WO2001093377A1 - Elektrisches gerät - Google Patents

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WO2001093377A1
WO2001093377A1 PCT/DE2001/002030 DE0102030W WO0193377A1 WO 2001093377 A1 WO2001093377 A1 WO 2001093377A1 DE 0102030 W DE0102030 W DE 0102030W WO 0193377 A1 WO0193377 A1 WO 0193377A1
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WO
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shells
shell
sealing material
inner walls
electrical device
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Application number
PCT/DE2001/002030
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English (en)
French (fr)
Inventor
Herbert Gentner
Erwin Liegl
Ralf Haug
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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Priority to EP01943160A priority patent/EP1297592A1/de
Priority to KR1020027001401A priority patent/KR20020021170A/ko
Priority to US10/048,871 priority patent/US6652312B2/en
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/06—Hermetically-sealed casings
    • H05K5/064—Hermetically-sealed casings sealed by potting, e.g. waterproof resin poured in a rigid casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46—Bases; Cases
    • H01R13/52—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof cases
    • H01R13/5216—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof cases characterised by the sealing material, e.g. gels or resins

Definitions

  • the invention relates to an electrical device with the features mentioned in the preamble of claim 1.
  • an electrical device which comprises a first and a second housing part which, together with the first housing part, forms a closed housing.
  • a circuit part designed as a printed circuit board is arranged in the housing, support elements formed on the first housing part reaching through openings in the printed circuit board.
  • the support elements are designed in such a way that the printed circuit board moves in the direction of the first housing part when the second housing part is placed on it, and a sealing material arranged between the printed circuit board and the first housing part is brought under compression and displaced into a position in which it rests on the side walls of the housing Housing forms a circumferential bead and thereby seals the contact area of the two housing parts.
  • the electrical device according to the invention avoids the disadvantages occurring in the prior art and enables reliable protection against harmful environmental influences for a circuit part arranged in a housing.
  • the device ensures that the circuit part is adequately sealed against splash water, moisture or when immersed in water.
  • the device is both simple and inexpensive to manufacture and has two half-shells, the interior of which is divided by inner walls into at least two chambers, of which a first chamber is filled with sealing material, preferably a gel, and has spatial dimensions that are larger than the dimensions of the circuit part.
  • the inner walls of the second half-shell overlap the inner walls of the first half-shell at a distance, as a result of which the sealing material contained in the two half-shells comes into contact in a frame-like, circumferential area around the circuit part. det and the circuit part seals all around. Due to tolerances of the housing dimensions, tolerances when filling the sealing material and a shrinking process when the sealing material hardens, the sealing material filled into the first chambers forms a meniscus before the two half-shells are joined together, so that the surface of the sealing material is concavely curved in both chambers and lies against the upper edges of the inner walls, but is set back slightly in the center of the chamber.
  • Half shells through the sealing material contained in the first two chambers is encased in sealing material except for its electrical connections, or is arranged encapsulated in the sealing material.
  • each half-shell is advantageous due to two inner walls running parallel to each other, which two connect the other opposite side walls of the half-shells to one another, divided into a centrally arranged first chamber and two second chambers which laterally adjoin the first chamber.
  • the second chambers provided in each half-shell serve, inter alia, as receiving areas for excess sealing material which is displaced from the first chambers when the two half-shells are joined together.
  • the distance between the inner walls of the first and second half-shells forms an outflow channel for sealing material displaced from the first chambers, which can escape into the second chambers via the outflow channel.
  • the half-shells can advantageously be connected to one another via latching means.
  • latching means comprise latching hooks arranged on a half-shell with barb-shaped latching lugs, which each engage in a guide slot arranged on the other half-shell and, with their latching lugs, each engage behind a projection arranged in the guide slot in a barb-like manner.
  • the guide slots protect the locking hooks, so that accidental unlocking of the locking lugs is not possible.
  • the width of each guide slot and the geometrical dimensions of the assigned latching lug can be coordinated with one another in such a way that a latching lug engaging behind the projection in a barb-like manner cannot be released again from its latching position without being destroyed.
  • the side walls of the half-shells advantageously have recesses which, when the housing is assembled, partially form openings arranged between the two half-shells for the passage of electrical connecting lines.
  • the connecting lines led through the openings to the outside are embedded in the sealing material.
  • FIG. 2 shows an enlarged detail from FIG. 1
  • FIG. 3 shows the second half-shell in a perspective view
  • FIG. 4 shows the first half-shell in a perspective view
  • FIG. 5 shows a top view of the first half-shell without the second half-shell with one placed on the sealing material Circuit part and a film conductor connected to it.
  • the device comprises a housing 1 in which an electronic circuit part 4, for example a printed circuit board with electrical and / or electronic components 7, 8 arranged thereon, is arranged.
  • the circuit board is via a foil conductor track 6 connected to a seat mat, not shown, for a vehicle seat, which has several local pressure-sensitive sensors.
  • a cable 5 is provided that connects the electronic circuit arranged on the circuit board with an airbag.
  • the device makes it possible to determine the occupancy of a vehicle seat and the type of person (child or adult) and to control an airbag depending on the data determined in this way.
