WO2003053745A2 - Elektrisches steuergerät sowie herstellungsverfahren - Google Patents

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WO2003053745A2
WO2003053745A2 PCT/EP2002/014054 EP0214054W WO03053745A2 WO 2003053745 A2 WO2003053745 A2 WO 2003053745A2 EP 0214054 W EP0214054 W EP 0214054W WO 03053745 A2 WO03053745 A2 WO 03053745A2
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WO
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housing
housing cover
control device
circuit board
electrical control
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WO2003053745A3 (de
Inventor
Klaus Lechner
Herbert Klinger
Gerhard Thomas
Karl Wutz
Original Assignee
Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH
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Priority to AT02796606T priority patent/ATE297331T1/de
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Publication of WO2003053745A3 publication Critical patent/WO2003053745A3/de

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Classifications

    • 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

Definitions

  • the invention relates to an electrical or electropneumatic and / or elektrohydraulisch.es control unit, in particular a switching or control device for motor vehicles and a method for its production.
  • Such electrical or electropneumatic and / or electrohydraulic control units can be used in practice, for example, as control units for vehicle brake systems, a circuit board provided in the control units typically being fastened to a base plate of a housing of the control unit with the aid of screws.
  • a circuit board provided in the control units typically being fastened to a base plate of a housing of the control unit with the aid of screws.
  • An electrical device which is provided in particular as a switching or control device for motor vehicles, is known from DE 43 43 355 AI.
  • This known device has several webs on which a printed circuit board rests.
  • the circuit board is fixed on the web with the aid of springs which have an elastic, zigzag-shaped area.
  • the elastic area can slide along a pin serving as a counterbearing. Both the pin and the webs have an incline that increases towards the bottom of the housing, so that the circuit board can be easily attached using the springs. This should enable an inexpensive and easy-to-assemble arrangement of the circuit board in the housing.
  • This control unit has a housing block and a housing cover, which covers electrical components of the unit received by the housing block, and which has at least one externally accessible electrical connector to which electrical components are connected.
  • the device has a detachable cover which covers the plug connector and which, together with the housing cover, forms a cable bushing for a cable of a plug inserted into the plug connector.
  • DE 198 03 359 discloses a device with a housing that is open on one side and has a support edge on which a printed circuit board is placed; a housing cover has a circumferential elastic element with which the housing cover is placed sealingly on the circuit board.
  • An object of the invention is an electrical
  • an electrical or electropneumatic and / or electrohydraulic control device which is intended in particular for use in motor vehicles, has a housing open on one side and at least one printed circuit board arranged in the housing and carrying an electrical circuit.
  • the housing has an encircling or interrupted support edge for supporting the printed circuit board within an opening.
  • the circuit board is nes elastic element pressed onto the contact edge of the housing.
  • a housing cover with two peripheral grooves on its inside provided and are inserted in the grooves, respectively, elastic members, wherein the first resilient element presses against the upper side of the circuit board, pressing the second elastic element against the housing and seals the interior thereof 'against external influences of media and the housing and the housing cover are locked together.
  • This electrical control device has the advantage of a simple construction and at the same time a good seal of its housing interior against external influences.
  • the circuit board is fixed in the housing without additional screw connections.
  • the housing cover can also be firmly connected to the housing without additional screw connections or other types of fastenings.
  • an embodiment of the invention provides that the housing cover is locked to the housing in the attached state.
  • a first elastic element rests on the printed circuit board when the housing cover is attached.
  • a second elastic element can rest on a circumferential housing edge which is arranged over a larger radius than the first elastic element or an outer circumferential edge of the printed circuit board. If, in addition, the elastic elements are at least partially compressed when the housing cover is in place, an excellent seal of the interior of the housing and the sensitive electrical circuitry possible on the circuit board against external media influences.
  • the elastic elements can each be arranged in the circumferential grooves in the housing cover.
  • the elastic elements can easily protrude beyond the grooves in the relaxed state and can be compressed by a certain volume when the housing cover is in place. This compression can be ensured particularly advantageously when the elastic elements are each formed from an elastomer.
  • the latching between the housing and the housing cover can be done by means of locking hooks and the corresponding recesses.
  • locking hooks can be provided either on the housing or on the housing cover, into which corresponding recesses on the housing or on the inside of the projecting edge of the housing cover can engage.
  • Such a connection can be established by simply pressing on the housing cover and cannot subsequently be unintentionally or accidentally released, for example in the event of strong shocks and / or vibrations. Solving the housing cover is only possible using additional aids.
  • the housing can be made of metal, for example, so that it has high stability and at the same time media tightness.
  • die-cast aluminum for example, comes into question with its good design options. Die-cast aluminum is also ideal for dissipating heat loss that occurs during operation of the control unit. In this way, the housing can function very well as a cooling element.
  • the housing cover is preferably made of plastic, for example polyamide or the like. , so that a slight bending of the peripheral edge is possible for locking the individual part.
