DE4232048C2 - Elektronisches Steuergerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Steuergerät, ins­ besondere ein ABS-Steuergerät für ein Kraftfahrzeug, mit einem Gehäuse, in dem eine eine elektronische Schaltung tragende Leiterplatte und Leistungsbauelemente angeordnet sind.

Ein bekanntes Steuergerät (DE 39 33 084 A1) weist ein Gehäuse auf, bei dem zwei wannenförmige Gehäuseteile einen Kühlrah­ men einklemmen. An dem Kühlrahmen sind eine Leiterplatte und Leistungsbauelemente befestigt. Die Wärme der Leistungs­ bauelemente wird über den Kühlrahmen und die Gehäuseteile nach außen abgeführt. Eines der Gehäuseteile wird von einem Steckerteil, das mit einer Leiterplatte elektrisch verbun­ den ist, durchsetzt.

Dieses Steuergerät hat den Nachteil, daß es sehr aufwendig aufgebaut ist. Die Gehäuseteile sind unterschiedlich ausge­ bildet und müssen an den Tragrahmen befestigt werden, um das Gehäuseinnere abzudichten. Alle Teile werden durch Schrauben oder Nieten aneinander befestigt. Auch sind auf­ wendige Werkzeuge zur Herstellung von diesen verschiedenen mechanischen Gehäuseteilen notwendig.

Aus der Offenlegungsschrift DE 39 33 647 A1 ist ein Gehäuse für 19′′-Steckbaugruppen bekannt. Das Gehäuse weist zwei identisch ausgebildete, u-förmige Gehäuseschalen auf. Zu­ sammen mit einer Frontplatten und einer Rückseitenplatte wird das Gehäuseinnere umschlossen. In der Rückseitenplatte sind unter anderem zwei Stecker angeordnet. Die in dem Ge­ häuse erzeugte Wärme wird mit Hilfe eines Ventilators durch Öffnungen in den Gehäusewänden nach außen abgeführt.

Bei solchen Gehäusen für Steckbaugruppen spielt die Dich­ tigkeit des Gehäuses überhaupt keine Rolle. Auch umschlie­ ßen die u-förmigen Gehäuseschalen nicht vollständig das Ge­ häuseinnere. Es werden daher zusätzliche Front- und Rück­ seitenplatten benötigt. Auch sind solche Gehäuse nicht für einen Einsatz in einem Kraftfahrzeug geeignet, da es nicht für Rüttelbeanspruchung ausgelegt ist.

Ein weiteres bekanntes Gehäuse für eine Leiterplatte (US 3,950,603) weist zwei unterschiedlich ausgebildete Gehäuse­ hälften auf, die ineinander verrastet sind. Ein solches Ge­ häuse ist jedoch nicht dicht, sondern soll lediglich den Zugang zu der Leiterplatte verhindern.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Steuergerät zu schaffen, das einfach aufgebaut und leicht zu montieren ist.

Erfindungsgemäß wird das Problem durch die Merkmale des Pa­ tentanspruchs 1 gelöst.

Dabei besteht das Gehäuse nur aus zwei identisch ausgebil­ deten Gehäuseteilen, die im montierten Zustand direkt an­ einander befestigt sind. Die Gehäuseteile umfassen einen Steckerteil und verschließen das Gehäuseinnere. Durch die völlig gleichen Gehäuseteile ist eine einfache Montage mög­ lich, die weitgehend automatisiert werden kann. Das Steckerteil ist ebenfalls einfach zu montieren.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Un­ teransprüchen gekennzeichnet. Durch Verrasten der Gehäuse­ teile kann das Gehäuse jederzeit geöffnet werden. Durch Vernieten der Gehäuseteile erhält man ein einfach aufgebau­ tes und auf Dauer dichtes Gehäuse. Die Leiterplatte kann problemlos durch Umbiegen oder Verdrehen von Laschen an dem Gehäuse befestigt werden. Durch Kühlbleche, die in ihrer Dicke und somit in ihrer Wärmekapazität einfach variierbar sind, kann die entstehende Verlustwärme einfach an das Ge­ häuse ohne aufwendige Befestigungselemente abgeführt wer­ den.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend unter Bezugnahme auf die schematische Zeichnung näher beschrie­ ben. Es zeigen:

Fig. 1: Explosionszeichnung eines erfindungsgemäßen Steu­ ergeräts,

Fig. 2: Draufsicht auf ein an seiner Oberseite offenes Steuergerät nach Fig. 1 und

Fig. 3: Seitenansicht des Steuergeräts nach Fig. 1 im montierten Zustand.

Ein elektronisches Steuergerät, beispielsweise ein ABS- Steuergerät eines Kraftfahrzeugs, weist ein Gehäuse auf, das aus zwei identisch ausgebildeten Gehäuseteilen 1 (Fig. 1) besteht. Die Gehäuseteile 1 umschließen im montierten Zustand eine eine Schaltung tragende Leiterplatte 2. Lei­ stungsbauelemente 3 können wie bei diesem Ausführungsbei­ spiel getrennt von der Schaltung auf Kühlblechen 4 oder di­ rekt auf der Leiterplatte 2 angeordnet sein. Ein Stecker­ teil 5, das mit der Leiterplatte 2 elektrisch verbunden ist, wird ebenfalls von dem Gehäuse umfaßt.