  • the invention is not limited to the exemplary embodiment shown here, but can also be used in other electrical devices which use a circuit part arranged in the interior of a housing and which is to be protected against environmental influences, such as moisture or harmful gases.
  • the housing 1 comprises a first half-shell 2 and a second half-shell 3. Both are made of plastic and, when assembled, contain a housing interior in which the printed circuit board 4 is arranged.
  • the half-shells can also be made of another suitable material, for example metal.
  • FIG. 4 shows a perspective illustration of the inner region of the first half shell
  • FIG. 3 shows a representation of the inner region of the second half shell.
  • the first half shell 2 comprises four side walls 21, 22, 23, 24 and a bottom wall, on the inside of which a grid of webs 41 is formed.
  • the opposite side walls 22 and 24 are connected to one another by two inner walls 25, 26 which run parallel to one another and which divide the inner region of the first half-shell 2 into a first chamber 20 and two second chambers 27a and 27b adjoining it laterally.
  • the essentially rectangular first chamber 20 is delimited by the side walls 22 and 24 and the inner walls 25 and 26.
  • the side wall 23 has a U-shaped recess 29 and the side wall 21 has a C-shaped recess 28.
  • two latching hooks 44 are formed which protrude parallel to the side walls 21, 23 from the upper edge of the side walls.
  • two pins 42 and 43 protrude from the bottom of the first half-shell 2 into the inner region, which serve as strain relief for a foil conductor track 6. Furthermore, the outer edge of the side walls 31, 32, 33, 34 has a partially circumferential rib 60.
  • the second half-shell 3 is shown in FIG. 3 and is constructed similarly to the first half-shell 2. It has four side walls 31, 32, 33, 34 and a bottom wall, on the inside of which webs 51 are arranged in a lattice shape.
  • the side walls 32 and 34 are connected to one another via two inner walls 35 and 36 running parallel to one another.
  • the side walls 32 and 34 and the inner walls 35 and 36 delimit a centrally arranged first chamber 30, which is separated by the inner walls 35 and 36 from two laterally adjoining second chambers 37a and 37b.
  • the side wall 33 has a U-shaped recess 39 and the side wall 31 has an egg-shaped recess 38.
  • each continuous guide slot 54 with a rectangular cross section for the latching hooks 44 of the first half-shell 2 is embedded in the side walls 31 and 33.
  • the guide slots 54 extend parallel to the side walls 31, 33 and each have an opening 57, 58 at their ends (FIG. 2).
  • the outer edge of the side walls 21, 22, 23, 24 is provided with a partially circumferential groove 61, into which the rib 60 of the second half shell 3 engages when the two half shells are joined together.
  • the length and width of the first chamber 20 of the first half-shell 2 and the length and width of the first chamber 30 of the second half-shell 3 are each larger than the length and width of the printed circuit board 4.
  • the distance between the inner walls 35 and 36 of the second half-shell 3 is larger than the distance between the inner walls 25 and 26 of the first half shell 2.
  • the first two chambers 20 and 30 are filled with a flowable sealing material, not shown in FIGS. 3 and 4, approximately up to the upper edge of the delimiting inner walls and side walls.
  • the highly viscous sealing material consists, for example, of a hardened gel.
  • the gel can have a composition as shown in EP 0 722 624 B1.
  • the gel filled into the chambers 20, 30 forms a concavely curved surface which is set back inwards in the central area of the first chambers to the chamber floor.
  • a printed circuit board 4 which is provided with electrical and / or electronic components 7, 8, is placed on the gel filling 12 of the first chamber 29 of the first half-shell.
  • the circuit board 4 is connected to a film conductor 6 of the seat mat.
  • the film conductor 6 has two layers of mutually insulated contact strips 6a and 6b, which are separated in the end region and are connected to corresponding contact surfaces on the top and bottom of the printed circuit board 4, as can best be seen in FIG. 2.
  • FIG. 2 As further shown in FIG.
  • cable wires 15 of a connecting cable 5 for controlling an airbag are electrically connected to a connector 8 on the printed circuit board 4.
  • the cable cores 15 can be arranged in the second chamber 27a of the first half shell.
  • the film conductor 6 has circular recesses through which the pins 42 and 43 extend, whereby a strain relief for the film conductor 6 is formed.
  • the edge of the printed circuit board 4 is separated from the side walls 24 and 22 by a distance b and a few millimeters from the inner walls 25 and 26 by a distance a.
  • the second half-shell 3 is placed on the first half-shell 2.
  • the four locking hooks 44 engage a first half-shell 2 through the openings 57 into the guide slots 54 of the second half-shell 3, as can best be seen in FIG. 2. Since the distance between the inner walls 35 and 36 of the second half-shell 3 is larger than the distance between the inner walls 25 and 26 of the first half-shell 2, the inner walls 35 and 36 of the second half-shell 3 overlap the inner walls 25 and 26 of the first half-shell 2 with a Distance d.
  • the gel layers 12 and 13 come into contact in the first two chambers 20 and 30 in the edge region of the printed circuit board 4.
  • the inner walls 25, 26 of the first half-shell penetrate a part c into the first chamber 30 of the second half-shell 3.