  • the circuit board can be additionally fixed in the housing cover by means of support columns and thus effectively protected against vibrations and possibly resulting resonance excitations.
  • a housing which is open on one side is provided with a circumferential or interrupted support edge within an opening, after which a printed circuit board with an electrical circuit located thereon is placed on the support edge.
  • a housing cover with two circumferential grooves is also provided on the inside, after which elastic elements are introduced into the circumferential grooves. Finally, the housing cover is placed on the opening of the housing with the two parts locked.
  • the elastic elements When the housing cover is put on, the elastic elements can be compressed, thereby ensuring a good seal of the interior of the housing with its electrical components against external media influences.
  • the first elastic element is pressed against the printed circuit board and the second elastic element against the housing.
  • the elastic members may be introduced by injection molding into the grooves of the housing cover • in an advantageous manner.
  • the housing cover made of thermoplastic or thermoset with the elastic elements integrated therein can advantageously be produced in a two-stage injection molding process.
  • the housing cover itself is made of thermoplastic, and the elastic elements made of elastomer can be introduced in a second injection process.
  • the control device described can be used, for example, as an electro-pneumatic modulator of a vehicle brake system.
  • modulators consist of a die-cast aluminum housing and have solenoid valves and pneumatic pistons.
  • An electronic control circuit is also integrated in the housing.
  • the control circuit comprises a printed circuit board equipped with electronic components, on which there are also one or more connector strips, guide strips and, if applicable, pressure sensors.
  • This printed circuit board lies on a continuous or partially interrupted edge or contact edge raised by a sealing surface. The raised edge prevents moisture from penetrating directly onto the circuit board, but instead allows moisture to flow downwards.
  • the die-cast housing is sealed off from the outside by means of a seal.
  • the circuit board is not screwed or riveted, but clamped by means of an elastic element or a rubber lip and a cover that is locked to the housing.
  • the circuit board is supported against forces from below by plug-in forces on the guide bar and, if necessary, pneumatic connections of the pressure sensor.
  • the seal and the rubber lip are preferably made of thermoplastic elastomers and can be injected into the housing cover in an injection molding cycle.
  • a breakthrough can also be provided in the die-cast housing, through which a plastic socket can be inserted from outside and locked in the housing by means of locking hooks.
  • Figure 1 shows an electrical control device according to the invention in a schematic sectional view.
  • FIG. 2 shows a schematic partial section of part of the electrical control device according to the invention according to FIG. 1.
  • FIG. 3 shows a schematic exploded illustration of the electrical control device according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional illustration of an electrical control device 2 according to the invention, which is provided in particular for use in motor vehicles, such as trucks and / or commercial vehicles.
  • the electrical control device 2 comprises a housing 4 which is open on one side and a housing cover 16 located thereon.
  • An opening 8 in the housing 4 can contain hydraulic, pneumatic and / or electrical components which have to be sealed against external environmental influences.
  • connections and / or housing bushings not shown here are expediently provided.
  • the essentially cuboid housing 4 has a peripheral support edge 10 on an upper housing edge 20, on which a printed circuit board 6 with electrical circuits located thereon rests.
  • the support edge 10 can optionally be continuous or interrupted, so that there are a large number of support points for the printed circuit board 6.
  • the circuit board 6 is pressed from above by means of the housing cover 16 onto the contact edge 10 of the housing via a first elastic element 12.
  • the first elastic element 12 is provided in a first circumferential groove 22 on an inside 17 of the housing cover 16.
  • the first elastic element 12 which in the relaxed state protrudes slightly beyond the first groove 22, is placed on the top of the printed circuit board 6 pressed and compressed.
  • the electrical components located on the printed circuit board 6 are thereby sealed to the outside and protected against any harmful environmental influences.
  • a second elastic element 14 is located in a second circumferential groove 24 on the inside 17 of the housing cover, but on a larger circumference than the first groove 22.
  • the second elastic element 14 which in the relaxed state is also slightly over the inside 17 of the housing and protruding from the outline of the second groove 24, pressed against the housing edge 20 and also compressed.
  • the second elastic element 14 ensures a secure seal of the inside of the housing and of the entire printed circuit board 6 against external media influences.
  • the housing 4 and the housing cover 16 are firmly locked together when the housing cover 16 is in place via latching hooks 26 and 27 and the corresponding cutouts 32 and 33, so that the housing cover 16 rests on the housing 4 in a defined position.
  • a circumferential edge 18 of the shell-shaped housing cover 16 at least partially encompasses the outer side surfaces 30 of the housing 4.
  • the housing 4 can be provided with latching hooks 26 on at least two opposite outer side surfaces 30, into which corresponding recesses 32 on an inner side of the circumferential edge 18 of the housing cover 16 intervention. This first possibility is illustrated by way of example in FIG. 1. Alternatively, the arrangement can also be reversed, so that the outer side surfaces 30 of the housing 4 are provided with cutouts 33, into which corresponding latching hooks 27 engage on an inner side of the housing cover 16.
