EP1365487B1 - Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses - Google Patents

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EP1365487B1
EP1365487B1 EP03010730A EP03010730A EP1365487B1 EP 1365487 B1 EP1365487 B1 EP 1365487B1 EP 03010730 A EP03010730 A EP 03010730A EP 03010730 A EP03010730 A EP 03010730A EP 1365487 B1 EP1365487 B1 EP 1365487B1
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EP
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housing
contact element
making
contact
around
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EP03010730A
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Jürgen Dipl.-Ing. Bäumler (FH)
Jürgen Henniger
Stephan Nohe
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Conti Temic Microelectronic GmbH
Original Assignee
Conti Temic Microelectronic GmbH
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/18—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for manufacturing bases or cases for contact members

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a housing according to the preamble of patent claim 1.
  • these are, for example, the electrical connections of the electronic component, via which the electronic component is connected by means of a connection element, for example to a power supply.
  • the adaptation of the assembly to customer-specific features in the production leads to the fact that a plurality of different in the terminals housing for receiving the electronic component must be made. This reduces the number of identical housing to be manufactured, whereby the manufacturing costs for the assembly are higher.
  • the invention has for its object a method for producing a housing according to the preamble of claim 1 indicate, in which the housing can be inexpensively manufactured with different connections.
  • a contact element comprising the connections is first produced from a first material. Thereafter, the contact element is encapsulated as an insert with a second material for producing the housing, wherein in the production of the contact element in the area to be encapsulated by the second material at least one contact element circulating plastic seam is formed and that during encapsulation with the second material, the first material of the Contact element merges with the second material of the housing at least in the region of the plastic seam and enters into a reliable connection.
  • the terminals of the contact element are formed by stamped gratings.
  • the stamped grid of the contact element and the further stamped grid of the housing are connected to each other after the production of the housing, for example by bonding.
  • the contact elements In the manufacture of the contact elements is provided that in the manufacture of the housing to be encapsulated side of the contact elements is always formed the same, while the to be connected to the terminal element side of the contact element is formed according to the specifications of the preferably removably designed connection element.
  • the same plastic material is used as the first material and as the second material.
  • the electronic and / or mechanical component which is contacted via the connections and is arranged in the housing, is designed as an electromechanical actuating device, in particular as a valve for exhaust gas recirculation.
  • the described method for producing a to be contacted by different connection elements, sealed against external environmental influences housing allows the production of the housing in large quantities by the separate production of the contact elements. In this case, a cost reduction is achieved mainly by the fact that only one mold for the production of the housing must be made.
  • a valve for exhaust gas recirculation consists essentially of an electromechanical actuator, which is arranged in a housing having terminals for contacting the electromechanical actuator. These connections are usually formed by a stamped grid, but can also be formed by contact wires of an electronic component or by contact surfaces of a circuit arrangement. Exhaust gas recirculation valves are manufactured in large quantities and delivered to various customers. In this case, different contact elements are made to adapt the connections to customer-specific connection elements, which comprise the terminals of the housing.
  • the housing and the contact elements are made of the same plastic, such as PBT GF 30th
  • FIG. 1 shows a selection of contact elements 4.1, 4.2, 4.3, which differ on one side, corresponding to the connection element of a customer, are formed, and which are formed on the other side in the same way.
  • the contact elements 4.1, 4.2, 4.3 have been produced in a conventional plastic injection molding process.
  • the connections are formed by stamped gratings 5, which were encapsulated in the production of the contact elements 4.1, 4.2, 4.3 of the plastic.
  • two each plastic contact element 4.1, 4.2, 4.3 surrounding, fine plastic seams 6 are formed. These fine plastic seams 6 ensure during the manufacture of the housing 1 during injection of the hot plastic mass that the fine plastic seams 6 melt and connect to the hot plastic of the housing 1, whereby a reliable tight connection is formed.
  • the contact elements 4.1, 4.2, 4.3 are used to produce the housing 1 in an injection mold, which has the space for the housing 1 as recesses in addition to the space for one of the contact elements 4.1, 4.2, 4.3.
  • the manufactured housing 1 is shown, in which a contact elements 4.3 and further punched grid 2 are cast.
  • the contact element 4.3 is non-detachably fused to the housing 1 at least at the circumferential, fine plastic seams.
  • the housing 1 and the three possible contact elements 4.1, 4.2, 4.3 are shown in a sectional view.
  • the always identically formed side of the contact elements 4.1, 4.2, 4.3 is surrounded by the material of the housing 1 and fused at least at the plastic seams 6 with this.
  • the stamped grid 5 and further stamped grid 2 are shaped so that they do not obstruct the inflowing plastic as possible.