  • the inner walls 25, 26 of the first half-shell preferably penetrate a few millimeters into the first chamber 30 of the second half-shell 3.
  • the circuit board 4 is pressed into the gel layer 13 of the second half-shell 3.
  • the gel layers 12 and 13 are compressed and gel is displaced from the overlap area.
  • the displaced gel is pressed partially between the spaced inner walls 25 and 35 and the spaced inner walls 26 and 36 into the second chambers 27a and 27b of the first half-shell 2.
  • Enough gel can be displaced by the partial penetration of the first chamber 20 of the first half-shell 2 filled with gel 12 into the first chamber 30 of the second half-shell 3 filled with gel 13 to ensure with sufficient reliability that the printed circuit board with its electrical connecting lines is completely included
  • Gel is encased or encapsulated in gel.
  • the amount of gel displaced can be set using parameters a, b and c.
  • the egg-shaped recesses 28, 38 form a circular opening for the passage of the connecting cable 5.
  • the wires 15 of the connecting cable 5 are in contact with the connector 8 through the gap between the inner walls 25 and 35 and are completely from gel surround.
  • the U-shaped recesses 29, 39 of the two half-shells 2, 3 form a slot-shaped opening through which the foil conductor track 6 is guided into the second chambers 27b, 37b. From there, the film conductor 6 reaches the circuit board 4 through the gap between the inner walls 26 and 36 and is encased on all sides by the gel present there.
  • the latching hooks 44 inserted into the openings 57 slide along the guide slots 54 when the half-shells 2, 3 are joined together, spring back behind the projections 55 in the guide slots and finally latch with their latching lugs 45 like barbs behind the projections 55, as shown in FIG. 2 is shown.
  • the width e of the guide slots 54 is in each case dimensioned such that the associated catch 45 can just be passed between the projection 55 projecting into the guide slot and the inner wall of the guide slot opposite the projection. It can advantageously be provided that the wall 59 of the guide slot 54 provided with the projection 55 is elastically bent and springs back as soon as the latch 45 passes the projection 55. This advantageously means that the latching hooks 44 cannot be released from their latched position without being destroyed.
  • the snap connections shown enable a very reliable and stable snap connection of the two half-shells 2, 3.
  • the invention is not restricted to the exemplary embodiment shown here. It is understood that modifications to the structure of the housing are possible.
  • the inner walls do not necessarily have to run parallel to one another.
  • exemplary embodiments are of course also conceivable, in which a further connecting cable is used instead of the foil conductor track, or a control device with only one connecting cable.
  • another suitable flowable sealing material can be used that is partially displaced when the two half-shells are pressed together.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Gerät, welches zwei zu einem geschlossenen Gehäuse verbindbare Gehäuseteile umfasst, die im verbundenen Zustand einen Gehäuseinnenraum einschliessen, sowie ein in dem Gehäuseinnenraum angeordnetes elektrisches/elektronisches Schaltungsteil und ein Dichtmaterial zum Schutz des Schaltungsteiles. Es wird vorgeschlagen, dass die beiden Gehäuseteile als Halbschalen ausgebildet sind und der Innenbereich der Halbschalen jeweils durch Innenwände in wenigstens zwei Kammern unterteilt ist, von denen jeweils eine erste Kammer mit dem Dichtmaterial gefüllt ist und räumliche Abmessungen aufweist, die grösser bemessen sind als die Abmessungen des Schaltungsteiles, wobei im zusammengesetzten Zustand der beiden Halbschalen die Innenwände der zweiten Halbschale die Innenwände der ersten Halbschale mit Abstand übergreifen und die Innenwände der ersten Halbschale ein Stück weit in die erste Kammer der zweiten Halbschale hineinragen und das Schaltungsteil zwischen den beiden Halbschalen durch das in den beiden ersten Kammern enthaltene Dichtmaterial bis auf seine elektrischen Anschlüsse von Dichtmaterial umhüllt ist.

Description

Elektrisches Gerät
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Gerät mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen.