  • the housing is preferably made of metal, for example an aluminum die-cast alloy. This material is very flexible with regard to its design options, at the same time stable and has good heat conduction properties.
  • the housing cover is preferably made of plastic, for example from an injection molded thermoplastic such as polyamide or a thermoset.
  • the housing cover 16 can be provided with reinforcing fibers in plastic to improve its stability. In this way, the circumferential edge 18 of the housing cover 16 can be held flexibly, so that it can slide over the latching hooks 26 of the housing 4 and thereby expand slightly before these snap into the recesses 30 on the inside of the housing cover 16.
  • one or more support columns 28 can optionally be provided, as provided in the exemplary embodiment shown, which rest on the printed circuit board and can ensure their mechanical fixation. In this way, the circuit board 6 can be placed under slight prestress by means of the support columns 28, so that oscillation of the circuit board 6 can be prevented even in the event of severe shocks and / or vibrations in the vehicle.
  • FIG. 2 shows a schematic partial section view of the first or second elastic element 12 or 14 in the housing cover 16.
  • the elastic element 12 or 14 protruding beyond the first groove 22 or the second groove 24 can be seen State each forms a triangular or, for example, also semicircular elevation above the inside 17 of the housing cover 16. If the housing cover 16 is pressed onto the housing edge 20 of the housing 4 and the printed circuit board 6 resting thereon, the portions of the elastic elements 12, 14 protruding from the grooves 22, 24 are each compressed and can thus be used for fixing the
  • Circuit board 6 and the housing cover 16 and at the same time ensure a good seal of the inside of the housing 4 against external media influences.
  • a method according to the invention for producing the electrical control device 2 is described below on the basis of the exploded view in FIG. 3 and FIGS. 1 and 2 already explained.
  • a housing 4 that is open on one side is provided with a circumferential or interrupted contact edge 10 within an opening 8.
  • a printed circuit board 6 with an electrical circuit located thereon is placed on the supporting edge 10 of the housing 4.
  • a housing cover 16 with two circumferential grooves 22 and 24 is also provided in an inner side 17.
  • Elastic elements 12 and 14 are introduced into the circumferential grooves 22, 24, respectively.
  • the housing cover 16 is placed on the opening 8 of the housing 4 with the two parts locked.
  • the elastic elements 12 and 14 are respectively compressed, the first elastic element 12 being pressed against the printed circuit board 6.
  • the second elastic element 14 is pressed against the housing 4, the interior of which is sealed against external media influences.
  • the elastic elements 12 and 14 can preferably be introduced into the grooves 22 and 24 of the housing cover 16 by means of injection molding. This can be ensured in a particularly advantageous manner in that the housing cover made of thermoplastic or thermoset with the integrated elastic elements 12, 14 is made of an elastomer in a two-stage injection molding process. LIST OF REFERENCE NUMBERS

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektrisches bzw. elektropneumatisches und/oder elektrohydraulisches Steuergerät, insbesondere zum Einsatz in Kraftfahrzeugen, mit einem einseitig offenen Gehäuse (4) und mindestens einer in dem Gehäuse (4) angeordneten, eine elektrische Schaltung tragenden Leiterplatte (6), wobei das Gehäuse (4) innerhalb einer Öffnung (8) eine umlaufende bzw. unterbrochene Auflagekante (10) zur Auflage der Leiterplatte (6) aufweist und wobei die Leiterplatte (6) mittels wenigstens eines elastischen Elements (12) auf die Auflagekante (10) gedrückt wird. Es ist vorgesehen, dass das wenigstens eine elastische Element (12) in einem Gehäusedeckel (16) angeordnet ist, der im auf die Öffnung (8) des Gehäuses (4) aufgesetzten Zustand auf einer Oberseite der Leiterplatte (6) aufliegt. Die Erfindung betrifft weiterhin ein verfahren zur Herstellung des elektrischen Steuergerätes.

Description

Elektrisches Steuergerät sowie Herstellungsverfahren
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein elektrisches bzw. elektropneuma- tisches und/oder elektrohydraulisch.es Steuergerät, insbesondere ein Schalt- oder Steuergerät für Kraftfahrzeuge so- wie ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Derartige elektrische bzw. elektropneumatische und/oder elektrohydraulische Steuergeräte können in der Praxis bspw. als Steuergeräte für Fahrzeugbremsanlagen verwendet werden, wobei eine in den Steuergeräten vorgesehene Leiterplatte typischerweise mit Hilfe von Schrauben auf einer Bodenplatte eines Gehäuses des Steuergeräts befestigt ist. Bei der Montage der Leiterplatte sind mehrere Schritte notwendig; insbesondere sind feste Verbindungen herzustellen, wodurch die Montage relativ aufwendig und teuer wird.