  • the lead frame 5 and the further punched grid 2 may initially be shaped so that they are guided and held during the manufacture of the housing 1 by the injection mold of the housing 1. After the housing 1 has been removed from the injection mold, the stamped grid 5 and the additional stamped grid 2 are optionally shortened and bent to connect to each other.
  • FIG. 4 shows the housing 1 and the three possible contact elements 4.1, 4.2, 4.3 likewise in a sectional view, the stamped grid 5 and the further stamped grid 2 being connected to one another by a bond connection 7.
  • the junction of the stamped grid 5 and the further stamped grid 2 and thus the bond 7 are advantageously covered by a seal 8.
  • the inventive method for producing a housing 1, whose connections can be adapted by custom contact elements 4.1, 4.2, 4.3 in a simple manner to customer-specific connection elements, allows the production of the housing 1 in high quantities, whereby the manufacturing cost of the housing 1 can be reduced.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Baugruppen, die als Zwischenprodukt an mehr als einen Kunden geliefert werden, weisen häufig das Problem auf, daß die Baugruppen mit für den Kunden spezifischen Merkmalen ausgestattet werden müssen.
  • Bei Baugruppen mit elektronischen Komponenten sind dies beispielsweise die elektrischen Anschlüsse der elektronischen Komponente, über welche die elektronische Komponente mittels eines Anschlußelementes beispielsweise an eine Spannungsversorgung angeschlossen wird.
  • Dabei führt die Anpassung der Baugruppe an kundenspezifische Merkmale bei der Herstellung dazu, daß mehrere sich in den Anschlüssen unterscheidende Gehäuse zur Aufnahme der elektronischen Komponente gefertigt werden müssen. Dadurch reduziert sich die Stückzahl der identisch herzustellenden Gehäuse, wodurch die Herstellungskosten für die Baugruppe höher ausfallen.
  • Aus der DE 42 24 618 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung elektrischer Steckverbindungen bekannt, wobei mehrere Kontaktelementgruppen durch ein Spritzverfahren in einem Gehäuse zusammengefasst sind. Nachteilig ist, dass dieses Gehäuse herstellungsbedingt nicht an Orten mit ungünstigen äußeren Bedingungen, wie hoher Luftfeuchtigkeit, drückendes Wasser und ähnlichem, eingesetzt werden kann.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 anzugeben, bei dem das Gehäuse kostengünstig mit unterschiedlichen Anschlüssen hergestellt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Demnach wird zuerst ein die Anschlüsse umfassendes Kontaktelement aus einem ersten Material hergestellt. Danach wird zur Herstellung des Gehäuses das Kontaktelement als Einsatz mit einem zweiten Material umspritzt, wobei bei der Herstellung des Kontaktelementes in dem vom zweiten Material zu umspritzenden Bereich mindestens eine das Kontaktelement umlaufende Kunststoffnaht ausgebildet wird und dass beim Umspritzen mit dem zweiten Material das erste Material des Kontaktelementes mit dem zweiten Material des Gehäuses wenigstens im Bereich der Kunststoffnaht verschmilzt und eine zuverlässige Verbindung eingeht.
  • In einer Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, daß die Anschlüsse des Kontaktelementes von Stanzgittern gebildet werden.
  • Bei der Herstellung des Gehäuses werden weitere Stanzgitter umspritzt, welche die Verbindung zwischen den Anschlüssen und der elektronischen Komponente herstellen.
  • Die Stanzgitter des Kontaktelementes und die weiteren Stanzgitter des Gehäuses werden nach der Herstellung des Gehäuses beispielsweise durch Bonden miteinander verbunden.
  • Anschließend wird die Verbindungsstelle des Stanzgitters und des weiteren Stanzgitters vergossen.
  • Bei der Herstellung der Kontaktelemente ist vorgesehen, daß die bei der Herstellung der Gehäuse zu umspritzenden Seite der Kontaktelemente immer gleich ausgeformt wird, während die an das Anschlußelement anzuschließende Seite des Kontaktelementes entsprechend den Vorgaben des vorzugsweise abnehmbar ausgeführten Anschlußelementes ausgeformt wird.
  • In einer nächsten Weiterbildung ist vorgesehen, daß als erstes Material und als zweites Material das gleiche Kunststoffmaterial verwendet wird.
  • In einer letzten Weiterbildung ist vorgesehen, daß die über die Anschlüsse kontaktierte, im Gehäuse angeordnete elektronische und/oder mechanischen Komponente als elektromechanische Stellvorrichtung, insbesondere als Ventil zur Abgasrückführung, ausgebildet wird.