Aus der EP 0722 624 Bl ist ein elektrisches Gerät bekannt, welches ein erstes und ein zweites Gehäuseteil umfaßt, das gemeinsam mit dem ersten Gehäuseteil ein geschlossenes Gehäuse bildet. In dem Gehäuse ist ein als Leiterplatte ausgebildetes Schaltungsteil angeordnet, wobei an dem ersten Gehäuseteil ausgebildete Stützelemente Durchbrüche in der Lei- terplatte durchgreifen. Die Stützelemente sind so ausgebildet, daß die Leiterplatte beim Aufsetzen des zweiten Gehäuseteils in Richtung des ersten Gehäuseteils bewegt und ein zwischen der Leiterplatte und dem ersten Gehäuseteil angeordnetes Dichtmaterial unter Kompression gebracht und in ei- ne Position verdrängt wird, in der es an den Seitenwänden des Gehäuses einen umlaufenden Wulst bildet und dadurch den Auflagebereich der beiden Gehäuseteile abdichtet . In dem auf diese Weise abgedichteten Gehäuseteil verbleibt zwischen der Leiterplatte und dem zweiten Gehäuseteil ein mit Luft ge- füllter Hohlraum. Sicherungselemente, die an dem zweiten Gehäuseteil ausgebildet sind, verhindern, daß die Leiterplatte in ihrer einmal erreichten Endposition durch die Druckkraft des komprimierten Dichtmaterials in den Hohlraum zurückgedrängt wird, wodurch der abdichtende Wulst von den Gehäuse- wänden abgezogen würde. Nachteilig bei dem bekannten Gerät ist, daß die Leiterplatte mit Durchbrüchen für die Stützele- mente versehen werden muß und somit Platz für die Anordnung von elektrischen und/oder elektronischen Bauelementen auf der Leiterplatte verloren geht. Außerdem können elektrische Anschlußleitungen nicht durch die wulstartige Abdichtung zwischen den Gehäuseteilen ins Gehäuseinnere geführt werden und müssen daher in aufwendiger Weise durch einen separaten Durchlaß in einem der beiden Gehäuseteile in den Gehäuseinnenraum geführt werden. Dieser Durchlaß muß zusätzlich abgedichtet werden, was einen erhöhten Aufwand erfordert. Schäd- liehe Gase in dem eingeschlossenen Hohlraum über der Leiterplatte können die Funktionsweise elektronischer Bauelemente auf der Leiterplatte beeinträchtigen.
Vorteile der Erfindung
Durch das erfindungsgemäße elektrische Gerät mit den Merkmalen des Anspruch 1 werden die beim Stand der Technik auftretenden Nachteile vermieden und ein zuverlässiger Schutz vor schädlichen Umgebungseinflüssen für ein in einem Gehäuse an- geordnetes Schaltungsteil ermöglicht. Das Gerät gewährleistet eine ausreichende Abdichtung des Schaltungsteiles gegenüber Spritzwasser, Feuchtigkeit oder beim Eintauchen in Wasser. Das Gerät ist sowohl einfach als auch preiswert herzustellen und weist zwei Halbschalen auf, deren Innenbereich jeweils durch Innenwände in wenigstens zwei Kammern unterteilt ist, von denen eine erste Kammer mit Dichtmaterial, vorzugsweise einem Gel, gefüllt ist und räumliche Abmessungen aufweist, die größer bemessen sind als die Abmessungen des Schaltungsteiles. Im zusammengesetzten Zustand der bei- den Halbschalen übergreifen die Innenwände der zweiten Halbschale die Innenwände der ersten Halbschale mit Abstand, wodurch erreicht wird, daß das in beiden Halbschalen enthaltene Dichtmaterial in einem rahmenartigen, umlaufenden Bereich um das Schaltungsteil herum in Kontakt gelangt, sich verbin- det und das Schaltungsteil so umlaufend abdichtet. Aufgrund von Toleranzen der Gehäuseabmessungen, Toleranzen beim Ein- füllen des Dichtmaterials und einem Schrumpfprozeß beim Aushärten des Dichtmaterials bildet das in die ersten Kammern eingefüllte Dichtmaterial vor dem Zusammenfügen der beiden Halbschalen einen Meniskus, so daß die Oberfläche des Dicht- materials in beiden Kammern konkav gewölbt ist und an den oberen Rändern der Innenwände anliegt, jedoch im Zentrum der Kammer etwas nach innen zurückversetzt ist . Dies läßt sich nicht ohne weiteres vermeiden und führt ohne Gegenmaßnahmen dazu, daß beim Zusammenfügen der beiden Halbschalen aufgrund der konkaven Wölbung Hohlräume über oder unter der Leiterplatte entstehen. Um zu verhindern, daß eine aus dem Vorhandensein der Hohlräume resultierende zu geringe Verdrängung des Dichtmaterials im Randbereich der Leiterplatte beim Zusammenfügen der beiden Halbschalen zu einer mangelhaften Ab- dichtung des Randbereiches führt, ist vorgesehen, daß die
Innenwände der ersten Halbschale beim Zusammenfügen der beiden Halbschalen ein Stück weit in die erste Kammer der zweiten Halbschale eindringen. Hierdurch wird erreicht, daß die ineinander greifenden ersten Kammern der Halbschalen einen Überlappungsbereich bilden, wobei aus dem Überlappungsbereich beim Zusammenfügen der Halbschalen eine ausreichende Menge Dichtmaterial verdrängt wird, um den Randbereich des Schaltungsteiles mit ausreichender Zuverlässigkeit umlaufend mit Dichtmaterial zu umgeben. Auf diese Weise wird vorteil- haft erreicht, daß das Schaltungsteil zwischen den beiden
Halbschalen durch das in den beiden ersten Kammern enthaltene Dichtmaterial bis auf seine elektrischen Anschlüsse von Dichtmaterial umhüllt ist, beziehungsweise im Dichtmaterial verkapselt angeordnet ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung werden durch die in den Unteransprüchen enthaltenen Merkmale ermöglicht.