Ein elektrisches Gerät, das insbesondere als Schalt- oder Steuergerät für Kraftfahrzeuge vorgesehen ist, ist aus der DE 43 43 355 AI bekannt. Dieses bekannte Gerät weist mehre- re Stege auf, auf denen eine Leiterplatte aufliegt. Die Leiterplatte wird mit Hilfe von Federn, die einen elastischen, zickzackförmig ausgebildeten Bereich aufweisen, auf dem Steg fixiert . Der elastische Bereich kann an einen als • Gegenlager dienenden Zapfen entlang gleiten. Sowohl der Zapfen als auch die Stege weisen eine zum Boden des Gehäuses hin ansteigende Neigung auf, so dass die Leiterplatte mit Hilfe der Federn leicht befestigt werden kann. Dadurch soll eine kostengünstige und montagefreundliche Anordnung der Leiterplatte im Gehäuse ermöglicht werden.
Ein weiteres elektrisches Schalt- und/oder Steuergerät für eine Fahrzeugbremsanlage ist aus der DE 195 28 252 AI be- kannt. Dieses Steuergerät weist einen Gehäuseblock sowie einen Gehäusedeckel auf, der vom Gehäuseblock aufgenommene, elektrische Komponenten des Aggregats abdeckt, und der mindestens einen von außen zugänglichen, elektrischen Steckverbinder aufweist, an dem elektrische Komponenten angeschlossen sind. Das Gerät weist eine lösbare Abdeckung auf, die den Steckverbinder überdeckt, und die zusammen mit dem Gehäusedeckel eine Kabeldurchführung für ein Kabel eines in den Steckverbinder eingesteckten Steckers bildet.
Aus der DE 198 03 359 ist ein Gerät mit einem einseitig offenen Gehäuse mit einer Auflagekante bekannt, auf die eine Leiterplatte aufgelegt wird; ein Gehäusedeckel weist ein umlaufendes elastisches Element auf, mit dem der Gehäuse- deckel dichtend auf die Leiterplatte aufgesetzt wird.
Ähnliche Geräte mit einem elastischen Element sind auch in der DE 19.7 12 099 und der DE.25 40 186 beschrieben.
Ein Ziel der Erfindung besteht darin, ein elektrisches
Steuergerät zur Verfügung zu stellen, bei dem eine einfache und kostengünstige Fixierung einer elektrischen Leiterplatte ermöglicht ist.
Dieses Ziel der Erfindung wird mit dem Gegenstand der unabhängigen Ansprüche erreicht. Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Demgemäß weist ein elektrisches bzw. elektropneumatisches und/oder elektrohydraulisches Steuergerät, das insbesondere zum Einsatz in Kraftfahrzeugen vorgesehen ist, ein einseitig offenes Gehäuse und mindestens eine in dem Gehäuse angeordnete, eine elektrische Schaltung tragende Leiterplatte auf. Das Gehäuse weist innerhalb einer Öffnung eine umlaufende bzw. unterbrochene Auflagekante zur Auflage der Leiterplatte auf. Die Leiterplatte wird mittels wenigstens ei- nes elastischen Elements auf die Auflagekante des Gehäuses gedrückt. Erfindungsgemäß ist ein Gehäusedeckel mit zwei umlaufenden Nuten an seiner Innenseite vorgesehen und sind in den Nuten jeweils elastische Elemente eingebracht, wobei das erste elastische Element gegen die Oberseite der Leiterplatte drückt, das zweite elastische Element gegen das Gehäuse drückt und dessen inneres' gegen äußere Medieneinflüsse abdichtet und Gehäuse und Gehäusedeckel miteinander verastet sind.
Dieses erfindungsgemäße elektrische Steuergerät weist den Vorteil einer einfachen Bauweise und gleichzeitig einer guten Abdichtung seines Gehäuseinneren gegen äußere Einflüsse auf. Die Leiterplatte ist ohne zusätzliche Verschraubungen im Gehäuse fixiert. Der Gehäusedeckel kann ebenfalls ohne zusätzliche Verschraubungen oder andersartige Befestigungen mit dem Gehäuse fest verbunden sein.
Eine Ausführungsform der Erfindung sieht hierzu vor, dass der Gehäusedeckel im aufgesetzten Zustand mit dem Gehäuse verrastet ist. Hierzu kann es sinnvoll sein, dass ein umlaufender Rand des Gehäusedeckels das Gehäuse zumindest teilweise umgreift, wodurch eine feste Verrastung der beiden Einzelteile bei gleichzeitig fest fixierter Leiterplat- te im Gehäuseinneren ermöglicht ist.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass ein erstes elastisches Element bei aufgesetztem Gehäusedeckel auf der Leiterplatte aufliegt. Ein zweites elastisches Element kann bei aufge- setztem Gehäusedeckel auf einer umlaufenden Gehäusekante aufliegen, die auf einem größeren Radius angeordnet ist, als das erste elastische Element bzw. eine äußere umlaufende Kante der Leiterplatte. Wenn zudem die elastischen Elemente bei aufgesetztem Gehäusedeckel zumindest teilweise komprimiert sind, ist eine hervorragende Abdichtung des Gehäuseinneren sowie der empfindlichen elektrischen Schaltun- gen auf der Leiterplatte gegen äußere Medieneinflüsse möglich.