Die Gehäuseteile 1 sind wannenförmig und identisch ausge­ bildet. Jedes Gehäuseteil 1 weist abgewinkelte Befesti­ gungslaschen 7 an zwei sich gegenüberliegenden Seitenwänden des Gehäuseteils 1 auf. An einer Seitenwand sind die Befe­ stigungslaschen 7 mit Nietzapfen 8 oder nicht dargestellten Rastelementen und auf der gegenüberliegenden Seitenwand mit Bohrungen 9 versehen. Wenn das Gehäuse montiert wird, wer­ den die Gehäuseteile 1 so aufeinander gefügt, daß die Niet­ zapfen 8 oder die Rastelemente der Befestigungslaschen 7 eines Gehäuseteils 1 durch die entsprechenden Bohrungen 9 der Befestigungslaschen 7 eines zweiten Gehäuseteils 1 ge­ steckt werden. Anschließend werden die Nietzapfen 8 ver­ formt und die zwei Gehäuseteile 1 sind dauerhaft aneinander befestigt.

Außerdem weist das Gehäuseteil 1 an den beiden Seitenwänden ebenfalls abgewinkelte Gehäusebefestigungslaschen 10 auf, in denen zwei Bohrungen 11 angeordnet sind. Mit nicht dar­ gestellten Schrauben oder Nieten kann das Steuergerät mit Hilfe der Gehäusebefestigungslaschen 10 z. B. im Fahrgastin­ nenraum oder im Motorraum eines Kraftfahrzeugs befestigt werden.

Die Gehäuseteile 1 werden soweit aneinandergepreßt, bis Bördelungen 12, die an jedem Gehäuseteil 1 umlaufend an ihren Rändern angeordnet sind, dicht aneinandergefügt sind. Allerdings ist an einer Seitenwand des Gehäuseteils 1 eine Ausnehmung 14 für das Steckerteil 5 vorgesehen. Diese Aus­ nehmung 14 wird bei dem zusammengefügten Gehäuse von dem Steckerteil 5 durchsetzt.

Die Gehäuseteile 1 weisen weiterhin Absätze 15 auf, die als Stütze und Halterung der Kühlbleche 4 oder der Leiterplatte 2 im montierten Zustand benutzt werden. Die Gehäuseteile 1 weisen zum Befestigen der Kühlbleche 4 oder der Leiter­ platte 2 Laschen 16 auf, die hierzu im montierten Zustand des Gehäuses entweder umgebogen oder verdreht sind. Somit wird die Leiterplatte 2 oder die Kühlbleche 4 an das Ge­ häuse gepreßt und die von den Leistungsbauelementen 3 er­ zeugte Verlustwärme kann über die Kühlbleche 4 und das Ge­ häuse nach außen abgeführt werden.

Die Leiterplatte 2 ist mit herkömmlichen Bauelementen in bekannter Weise bestückt und gelötet. Sie weist zudem Boh­ rungen 17 auf, in die Nietzapfen 18 des Kühlblechs 4 ge­ steckt werden. Durch Verformen der Nietzapfen 18 wird das Kühlblech 4 an der Leiterplatte 2 befestigt.

Die Leistungsbauelemente 3 werden auf das Kühlblech 4 ge­ klebt oder geschraubt, damit die Verlustleistung gut an das Kühlblech 4 abgeführt werden kann. Die elektrischen An­ schlüsse der Leistungsbauelemente 3 werden bei der Montage durch entsprechende Bohrungen 19 der Leiterplatte 2 ge­ steckt und anschließend gelötet. Zwischen den Leistungsbau­ elementen 3 und dem Kühlblech 4 können nicht dargestellte, elektrisch isolierende und thermisch leitende Isolierfolien angeordnet sein, die die Leistungsbauelemente 3 elektrisch von dem Kühlblech 4 isolieren.

Wenn die Verlustleistung, die durch die Leistungsbauele­ mente 3 erzeugt wird, sehr gering ist, können die Kühlble­ che 4 entfallen. In dem Fall werden die Leistungsbauele­ mente 3, beispielsweise als SMD-Bauelemente, direkt auf die Leiterplatte 2 geklebt oder gelötet. Die Leiterplatte 2 liegt in diesem Fall direkt auf den Absätzen 15 des Ge­ häuseteils 1 auf. Allerdings kann es notwendig sein, daß eine weitere Isolierfolie zwischen der Leiterplatte 2 und dem Gehäuseteil 1 diese beiden voneinander elektrisch iso­ liert.