Vorteilhaft ist der Innenbereich jeder Halbschale durch zwei parallel zueinander verlaufende Innenwände, welche zwei ein- ander gegenüberliegende Seitenwände der Halbschalen miteinander verbinden, in eine mittig angeordnete erste Kammer und zwei sich seitlich an die erste Kammer anschließende zweite Kammern unterteilt. Die in jeder Halbschale vorgesehenen zweiten Kammern dienen unter anderem als Aufnahmebereiche für überschüssiges, beim Zusammenfügen der beiden Halbschalen aus den ersten Kammern verdrängtes Dichtmaterial . Durch den Abstand zwischen den Innenwänden der ersten und zweiten Halbschale wird ein Abflußkanal für aus den ersten Kammern verdrängtes Dichtmaterial gebildet, das über den Abflußkanal in die zweiten Kammern ausweichen kann.
Vorteilhaft können die Halbschalen über Rastmittel miteinander verbunden sein. Beim Zusammenfügen der beiden Halbscha- len werden größere Mengen Dichtmaterial komprimiert und aus dem Überlappungsbereich der ersten Kammern verdrängt. Ohne Verbindungsmittel würden die aus der Kompression resultierenden starken Druckkräfte die beiden Halbschalen wieder auseinander drücken. Die Rastmittel müssen daher größeren Kräften standhalten können. Es ist deshalb vorteilhaft, wenn die Rastmittel an einer Halbschale angeordnete Rasthaken mit widerhakenförmigen Rastnasen umfassen, welche jeweils in einen an der anderen Halbschale angeordneten Führungsschlitz eingreifen und mit ihren Rastnasen jeweils einen in dem Füh- rungsschlitz angeordneten Vorsprung widerhakenartig hintergreifen. Die Führungsschlitze schützen die Rasthaken, so daß ein versehentliches Entriegeln der Rastnasen nicht möglich ist. Insbesondere können die Breite jeweils eines Führungsschlitzes und die geometrischen Abmessungen der zugeordneten Rastnase so aufeinander abgestimmt werden, daß sich eine hinter dem Vorsprung widerhakenartig eingreifende Rastnase nicht wieder zerstörungsfrei aus ihrer Rastposition lösen läßt.
Vorteilhaft weisen die Seitenwände der Halbschalen Ausnehmungen auf, welche im zusammengesetzten Zustand des Gehäuse- teils zwischen den beiden Halbschalen angeordnete Öffnungen zur Durchführung von elektrischen Anschlußleitungen bilden. Beim Zusammenfügen der beiden Halbschalen werden die durch die Öffnungen nach außen geführten Anschlußleitungen in das Dichtmaterial eingebettet .
Weiterhin ist vorteilhaft, an wenigstens einer Halbschale eine Zugentlastung für die elektrischen Anschlußleitungen vorzusehen.
Zeichnungen
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert . Es zeigt
Fig. 1 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes elektrisches Gerät,
Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1, Fig. 3 die zweite Halbschale in perspektivischer Darstellung, Fig. 4 die erste Halbschale in perspektivischer Darstellung, Fig. 5 eine Draufsicht auf die erste Halbschale ohne die zweite Halbschale mit einem auf das Dichtmaterial aufgelegten Schaltungsteil und einer daran angeschlossenen Folienleiter- bahn.
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
Fig. 1 zeigt ein elektrisches Gerät für ein System zur Insassenklassifizierung in einem Kraftfahrzeug. Das Gerät umfaßt ein Gehäuse 1, in dem ein elektronisches Schaltungsteil 4, beispielsweise eine Leiterplatte mit darauf angeordneten elektrischen und/oder elektronischen Bauelementen 7,8 angeordnet ist. Die Leiterplatte ist über eine Folienleiterbahn 6 mit einer nicht dargestellten Sitzmatte für einen Fahrzeugsitz verbunden, welche mehrere lokale druckempfindlichen Sensoren aufweist. Weiterhin ist ein Kabel 5 vorgesehen, daß die auf der Leiterplatte angeordnete elektronische Schaltung mit einem Airbag verbindet. Das Gerät ermöglicht es, die Personenbelegung eines Fahrzeugsitzes und die Art dieser Person (Kind oder Erwachsener) zu ermitteln und in Abhängigkeit von den so ermittelten Daten einen Airbag anzusteuern. Die Erfindung ist aber prinzipiell nicht auf das hier dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann auch bei anderen elektrischen Geräten zum Einsatz kommen, welche ein im Inneren eines Gehäuses angeordnetes Schaltungsteil verwenden, das gegen Umgebungseinflüsse, wie Feuchtigkeit oder schädliche Gase geschützt werden soll.