Zu diesem Zweck können die elastischen Elemente jeweils im umlaufenden Nuten im Gehäusedeckel angeordnet sein. Auf diese Weise können die elastischen Elemente im entspannten Zustand leicht über die Nuten hinaus ragen und bei aufgesetztem Gehäusedeckel um ein gewisses Volumen komprimiert werden. Diese Komprimierung kann besonders vorteilhaft dann gewährleistet werden, wenn die elastischen Elemente jeweils aus einem Elastomer gebildet sind.
Die Verrastung zwischen Gehäuse und Gehäusedeckel kann mittels Rasthaken und damit korrespondierenden Aussparungen erfolgen. Hierzu können entweder jeweils am Gehäuse oder am Gehäusedeckel Rasthaken vorgesehen sein, in die entsprechende Aussparungen am Gehäuse oder an der Innenseite des überstehenden Randes des Gehäusedeckel eingreifen können. Eine solche Verbindung kann durch einfaches Aufdrücken des Gehäusedeckel hergestellt werden und kann anschließend nicht unbeabsichtigt oder versehentlich gelöst werden, bspw. bei starken Erschütterungen und/oder Vibrationen. Ein Lösen des Gehäusedeckels kommt ausschließlich mittels zusätzlicher Hilfsmittel in Frage.
Das Gehäuse kann beispielsweise aus Metall bestehen, so dass es eine hohe Stabilität und gleichzeitig eine Mediendichtigkeit aufweist. Als Metall hierfür kommt beispielsweise Aluminiumdruckguss mit seinen guten Möglichkeiten hinsichtlich der Formgebung in Frage. Aluminiumdruckguss ist zudem hervorragend zur Ableitung von im Betrieb des Steuergeräts auftretender Verlustwärme geeignet. Das Gehäuse kann auf diese Weise sehr gut als Kühlelement fungieren. Der Gehäusedeckel besteht bei einem Gehäuse aus Metall vor- zugsweise aus Kunststoff, bspw. aus Polyamid oder dgl . , so dass eine leichte Aufbiegung des umlaufenden Randes zum Verrasten der Einzelteil ermöglicht ist. Die Leiterplatte kann ggf. über Stützsäulen im Gehäusedeckel zusätzlich fixiert sein und dadurch effektiv gegen Schwingungen und evtl. daraus resultierenden Resonanzanregungen geschützt werden.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines elektrischen Steuergeräts gemäß einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen wird ein einseitig offenes Gehäuse mit einer umlaufenden bzw. unterbrochenen Auflage- kante innerhalb einer Öffnung bereitgestellt, wonach auf die Auflagekante eine Leiterplatte mit darauf befindlicher elektrischer Schaltung aufgelegt wird. Es wird weiterhin ein Gehäusedeckel mit zwei umlaufenden Nuten in einer Innenseite bereitgestellt, wonach elastische Elemente in die umlaufenden Nuten eingebracht werden. Schließlich wird der Gehäusedeckel auf die Öffnung des Gehäuses unter Verrastung der beiden Teile aufgesetzt.
Beim Aufsetzen des Gehäusedeckels können die elastischen Elemente komprimiert werden, wodurch eine gute Abdichtung des Gehäuseinneren mit seinen elektrischen Komponenten gegen äußere Medieneinflüsse gewährleistet werden kann. Dabei wird das erste elastische Element gegen die Leiterplatte gedrückt und das zweite elastische Element gegen das Gehäu- se.
Die elastischen Elemente können in vorteilhafter Weise mittels Spritzgussverfahren in die Nuten des Gehäusedeckels • eingebracht werden. Der Gehäusedeckel aus Thermoplast oder Duroplast mit den darin integrierten elastischen Elementen kann in vorteilhafter Weise in einem zweistufigen Spritzgussverfahren hergestellt werden. Dabei wird zunächst der Gehäusedeckel selbst aus Thermoplast hergestellt und in einem zweiten Einspritzvorgang können die elastischen Elemen- te aus Elastomer eingebracht werden. Zusammenfassend ergeben sich die folgenden Aspekte der Erfindung. Das beschriebene Steuergerät kann bspw. als elekt- ropneumatischer Modulator einer Fahrzeugbremsanlage Verwendung finden. Solche Modulatoren bestehen aus einem Druck- gussgehäuse aus Aluminium und weisen Magnetventile und pneumatische Kolben auf. Eine elektronische SteuerSchaltung ist ebenfalls in dem Gehäuse integriert. Die Steuerschaltung umfasst eine mit elektronischen Bauteilen bestückte Leiterplatte, auf der sich zudem eine oder mehrere Stecker- leisten, Führungsleisten und ggf. Drucksensoren befinden. Diese Leiterplatte liegt auf einem von einer Dichtfläche erhabenen durchgehenden oder teilweise unterbrochenen Rand bzw. Auflagekante auf. Der erhabene Rand verhindert ein Durchdringen von Feuchtigkeit direkt auf die Leiterplatte, sondern lässt eindringende Feuchtigkeit nach unten abfließen.