  • Das beschriebene Verfahren zur Herstellung eines durch unterschiedliche Anschlußelementen zu kontaktierenden, gegen äußere Umwelteinflüsse abgedichteten Gehäuses ermöglicht durch die separate Herstellung der Kontaktelemente die Herstellung des Gehäuse in großen Stückzahlen. Dabei wird eine Kostensenkung vor allem dadurch erreicht, daß nur eine Spritzform zur Herstellung des Gehäuses hergestellt werden muß.
  • Im folgenden ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses anhand von einem Ausführungsbeispiel im Zusammenhang mit drei Figuren dargestellt und erläutert.
  • Es zeigen:
    • Figur 1
    eine schematische Darstellung eines Gehäuses zur Aufnahme eines elektromagnetischen Aktors sowie mehrere, unterschiedlich geformte Kontaktelemente zum Anschluß entsprechend unterschiedlicher kundenspezifischer Anschlußelemente,
    Figur 2
    eine schematische Darstellung des fertig hergestellten Gehäuses mit dem im Gehäuse eingegossenen weiteren Stanzgitter und einem mit dem Gehäuse verschmolzenen Kontaktelement.,
    Figur 3
    eine schematische Darstellung eines Schnittes durch das fertig hergestellte Gehäuse,
    Figur 4
    eine schematische Darstellung eines Schnittes durch das fertig hergestellte Gehäuse, wobei das Stanzgitter und das weitere Stanzgitter verbundenen und vergossenen sind.
  • Ein Ventil zur Abgasrückführung besteht im wesentlichen aus einer elektromechanischen Stellvorrichtung, die in einem Gehäuse angeordnet ist, das Anschlüsse zum Kontaktieren der elektromechanischen Stellvorrichtung aufweist. Diese Anschlüsse zum werden in der Regel von einem Stanzgitter gebildet, können aber auch von Kontaktdrähten eines elektronischen Bauelementes oder von Kontaktflächen einer Schaltungsanordnung gebildet werden. Ventile zur Abgasrückführung werden in großer Stückzahl gefertigt und an verschiedene Kunden geliefert. Dabei werden zur Anpassung der Anschlüsse an kundenspezifische Anschlußelemente unterschiedliche Kontaktelemente gefertigt, welche die Anschlüsse des Gehäuses umfassen. Das Gehäuse sowie die Kontaktelemente sind aus dem gleichen Kunststoff hergestellt, beispielsweise PBT GF 30.
  • In Figur 1 ist eine Auswahl von Kontaktelementen 4.1, 4.2, 4.3 dargestellt, die auf einer Seite unterschiedlich, dem Anschlußelement eines Kunden entsprechend, ausgebildet sind, und die auf der anderen Seite in gleicher Weise ausgebildet sind.
  • Die Kontaktelemente 4.1, 4.2, 4.3 sind in einem üblichen Kunststoff- Spritzverfahren hergestellt worden. Die Anschlüsse werden dabei von Stanzgittern 5 gebildet, die bei der Herstellung der Kontaktelemente 4.1, 4.2, 4.3 von dem Kunststoff umspritzt wurden. An der in gleicher Weise ausgebildeten Seite der Kontaktelemente 4.1, 4.2, 4.3 sind zwei jedes Kontaktelement 4.1, 4.2, 4.3 umlaufende, feine Kunststoffnähte 6 ausgebildet. Diese feinen Kunststoffnähte 6 gewährleisten während der Herstellung des Gehäuses 1 beim Einspritzen der heißen Kunststoffmasse, daß die feinen Kunststoffnähte 6 schmelzen und sich mit dem heißen Kunststoff des Gehäuses 1 verbinden, wodurch eine zuverlässig dichte Verbindung gebildet wird.
  • Die Kontaktelemente 4.1, 4.2, 4.3 werden zur Herstellung des Gehäuses 1 in eine Spritzform eingesetzt, die als Aussparungen neben dem Raum für eines der Kontaktelemente 4.1, 4.2, 4.3 den Raum für das Gehäuse 1 aufweist.
  • Zudem werden in die Spritzform weitere Stanzgitter 2 eingesetzt, welche die elektrischen Kontakte für die elektromagnetische Stellvorrichtung 3 bilden, und die nach der Herstellung des Gehäuses 1 mit dem Stanzgitter 5 des jeweiligen Kontaktelementes 4.1, 4.2, 4.3 verbunden werden.
  • In der Figur 2 ist das hergestellte Gehäuse 1 dargestellt, in dem ein Kontaktelemente 4.3 und weitere Stanzgitter 2 eingegossen sind. Das Kontaktelement 4.3 ist zumindest an den umlaufenden, feinen Kunststoffnähten unlösbar mit dem Gehäuse 1 verschmolzen.