Wie in Fig. 1 dargestellt ist, umfaßt das Gehäuse 1 eine erste Halbschale 2 und eine zweite Halbschale 3. Beide sind aus Kunststoff gefertigt und bergen im zusammengesetzten Zustand einen Gehäuseinnenraum, in dem die Leiterplatte 4 angeordnet ist. Die Halbschalen können aber auch aus einem anderen geeigneten Material, beispielsweise Metall gefertigt sein. Eine perspektivische Darstellung des Innenbereichs der ersten Halbschale zeigt Fig. 4, eine Darstellung der Innenbereichs der zweiten Halbschale zeigt Fig. 3. Wie in Fig. 4 zu erken- nen ist, umfaßt die erste Halbschale 2 vier Seitenwände 21, 22,23,24 und eine Bodenwand, an deren Innenseite ein Gitter aus Stegen 41 ausgebildet ist. Die gegenüberliegenden Seitenwände 22 und 24 sind durch zwei parallel zueinander verlaufende Innenwände 25,26 miteinander verbunden, welche den In- nenbereich der ersten Halbschale 2 in eine erste Kammer 20 und zwei sich seitlich daran anschließende zweite Kammern 27a und 27b unterteilen. Die im wesentlichen rechteckförmige erste Kammer 20 wird durch die Seitenwände 22 und 24 und die Innenwände 25 und 26 begrenzt. Weiterhin weist die Seitenwand 23 eine U-förmige Ausnehmung 29 auf und die Seitenwand 21 eine C-förmige Ausnehmung 28. An jeder der beiden Seitenwände 23 sind zwei Rasthaken 44 ausgebildet, welche parallel zu den Seitenwänden 21,23 vom oberen Rand der Seitenwände abstehen. In der benachbart zu der Ausnehmung 29 angeordneten zweiten Kammer 27b stehen zwei Zapfen 42 und 43 vom Boden der ersten Halbschale 2 in den Innenbereich ab, welche als Zugentlastung für eine Folienleiterbahn 6 dienen. Weiterhin weist der äußere Rand der Seitenwände 31,32,33,34 einen teilweise umlaufende Rippe 60 auf.
Die zweite Halbschale 3 ist in Fig. 3 dargestellt und ähnlich aufgebaut, wie die erste Halbschale 2. Sie weist vier Seitenwände 31,32,33,34 und eine Bodenwand auf, an deren Innenseite Stege 51 gitterförmig angeordnet sind. Die Seitenwänden 32 und 34 sind über zwei parallel zueinander verlaufende Innen- wände 35 und 36 miteinander verbunden. Die Seitenwände 32 und 34 und die Innenwände 35 und 36 begrenzen eine mittig angeordnete erste Kammer 30, welche durch die Innenwände 35 und 36 von zwei sich seitlich daran anschließenden zweiten Kammern 37a und 37b getrennt ist. Die Seitenwand 33 weist eine U-förmige Ausnehmung 39 auf und die Seitenwand 31 eine eiförmige Ausnehmung 38. Außerdem sind in die Seitenwände 31 und 33 vier durchgehende Führungschlitze 54 mit rechteckigem Querschnitt für die Rasthaken 44 der ersten Halbschale 2 eingelassen. Die Führungsschlitze 54 erstrecken sich parallel zu den Seitenwänden 31,33 und weisen an ihren Enden jeweils eine Öffnung 57,58 auf (Fig. 2) . Der äußere Rand der Seitenwände 21,22,23,24 ist mit einer teilweise umlaufende Nut 61 versehen, in welche die Rippe 60 der zweiten Halbschale 3 beim Zusammenfügen der beiden Halbschalen eingreift .
Länge und Breite der ersten Kammer 20 der ersten Halbschale 2 und Länge und Breite der ersten Kammer 30 der zweiten Halbschale 3 sind jeweils größer bemessen als die Länge und Breite der Leiterplatte 4. Der Abstand der Innenwände 35 und 36 der zweiten Halbschale 3 ist größer bemessen als der Abstand der Innenwände 25 und 26 der ersten Halbschale 2. Bei der Herstellung des Gerätes wird so verfahren, daß zunächst beide erste Kammern 20 und 30 etwa bis zum oberen Rand der begrenzenden Innenwände und Seitenwände mit einem in Fig. 3 und Fig. 4 nicht dargestellten fließfähigen Dichtmaterial gefüllt werden. Das stark zähflüssige Dichtmaterial besteht beispielsweise aus einem ausgehärteten Gel . Das Gel kann eine Zusammensetzung aufweisen, wie sie in der EP 0 722 624 Bl dargestellt ist. Das in die Kammern 20,30 eingefüllte Gel bildet eine konkav gewölbte Oberfläche, die im Zentralbereich der ersten Kammern nach innen zum Kammerboden zurückversetzt ist. Anschließend wird, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist, eine Leiterplatte 4, welche mit elektrischen und/oder elektronischen Bauelementen 7,8 versehen ist, auf die Gelfüllung 12 der ersten Kammer 29 der ersten Halbschale aufgelegt. Die Leiterplatte 4 ist mit einer Folienleiterbahn 6 der Sitzmatte verbunden. Die Folienleiterbahn 6 weist zwei Lagen voneinander isolierter Kontaktstreifen 6a und 6b auf, die im Endbereich aufgetrennt sind und mit entsprechenden Kontaktflächen auf der Oberseite und der Unterseite der Leiterplatte 4 verbunden sind, wie dies am besten in Fig. 2 zu erkennen ist. Wie weiterhin in Fig. 5 dargestellt ist, sind Kabeladern 15 eines Anschlußkabels 5 zur Ansteuerung eines Airbags mit einem Verbinder 8 auf der Leiterpatte 4 elektrisch verbunden. Die Kabeladern 15 können in der zweiten Kammer 27a der ersten Halbschale angeordnet werden. Die Folienleiterbahn 6 weist kreisförmige Ausnehmungen auf, durch welche die Zapfen 42 und 43 hindurchgreifen, wodurch eine Zugentlastung für die Folienleiterbahn 6 gebildet wird. Wie in Fig. 5 gut zu erkennen ist, ist der Rand der Leiterplatte 4 durch einen Abstand b von einigen Millimetern von den Seitenwänden 24 und 22 getrennt und durch einen Abstand a von ebenfalls einigen Millimetern von den Innenwänden 25 und 26.