Zusätzlich ist das Druckgussgehäuse mittels einer Dichtung nach außen abgeschlossen. Die Leiterplatte ist nicht ver- schraubt oder vernietet, sondern mittels eines elastischen Elements bzw. einer Gummilippe und einem mit dem Gehäuse verrasteten Deckel geklemmt. Die Leiterplatte ist gegen Kräfte von unten durch Steckkräfte an der Führungsleiste und ggf. pneumatische Anschlüsse des Drucksensors abge- stützt. Die Dichtung sowie die Gummilippe bestehen vorzugsweise aus thermoplastischen Elastomeren und können in einem Spritzgusszyklus in den Gehäusedeckel eingespritzt werden.
Im Druckgussgehäuse kann weiterhin ein Durchbruch vorgese- hen sein, durch den von außen eine Steckdose aus Kunststoff eingeführt und mittels Rasthaken im Gehäuse verrastet werden kann.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsformen mit Be- zug auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes elektrisches Steuergerät in schematischer Schnittdarstellung.
Figur 2 zeigt einen schematischen Teilschnitt eines Teils des erfindungsgemäßen elektrischen Steuergeräts gemäß Figur 1.
Figur 3 zeigt eine schematische Explosionsdarstellung des er indungsgemäßen elektrischen Steuergeräts .
Figur 1 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung ein erfindungsgemäßes elektrisches Steuergerät 2, das insbesondere zum Einsatz in Kraftfahrzeugen, wie LKW und/oder Nutzfahrzeugen, vorgesehen ist. Das elektrische Steuergerät 2 umfasst ein einseitig offenes Gehäuse 4 mit einem darauf befindlichen Gehäusedeckel 16. Eine Öffnung 8 des Gehäuses 4 kann hydraulische, pneumatische und/oder elektrische Komponenten enthalten, die gegen äußere Umwelteinflüsse abgeschlossen sein müssen. Zur elektrischen und/oder pneumatischen oder hydraulischen Verbindung des elektrischen Steuergerätes mit einer äußeren Peripherie sind zweckmäßiger- weise hier nicht dargestellte Anschlüsse und/oder Gehäusedurchführungen vorgesehen.
Das im wesentlichen quaderförmige Gehäuse 4 weist eine umlaufende Auflagekante 10 an einer oberen Gehäusekante 20 auf, auf der eine Leiterplatte 6 mit darauf befindlichen elektrischen Schaltungen aufliegt. Die Auflagekante 10 kann wahlweise durchgängig oder unterbrochen sein, so dass sich eine Vielzahl von Abstützstellen für die Leiterplatte 6 ergeben. Die Leiterplatte 6 wird von oben mittels des Gehäu- sedeckels 16 über ein erstes elastisches Element 12 auf die Auflagekante 10 des Gehäuse gedrückt. Das erste elastische Element 12 ist in einer ersten umlaufenden Nut 22 an einer Innenseite 17 des Gehäusedeckels 16 vorgesehen.
Bei aufgesetztem Gehäusedeckel 16 wird das erste elastische Element 12, das im entspannten Zustand leicht über die erste Nut 22 hinausragt, auf die Oberseite der Leiterplatte 6 gedrückt und dabei komprimiert. Die auf der Leiterplatte 6 befindlichen elektrischen Komponenten werden dadurch nach außen hin abgedichtet und vor evtl. schädlichen Umwelteinflüssen geschützt.
Ein zweites elastisches Element 14 befindet sich in einer zweiten umlaufenden Nut 24 an der Innenseite 17 des Gehäusedeckels, jedoch auf einem größeren Umfang als die ersten Nut 22. Im aufgesetzten Zustand des Gehäusedeckels wird das zweite elastische Element 14, das im entspannten Zustand ebenfalls leicht über die Innenseite 17 des Gehäuses und aus den Umrissen der zweiten Nut 24 hinausragt, gegen die Gehäusekante 20 gedrückt und dabei ebenfalls komprimiert. Das zweite elastische Elemente 14 sorgt für eine sichere Abdichtung der Gehäuseinnenseite sowie der gesamten Leiterplatte 6 gegen Medieneinflüsse von außen.
Das Gehäuse 4 und der Gehäusedeckel 16 sind im aufgesetzten Zustand des Gehäusedeckels 16 über Rasthaken 26 bzw. 27 und damit korrespondierende Aussparungen 32 bzw. 33 fest miteinander verrastet, so dass der Gehäusedeckel 16 in einer definierten Stellung auf dem Gehäuse 4 aufliegt. Ein umlaufender Rand 18 des schalenförmigen Gehäusedeckels 16 umgreift zumindest teilweise die Außenseitenflächen 30 des Gehäuses 4. Das Gehäuse 4 kann an zumindest zwei gegenüberliegenden Außenseitenflächen 30 jeweils mit Rasthaken 26 versehen sein, in die entsprechende Aussparungen 32 an einer Innenseite des umlaufenden Randes 18 des Gehäusedeckels 16 eingreifen. Diese erste Möglichkeit ist beispielhaft in Figur 1 illustriert. Alternativ kann die Anordnung auch umgekehrt sein, so dass die Außenseitenflächen 30 des Gehäuses 4 mit Aussparungen 33 versehen sind, in die entsprechende Rasthaken 27 an einer Innenseite des Gehäusedeckels 16 eingreifen.