Die Wärmeabfuhr der auf die Leiterplatte 2 gelöteten Lei­ stungsbauelemente 3 erfolgt mittels nicht dargestellter Durchkontaktierungen unter den Leistungsbauelementen 3, die die Wärme auf die Unterseite der Leiterplatte 2 führen. Von dort aus kann die Verlustleistung über flächenhafte Be­ schichtungen auf der Unterseite der Leiterplatte 2 und über die Isolierfolien an das Gehäuse abgeführt werden.

Für die Erfindung ist es jedoch unwesentlich, ob die Lei­ stungsbauelemente 3 auf das Kühlblech 4 oder direkt auf die Leiterplatte 2 montiert werden. Dies richtet sich jeweils nach der Menge der abzuführenden Verlustwärme. Die Kühlble­ che 4 werden dann eingesetzt, wenn die Verlustwärme groß ist und zyklisch auftritt.

Das Steckerteil 5 ist einstückig aus Kunststoff herge­ stellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist es mit zwei Steckergehäusen 21, die als Messerleisten ausgebildet sind und die mit nicht dargestellten Gegensteckern verbunden werden können, und einer Stecker-Basisplatte 22 ausgestal­ tet. Steckerstifte 23 sind durch die Basisplatte 22 hin­ durchgeführt und sind elektrisch mit der Leiterplatte 2 verbunden.

Bei der Montage des Gehäuses wird das Steckerteil 5 durch Nieten oder Verrasten von nicht dargestellten Kunststoff­ zapfen auf der Leiterplatte 2 befestigt. Beim Zusammenfügen der Gehäuseteile 1 wird jeweils ein Teil einer Seitenwand der Gehäuseteile 1 in eine Nut 24 der Basisplatte 22 ge­ steckt. Das Steckerteil 5 wird somit dicht umschlossen und bildet einen Teil der Seitenwand des Gehäuses (vgl. hierzu Fig. 3). In einem Gehäuse können auch mehrere voneinander getrennte Steckerteile 5 angeordnet sein.

In Fig. 2 ist eine Draufsicht auf ein geöffnetes Steuerge­ rät dargestellt. Es ist deutlich die räumliche Anordnung der Befestigungslaschen 7, 10 und des Steckerteils 5 zu se­ hen. In dem Steuergerät können die Leistungsbauelemente 3 sowohl auf den Kühlblechen 4 als auch auf der Leiterplatte 2 angeordnet sein. Es können auch zwei Leiterplatten 2 in einem Gehäuse angeordnet sein. Diese Varianten sind in der Fig. 2 schematisch dargestellt.

In Fig. 3 ist eine Seitenansicht des Steuergeräts darge­ stellt. Das Gehäuse ist vollständig montiert und die Gehäu­ seteile 1 umfassen das Steckerteil 5. Aus dieser Darstel­ lung ist die wechselseitige Anordnung der Gehäusebefesti­ gungslaschen 10 und der Befestigungslaschen 7 zu sehen. Die Gehäusebefestigungslaschen 10 sind an der einen Seitenwand in der Figur nach unten abgewinkelt und an der gegenüber­ liegenden Seitenwand nach oben abgewinkelt, während die Be­ festigungslaschen 7 nach oben bzw. nach unten abgewinkelt sind.

Aus dieser Figur ist auch ersichtlich, daß das Gehäuse des Steuergeräts sehr flach ausgebildet ist und beim Einbau in den Motorraum je nach Wunsch um 180° gedreht montiert wer­ den kann.

Die Gehäuseteile 1 sind als Tiefziehteile aus Metall, bei­ spielsweise Aluminium, hergestellt.

Claims (5)

1. Gehäuse eines elektronischen Steuergeräts für ein Kraft­ fahrzeug mit:

• - zwei identisch ausgebildeten Gehäuseteilen (1), die zusam­ men mit einem Steckerteil (5) eine eine Schaltung tragende Leiterplatte, mit dieser verbundene Leistungsbauelemente und gegebenenfalls vorhandene Kühlbleche vollständig und dicht umschließen, wobei das Steckerteil von den beiden Ge­ häuseteilen derart eingeklemmt wird, daß das Steckerteil zwischen den Gehäuseteilen befestigt ist, und mit
• - den Leistungsbauelementen (3), die direkt auf der Leiter­ glatte (2) oder auf mindestens einem Kühlblech (4) angeord­ net sind, wobei die Leiterplatte (2) bzw. jedes Kühlblech (4) in Wärmekontakt zu einem der Gehäuseteile (1) steht, wodurch die durch die Leistungsbauelemente (3) erzeugte Wärme über das Gehäuse nach außen abgeführt wird.

2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gehäuseteile (1) ineinander verrastet sind.

3. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseteile (1) Nietzapfen (8) aufweisen, die verformt sind und die Gehäuseteile (l) dauerhaft aneinander befestigen.

4. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseteile (1) Laschen (16) aufweisen, die umgebogen oder verdreht sind und die Leiterplatte (2) an dem Gehäuse befe­ stigen.

5. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kühlblech (4) an der Leiterplatte (2) befestigt ist.