Anschließend wird die zweite Halbschale 3 auf die erste Halbschale 2 aufgesetzt. Dabei greifen die vier Rasthaken 44 der ersten Halbschale 2 durch die Öffnungen 57 in die Führungsschlitze 54 der zweiten Halbschale 3 ein, wie dies am besten in Fig. 2 zu erkennen ist. Da der Abstand der Innenwände 35 und 36 der zweiten Halbschale 3 größer bemessen ist als der Abstand der Innenwände 25 und 26 der ersten Halbschale 2, übergreifen dabei die Innenwände 35 und 36 der zweiten Halbschale 3 die Innenwände 25 und 26 der ersten Halbschale 2 mit einem Abstand d. Bei einer weiteren Annäherung der beiden Halbschalen 2,3 geraten die Gelschichten 12 und 13 in den beiden ersten Kammern 20 und 30 im Randbereich der Leiterplatte 4 in Kontakt. Durch weiteres Andrücken wird erreicht, daß die Innenwände 25,26 der ersten Halbschale in die erste Kammer 30 der zweiten Halbschale 3 ein Stück c weit eindringen. Vorzugsweise dringen die Innenwände 25,26 der ersten Halbschale einige Millimeter in die erste Kammer 30 der zweiten Halbschale 3 ein. Dabei wird die Leiterplatte 4 in die Gelschicht 13 der zweiten Halbschale 3 gedrückt. Die Gelschichten 12 und 13 werden komprimiert und Gel aus dem Überlappungsbereich verdrängt. Das verdrängte Gel wird teilweise zwischen den beabstandeten Innenwänden 25 und 35 und den be- abstandeten Innenwänden 26 und 36 in die zweiten Kammern 27a und 27b der ersten Halbschale 2 gedrückt. Durch das teilweise Eindringen der mit Gel 12 gefüllten ersten Kammer 20 der ersten Halbschale 2 in die mit Gel 13 gefüllte erste Kammer 30 der zweiten Halbschale 3 kann genug Gel verdrängt werden, um mit ausreichender Zuverlässigkeit sicherzustellen, daß die Leiterplatte mit ihren elektrischen Anschlußleitungen vollständig mit Gel umhüllt wird bzw. in Gel verkapselt wird. Die Menge des verdrängten Gels kann dabei über die Parameter a,b und c eingestellt werden.
Beim Zusammenfügen der beiden Halbschalen 2,3 bilden die eiförmigen Ausnehmungen 28,38 eine kreisförmige Öffnung zur Durchführung des Anschlußkabels 5. Die Adern 15 des Anschluß- kabeis 5 sind durch den Spalt zwischen den Innenwänden 25 und 35 mit dem Verbinder 8 kontaktiert und vollständig von Gel umgeben. Die U-förmigen Ausnehmungen 29,39 der beiden Halbschalen 2,3 bilden im zusammengefügten Zustand der beiden Halbschalen 2,3 eine schlitzförmige Öffnung, durch welche die Folienleiterbahn 6 in die zweiten Kammern 27b, 37b geführt ist. Von dort gelangt die Folienleiterbahn 6 durch den Spalt zwischen den Innenwänden 26 und 36 zur Leiterplatte 4 und wird von dem dort vorhandenen Gel allseitig umhüllt.
Die in die Öffnungen 57 eingeführten Rasthaken 44 gleiten beim Zusammenfügen der Halbschalen 2,3 in den Führungsschlitzen 54 entlang, federn hinter Vorsprüngen 55 in den Führungschlitzen zurück und rasten schließlich mit ihren Rastnasen 45 widerhakenartig hinter den Vorsprüngen 55 ein, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Die Breite e der Führungsschlitze 54 ist dabei jeweils so bemessen, daß die zugeordnete Rastnase 45 gerade noch zwischen dem in den Führungschlitz hineinragenden Vorsprung 55 und der dem Vorsprung gegenüberliegenden Innenwand des FührungsSchlitzes hindurchgeführt werden kann. Vorteilhaft kann vorgesehen sein, daß die mit dem Vorsprung 55 versehene Wand 59 des Führungsschlitzes 54 dabei elastisch gebogen wird und zurückfedert, sobald die Rastnase 45 den Vorsprung 55 passiert. Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, daß die Rasthaken 44 nicht zerstörungsfrei aus ihrer Raststellung gelöst werden können. Die dargestellten Rastver- bindungen ermöglichen eine sehr zuverlässige und stabile RastVerbindung der beiden Halbschalen 2,3.