Das Gehäuse besteht vorzugsweise aus Metall, beispielsweise aus einer Aluminiumdruckgusslegierung. Dieses Material ist hinsichtlich seiner Gestaltungsmöglichkeiten sehr flexibel, dabei gleichzeitig stabil und verfügt über gute Wärmeleitungseigenschaften. Der Gehäusedeckel besteht vorzugsweise aus Kunststoff, beispielsweise aus einem spritzgegossenem Thermoplast wie Polyamid oder einem Duroplast. Gegebenenfalls kann der Gehäusedeckel 16 zur Verbesserung seiner Stabilität mit Verstärkungsfasern in Kunststoff versehen sein. Auf diese Weise kann der umlaufende Rand 18 des Ge- häusedeckels 16 flexibel gehalten werden, so dass er über die Rasthaken 26 des Gehäuses 4 gleiten und sich dabei etwas aufweiten kann, bevor diese in die Aussparungen 30 an der Innenseite des Gehäusedeckels 16 einrasten.
Am Gehäusedeckel 16 können wahlweise, wie im dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen, eine oder mehrere Stützsäulen 28 vorgesehen sein, die auf der Leiterplatte aufliegen, und für deren mechanische Fixierung sorgen können. Auf diese Weise kann die Leiterplatte 6 mittels der Stützsäulen 28 unter leichte Vorspannung gesetzt werden, so dass ein Schwingen der Leiterplatte 6 auch bei stärkeren Erschütterungen und/ oder Vibrationen im Fahrzeug verhindert werden kann.
Figur 2 zeigt in einer schematischen Teilschnittansieht das' erste bzw. zweite elastische Element 12 bzw. 14 im Gehäusedeckel 16. Erkennbar ist jeweils das über die erste Nut 22 bzw. über die zweite Nut 24 hinausragende elastische Element 12 bzw. 14, das im entspannten Zustand jeweils eine dreieckförmige oder beispielsweise auch halbrundförmige Er- hebung über der Innenseite 17 des Gehäusedeckels 16 bildet. Wird der Gehäusedeckel 16 auf die Gehäusekante 20 des Gehäuses 4 sowie die darauf aufliegende Leiterplatte 6 aufgedrückt, so werden die aus den Nuten 22, 24 hinausragenden Abschnitte der elastischen Elemente 12, 14 jeweils kompri- miert und können auf diese Weise für eine Fixierung der
Leiterplatte 6 sowie des Gehäusedeckels 16 und gleichzeitig für eine gute Abdichtung der Innenseite des Gehäuses 4 gegen äußere Medieneinflüsse sorgen.
Anhand der Explosionsdarstellung der Figur 3 sowie der be- reits erläuterten Figuren 1 und 2 wird im folgenden ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung des elektrischen Steuergeräts 2 beschrieben. Es wird ein einseitig offenes Gehäuse 4 mit einer umlaufenden bzw. unterbrochenen Auflagekante 10 innerhalb einer Öffnung 8 bereitgestellt. Auf die Auflagekante 10 des Gehäuses 4 wird eine Leiterplatte 6 mit darauf befindlicher elektrischer Schaltung aufgelegt. Es wird weiterhin ein Gehäusedeckel 16 mit zwei umlaufenden Nuten 22 bzw. 24 in einer Innenseite 17 bereitgestellt. In die umlaufenden Nuten 22, 24 werden jeweils elastische Ele- mente 12 bzw. 14 eingebracht.
Danach erfolgt das Aufsetzen des Gehäusedeckels 16 auf die Öffnung 8 des Gehäuses 4 unter Verrastung der beiden Teile. Beim Aufsetzen des Gehäusedeckels 16 werden die elastischen Elemente 12 bzw. 14 jeweils komprimiert, wobei das erste elastische Element 12 gegen die Leiterplatte 6 gedrückt wird. Das zweite elastische Elemente 14 wird gegen das Gehäuse 4 gedrückt, wobei dessen Inneres gegen äußere Medieneinflüsse abgedichtet wird.