  • In der Figur 3 sind das Gehäuse 1 und die drei möglichen Kontaktelemente 4.1, 4.2, 4.3 in einem Schnittbild dargestellt. Die immer gleich ausgebildete Seite der Kontaktelemente 4.1, 4.2, 4.3 ist mit dem Material des Gehäuses 1 umgeben und zumindest an den Kunststoffnähten 6 mit diesem verschmolzen.
  • Die Stanzgitter 5 und weiteren Stanzgitter 2 sind dabei so geformt, daß sie dem zufließenden Kunststoff möglichst nicht hindernd entgegenstehen. Beispielsweise können die Stanzgitter 5 und die weiteren Stanzgitter 2 zunächst so geformt sein, daß sie während der Herstellung des Gehäuses 1 durch die Spritzform des Gehäuses 1 geführt und gehalten werden. Nachdem das Gehäuse 1 aus der Spritzform entnommen wurde werden das Stanzgitter 5 und das weiteren Stanzgitter 2 gegebenenfalls gekürzt und zum miteinander Verbinden gebogen.
  • Figur 4 zeigt sind das Gehäuse 1 und die drei möglichen Kontaktelemente 4.1, 4.2, 4.3 ebenfalls in einem Schnittbild, wobei das Stanzgitter 5 und das weiteren Stanzgitter 2 durch eine Bondverbindung 7 miteinander verbunden sind. Die Verbindungsstelle des Stanzgitters 5 und des weiteren Stanzgitters 2 und damit die Bondverbindung 7 werden vorteilhaft durch eine Versiegelung 8 abgedeckt.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses 1, dessen Anschlüsse durch angepaßte Kontaktelemente 4.1, 4.2, 4.3 in einfacher Weise an kundenspezifische Anschlußelemente angepaßt werden kann, ermöglicht die Herstellung des Gehäuses 1 in hohen Stückzahlen, wodurch die Herstellungskosten des Gehäuses 1 reduziert werden.

Claims (8)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses (1) zur Aufnahme mindestens einer elektronischen und/oder mechanischen Komponente (3), wobei das Gehäuse (1) Anschlüsse zur Kontaktierung der mindestens einen elektronischen und/oder mechanischen Komponente (3) an ein Anschlußelement (9) aufweist, wobei zuerst ein die Anschlüsse umfassendes Kontaktelement (4) aus einem ersten Material hergestellt wird, und danach das Kontaktelement (4.1, 4.2, 4.3) zur Herstellung des Gehäuses (1) mit einem zweiten Material umspritzt wird, wobei das erste Material des Kontaktelementes (4.1, 4.2, 4.3) mit dem zweiten Material des Gehäuses (1) verschmilzt dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung des Kontaktelementes (4.1, 4.2, 4.3) in dem vom zweiten Material zu umspritzenden Bereich mindestens eine das Kontaktelement (4.1, 4.2, 4.3) umlaufende Kunststoffnaht (6) ausgebildet wird, die beim Umspritzen mit dem zweiten Material schmilzt und sich mit dem zweiten Material verbindet.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse des Kontaktelementes (4.1, 4.2, 4.3) von Stanzgittern (5) gebildet werden, und daß bei der Herstellung des Gehäuses (1) weitere Stanzgitter (2) umspritzt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Herstellung des Gehäuses (1) die Stanzgitter (5) des Kontaktelementes (4.1, 4.2, 4.3) und die weiteren Stanzgitter (2) des Gehäuses (1) durch Bonden (7) miteinander verbunden werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Verbinden der Stanzgitter (5) des Kontaktelementes (4.1, 4.2, 4.3) mit dem weiteren Stanzgitter (2) des Gehäuses (1) der Bereich der Verbindung vergossen wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß unterschiedlich geformte Kontaktelemente (4.1, 4.2, 4.3) hergestellt werden, die auf der bei der Herstellung des Gehäuses (1) zu umspritzenden Seite der Kontaktelemente (4.1, 4.2, 4.3) immer gleich entsprechend dem herzustellenden Gehäuse (1) ausgeformt werden, und daß die an der an das Anschlußelement (9) anzuschließende Seite der Kontaktelemente (4.1, 4.2, 4.3) entsprechend dem anzuschließenden Anschlußelement ausgeformt werden.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als erstes Material und als zweites Material das gleiche Kunststoffmaterial verwendet wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische und/oder mechanischen Komponente (3) als elektromechanische Stellvorrichtung ausgebildet wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromechanische Stellvorrichtung als Ventil zur Abgasrückführung verwendet wird.
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