Die Erfindung ist nicht auf das hier dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Es versteht sich, daß Abwandlungen des Aufbaus des Gehäuses möglich sind. Beispielsweise müssen die Innenwände nicht notwendiger Weise parallel zueinander verlaufen. So ist beispielsweise denkbar, die erste Kammer in jeder Halbschale durch beispielsweise kreisförmige Innenwände von einer die erste Kammer umgebenden ringförmigen zweiten Kammer abzugrenzen oder ähnliche Abwandlungen, wobei darauf zu achten ist, daß die Innenwände der zweiten Halbschale die Innenwände der ersten Halbschale mit Abstand übergreifen und die Innenwände der ersten Halbschale ein Stück weit in die erste Kammer der zweiten Halbschale eindringen. Weiterhin sind natürlich auch Ausführungsbeispiele denkbar, bei denen an Stelle der Folienleiterbahn ein weiteres Anschlußkabel verwandt wird oder aber Steuergerät mit nur einem Anschlußkabel . An Stelle des Gels kann auch ein anderes geeignetes fließfähiges Dichtmaterial verwandt werden, daß beim Zusammendrücken der beiden Halbschalen teilweise verdrängt wird.

Claims

Ansprüche
1. Elektrisches Gerät, umfassend zwei zu einem geschlossenen Gehäuse (1) verbindbare Gehäuseteile (2,3), die im verbundenen Zustand einen Gehäuseinnenraum einschließen, ein in dem Gehäuseinnenraum angeordnetes elektrisches/elektronisches
Schaltungsteil (4) und ein Dichtmaterial (12,13) zum Schutz des Schaltungsteiles (4) , dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gehäuseteile (2,3) als Halbschalen ausgebildet sind und der Innenbereich der Halbschalen (2,3) jeweils durch In- nenwände (25,26,35,36) in wenigstens zwei Kammern (20,27a,
27b, 30, 37a, 37b) unterteilt ist, von denen jeweils eine erste Kammer (20,30) mit dem Dichtmaterial (12,13) gefüllt ist und räumliche Abmessungen aufweist, die größer bemessen sind als die Abmessungen des Schaltungsteiles (4) , wobei im zusammen- gesetzten Zustand der beiden Halbschalen (2,3) die Innenwände (35,36) der zweiten Halbschale (3) die Innenwände (25,26) der ersten Halbschale (2) mit Abstand (d) übergreifen und die Innenwände (25,26) der ersten Halbschale (2) ein Stück weit in die erste Kammer (30) der zweiten Halbschale (3) hineinragen und das Schaltungsteil (4) zwischen den beiden Halbschalen (2,3) durch das in den beiden ersten Kammern (20,30) enthaltene Dichtmaterial (12,13) bis auf seine elektrischen Anschlüsse (6,15) von Dichtmaterial umhüllt ist.
2. Elektrisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenbereich der Halbschalen (2,3) jeweils durch zwei parallel zueinander verlaufende Innenwände (25,26,35,36), welche zwei einander gegenüberliegende Seitenwände (22,24,32,34) der Halbschalen miteinander verbin- den, in eine mittig angeordnete erste Kammer (20,30) und zwei sich seitlich an die erste Kammer anschließende zweite Kammern (27a, 27b, 37a, 37b) unterteilt ist.
3. Elektrisches Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- kennzeichnet, daß in jeder Halbschale (2,3) wenigstens eine zweite Kammer (27a, 27b, 37a, 37b) als Aufnahmebereiche für überschüssiges, beim Zusammenfügen der beiden Halbschalen aus den ersten Kammern (20,30) verdrängtes Dichtmaterial vorgesehen ist, wobei durch den Abstand (d) zwischen den In- nenwänden (25,26,35,36) der ersten und zweiten Halbschale ein Abflußkanal für aus den ersten Kammern (20,30) verdrängtes Dichtmaterial gebildet wird.
4. Elektrisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- net, daß die Halbschalen (2,3) über Rastmittel (44,54) miteinander verbindbar sind.
5. Elektrisches Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastmittel an einer Halbschale (2) angeordnete Rasthaken (44) umfassen, welche jeweils in einen an der anderen Halbschale angeordneten Führungsschlitz (54) eingreifen und mit ihren Rastnasen (45) jeweils einen in dem Führungsschlitzes (54) angeordneten Vorsprung (55) widerhakenartig hintergreifen.
6. Elektrisches Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (e) je eines FührungsSchlitzes und die geometrischen Abmessungen der zugeordneten Rastnase (45) so aufeinander abgestimmt sind, daß sich eine hinter dem Vor- sprung (55) widerhakenartig eingreifende Rastnase (45) nicht zerstörungsfrei aus ihrer Rastposition lösen läßt .
7. Elektrisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (21,31,23,33) der Halbschalen (2,3) Ausnehmungen (28,38,29,39) aufweisen, welche im zusammengesetzten Zustand des Gehäuseteils (1) zwischen den beiden Halbschalen angeordnete Öffnungen zur Durchführung von elektrischen Anschlußleitungen (5,6) bilden.
8. Elektrisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- net, daß an wenigstens einer Halbschale (3,4) eine Zugentlastung (42,43) für die elektrischen Anschlußleitungen (6) vorgesehen ist .
9. Elektrisches Gerät nach einem vorstehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, daß die elektrischen Anschlußleitungen eine elastisch biegsame Folienleiterbahn (6) umfassen.
10. Elektrisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Dichtmaterial ein Gel verwandt wird.
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