 4 und
ein flächiges
Leiterbahngebilde 14 aus den einzelnen Leiterbahnen 2 mit
den darauf angeordneten elektrischen Bauelementen 3, 5 eine
vorgefertigte Baueinheit 4, 14 bilden. Diese Baueinheit 4, 14 lässt sich
insgesamt in das Gehäuse 1 einsetzen.
Dabei ist das Leiterbahngebilde 4 zusammen mit Steckerstiften
oder Buchseneinformungen bzw. allgemein Anschlusskontakten in der
Buchse 4 bzw. dem Anschlusselement 4 einstückig ausgeführt.
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Das
Anschlusselement bzw. die Buchse 4 lässt sich aus einem fließfähigen, das
Leiterbahngebilde 14 im Zuge der Herstellung teilweise
umschließenden
elektrisch isolierenden Werkstoff fertigen. Vorliegend kommen Kunststoff
und ein Kunststoffspritzgießvorgang
in Frage. Tatsächlich
wird das Leiterbahngebilde 14 in eine entsprechende Kunststoffspritzgießform eingelegt
und hier mit dem Anschlusselement 4 vereinigt.
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Dabei
taucht ein Anschlussbereich 15 des Leiterbahngebildes 14 in
das Anschlusselement 4 ein, während ein Bestückungsbereich 16 frei
liegt. Der Anschlussbereich 15 des Leiterbahngebildes 14 wird
nicht nur innerhalb des Anschlusselementes 4 gehalten,
weil insofern eine einstückige
Gestaltung in Verbindung mit den Steckerstiften oder Buchseneinformungen
vorliegt. Sondern für
die Halterung sorgt ergänzend
ein Befestigungssteg 17, welcher den Anschlussbereich 15 des
Leiterbahngebildes 14 vor dem Eintritt in das Anschlusselement 4 hält. Man
erkennt, dass der Befestigungssteg 17 an das Anschlusselement 4 angeformt
ist, wenngleich natürlich auch
zweiteilige Ausgestaltungen denkbar sind und vom Erfindungsgedanken
erfasst werden.
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Im
Rahmen des Ausführungsbeispiels
ist der Befestigungssteg 17 mit den bereits angesprochenen
Stegen 12 jeweils endseitig ausgerüstet und wird in der Aufnahme 11 des
Gehäuses 1 aufgenommen. Bei
diesem Vorgang stellt der Befestigungssteg 17 gleichzeitig
die Abgrenzung 10 dar, so dass sich in Verbindung mit den
Gehäusewänden 9 die
Vergusswanne 6 und schließlich die Vergusseinheit bilden.
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Im
Rahmen der Darstellung nach 4 ist das
Leiterbahngebilde 14 als Stanzgitter ausgeführt, wobei
die einzelnen Leiterbahnen 2 durch die einstückige Ausgestaltung
von Leiterbahngebilde 14 und Anschlusselement 4 keine
Beabstandung durch Querstege erfahren. Diese nicht vorhandenen Querstege
müssen
folgerichtig nach dem Einstecken des Befestigungssteges 17 bzw.
des Anschlusselementes 4 in das Gehäuse 1 auch nicht entfernt
werden.
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Von
besonderer Bedeutung ist schließlich noch
die Tatsache, dass das Leiterbahngebilde 14 im Rahmen des
Ausführungsbeispiels über einzelne
angedeutete Kontaktstellen 18 verfügt, die bei der Herstellung
des Stanzgitters in einem Zug mit definiert werden können. Denn
diese Kontaktstellen 18 sind als Kreuzstanzungen 18 ausgebildet,
das heißt
liegen in Gestalt von sich schneidenden Schlitzen vor. In den Schnittpunkt
dieser Schlitze lassen sich problemlos Anschlussfahnen oder Anschlussbeine
der elektrischen Bauelemente 3, 5 einstecken,
so dass hier eine Klemmkontaktierung bzw. Presskontaktierung ohne
zusätzliche
Maßnahmen
erreicht wird.
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Grundsätzlich kann
die jeweilige Kontaktstelle 18 aber auch durch aufgetragenes
Lot, aufgebrachten leitfähigen
Kunststoff, Kaltpressen oder andere elektrische Verbindungstechniken
definiert werden und für
die gewünschte
elektrische Verbindung des jeweiligen elektrischen Bauelementes 3, 5 mit der
zugehörigen
Leiterbahn 2 sorgen.