Vorzugsweise können die elastischen Elemente 12 bzw. 14 mittels Spritzgussverfahren in die Nuten 22 bzw. 24 des Gehäusedeckels 16 eingebracht werden. Dies kann besonders vorteilhaft dadurch gewährleistet werden, dass der Gehäuse- deckel aus Thermoplast oder Duroplast mit den darin integrierten, elastischen Elementen 12, 14 aus einem Elastomer in einen zweistufigen Spritzgussverfahren hergestellt wird. Bezugszeichenliste
2 elektrisches Steuergerät
4 Gehäuse 6 Leiterplatte
8 Öffnung
10 Auflagekante
12 erstes elastisches Element
14 zweites elastisches Element 16 Gehäusedeckel
17 Innenseite
18 umlaufender Rand 20 Gehäusekante
22 erste Nut 24 zweite Nut
26 Rasthaken
27 Rasthaken
28 Stützsäule
30 Außenseitenfläche 32 Aussparung
33 Aussparung

Claims

Patentansprüche
1. Elektrisches bzw. elektropneumatisches und/oder elekt- rohydraulisches Steuergerät, insbesondere zum Einsatz in Kraftfahrzeugen, mit einem einseitig offenen Gehäuse (4) und mindestens einer in dem Gehäuse (4) angeordneten, eine elektrische Schaltung tragenden Leiterplatte (6) , wobei das Gehäuse (4) innerhalb einer Öffnung (8) eine umlaufende bzw. unterbrochene Auflage- kante (10) zur Auflage der Leiterplatte (6) aufweist und wobei die Leiterplatte (6) mittels wenigstens eines elastischen Elements (12) auf die Auflagekante (10) gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, - dass ein Gehäusedeckel (16) mit zwei umlaufenden Nuten (22, 24) an seiner Innenseite vorgesehen ist, dass in den Nuten (22, 24) jeweils elastische Elemente (12, 14) eingebracht sind, dass das erste elastische Element (12) gegen die Oberseite der Leiterplatte (6) drückt, dass das zweite elastische Element (14) gegen das Gehäuse (4) drückt und dessen Inneres gegen äußere Medieneinflüsse abdichtet, dass Gehäuse (4) und Gehäusedeckel (16) miteinander verrastet sind.
2. Elektrisches Steuergerät nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass ein umlaufender Rand (18) des Gehäusedeckels (16) das Gehäuse (4) zumindest teilweise umgreift.
3. Elektrisches Steuergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite elastische Element (14) bei aufgesetztem
Gehäusedeckel (16) auf einer umlaufenden Gehäusekante (20) aufliegt.
4. Elektrisches Steuergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elastischen Elemente (12, 14) bei aufgesetztem Ge- häusedeckel (16) zumindest teilweise komprimiert sind.
5. Elektrisches Steuergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elastischen Elemente (12, 14) jeweils aus einem Elastomer gebildet sind.
6. Elektrisches Steuergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) wenigstens zwei Rasthaken (26) bzw. Aussparungen (27) aufweist, die an jeweils gegenüber liegenden Außenseitenflächen (30) des Gehäuses (4) angeordnet • sind.
7. Elektrisches Steuergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusedeckel (16) wenigstens zwei Aussparungen (32) bzw. Rasthaken (33) aufweist, in die die Rasthaken (26) bzw. Aussparungen (27) des Gehäuses (4) bei aufgesetztem Gehäusedeckel (16) eingreifen.
8. Elektrisches Steuergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) im Wesentlichen aus Metall besteht.
9. Elektrisches Steuergerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) aus Aluminium-Druckguss besteht.
10. Elektrisches Steuergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusedeckel (16) Kunststoff aufweist.
11. Elektrisches Steuergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (6) über wenigstens eine Stützsäule (28) des Gehäusedeckels (16) zusätzlich fixiert ist.
12. Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Steuergeräts (2) , das die Schritte aufweist:
Bereitstellen eines einseitig offenen Gehäuses (4) mit einer umlaufenden bzw. unterbrochenen Auflagekante (10) innerhalb einer Öffnung (8) , Auflegen einer Leiterplatte (6) mit darauf befindlicher elektrischer Schaltung auf die Auflagekante (10), - Bereitstellen eines Gehäusedeckels (16) mit zwei umlaufenden Nuten (22, 24) in einer Innenseite (17),
Einbringen von elastischen Elementen (12, 14) in die umlaufenden Nuten (22, 24), - Aufsetzen des Gehäusedeckels (16) auf die Öffnung
(8) des Gehäuses (4) derart, dass das erste elastische Element (12) gegen die Oberseite der Leiterplatte (6) drückt und das zweite elastische Element (14) gegen das Gehäuse (4) drückt und dessen Inne- res gegen äußere Medieneinflüsse abdichtet, unter
Verrastung der beiden Teile (4, 16) .
13. Verfahren nach Anspruch 12 , dadurch gekennzeichnet, dass beim Aufsetzen des Gehäusedeckels (16) die elastischen Elemente (12, 14) komprimiert werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeich et, dass die elastischen Elemente (12, 14) mittels Spritzgussverfahren in die Nuten (22, 24) des Gehäusedeckels (16) eingebracht werden.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusedeckel (16) aus Thermoplast oder Duroplast mit den darin integrierten elastischen Elementen (12, 14) aus Elastomer in einem zweistufigen Spritzgussverfahren hergestellt wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15 zur Her- Stellung eines elektrischen Steuergeräts (2) gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11.
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