WO2023213532A1 - Gehäuse für eine schaltungsplatine sowie elektrische schaltungsanordnung - Google Patents
Gehäuse für eine schaltungsplatine sowie elektrische schaltungsanordnung Download PDFInfo
- Publication number
- WO2023213532A1 WO2023213532A1 PCT/EP2023/060028 EP2023060028W WO2023213532A1 WO 2023213532 A1 WO2023213532 A1 WO 2023213532A1 EP 2023060028 W EP2023060028 W EP 2023060028W WO 2023213532 A1 WO2023213532 A1 WO 2023213532A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- housing
- circuit board
- chamber
- designed
- electrically
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
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
- H05K5/0026—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus provided with connectors and printed circuit boards [PCB], e.g. automotive electronic control units
- H05K5/0047—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus provided with connectors and printed circuit boards [PCB], e.g. automotive electronic control units having a two-part housing enclosing a PCB
- H05K5/006—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus provided with connectors and printed circuit boards [PCB], e.g. automotive electronic control units having a two-part housing enclosing a PCB characterized by features for holding the PCB within the housing
-
- 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
- H05K5/0026—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus provided with connectors and printed circuit boards [PCB], e.g. automotive electronic control units
- H05K5/003—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus provided with connectors and printed circuit boards [PCB], e.g. automotive electronic control units having an integrally preformed housing
-
- 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
- H05K5/0026—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus provided with connectors and printed circuit boards [PCB], e.g. automotive electronic control units
- H05K5/0069—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus provided with connectors and printed circuit boards [PCB], e.g. automotive electronic control units having connector relating features for connecting the connector pins with the PCB or for mounting the connector body with the housing
-
- 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
- H05K5/02—Details
- H05K5/0247—Electrical details of casings, e.g. terminals, passages for cables or wiring
-
- 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
- H05K5/069—Other details of the casing, e.g. wall structure, passage for a connector, a cable, a shaft
-
- 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
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/2039—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
- H05K7/20409—Outer radiating structures on heat dissipating housings, e.g. fins integrated with the housing
Definitions
- the present invention relates to a housing that is designed to accommodate and hold a circuit board in place.
- the invention also relates to an electrical and/or electronic circuit arrangement with such a housing and with one or more circuit boards.
- the housing or the electrical/electronic circuit arrangement are intended in particular for a motor vehicle.
- An electrical on-board network or on-board supply network of a motor vehicle manufactured according to a modern vehicle architecture requires the use of electronic distributors, by means of which an interference-free 12-volt voltage can be provided for devices connected to the on-board network (so-called on-board network participants). Furthermore, when producing motor vehicles, there is a need to be able to install a wiring harness for the vehicle electrical system, i.e. a so-called cable harness, into the motor vehicle in a particularly simple and inexpensive manner.
- the line set penetrates a structural element of the motor vehicle at at least one transition point of the motor vehicle, which separates a wet area (for example an engine compartment) and a dry area (for example an interior), special attention must be paid to ensuring that this does not happen This means that moisture passes along the line set (i.e. through the structural element) from the wet area to the dry area.
- At least one branch of the line set must be placed through the transition point of the structural element, which is difficult to seal using a sealing device, such as a sealing compound, a sealing grommet, etc.
- the sealing device must nestle particularly close to lines of the line set on the inside circumference, which is particularly difficult to achieve is. A particularly large number of consecutive or interdependent actions and/or sub-processes are currently required in order to lay a conventional cable set in the vehicle bodyshell and to electrically connect it to on-board network participants, distributors, etc.
- a housing which is designed to accommodate and hold in place an electrical/electronic circuit board or more electrical/electronic circuit boards.
- the housing can, for example, be part of an electrical circuit arrangement which has the circuit board or circuit boards, which is/are fixed in the intended installation position by means of the housing, in particular in the housing.
- the circuit board is in particular an electrical distribution unit which has further electrical and/or electronic components, for example in order to protect the electrical energy to be distributed (voltage and/or current) from electrical interference and/or electrical interference from the circuit arrangement during operation to remove electrical energy to be distributed etc.
- the housing has a housing body, which in turn has a housing base element and a housing wall element protruding from the housing base element.
- the housing base element and the housing wall element enclose an angle with each other, which is in particular different from 180° and different from 0°. It is in particular provided that the housing base element and the housing wall element enclose a right angle with one another, which means that the housing wall element is arranged vertically in relation to the housing base element.
- the housing base element is electrically conductive in that it has an electrically conductive material, for example copper, aluminum, etc., for example consists of this or is coated with it on the outside. It can also be provided that both the housing base element and the housing wall element are designed to be electrically conductive. Accordingly, the housing body is an electrical conductive element, which can be referred to, for example, as a busbar.
- the housing further has an electrically insulating jacket layer with which the housing body is coated. This means that the housing base element and the housing wall element are covered on the outside with the jacket layer.
- the housing also has a predetermined electrical contact point or more predetermined electrical contact points, which is/are free of the cladding layer.
- the housing body - i.e. the busbar - was first completely or partially covered with the jacket layer, in particular overmolded or molded on, after which the jacket layer was then removed again only at the contact point or points.
- the contact points are kept free of the jacket layer and are not sprayed with it in the first place. Accordingly, the electrical contact points represent exemptions from the jacket layer.
- a material of the jacket layer is, for example, a thermoplastic, such as polypropylene, polyamide, etc., or another electrically insulating plastic that can be cast or injected in a processing state. pourable and dimensionally stable in a final state. In the (for example hardened or cooled) final state of the plastic brought to the housing body, the jacket layer of the housing is formed, which rests directly on the housing body.
- a thermoplastic such as polypropylene, polyamide, etc.
- another electrically insulating plastic that can be cast or injected in a processing state. pourable and dimensionally stable in a final state.
- the jacket layer of the housing is formed, which rests directly on the housing body.
- a circuit board chamber is formed by the housing, which is delimited by the housing base element coated with the jacket layer and by the housing wall element coated with the jacket layer.
- the circuit board chamber is designed to accommodate or accommodate the electrical and/or electronic circuit board or more thereof.
- the circuit board chamber has at least one chamber area which corresponds to the circuit board to be accommodated in terms of shape and size.
- the housing is therefore set up - that is, designed and arranged - to function as a housing for the circuit board or circuit boards.
- the respective circuit board has an electrical and/or electronic functional circuit.
- the circuit board comprises, for example, a mostly rigid plate body made of an electrically insulating material, which has an electrically conductive conductor track network, which was formed, for example, by means of an etching process or a printing process, etc. and ends at solder pads and/or has solder pads.
- solder eyes which are also called footprints
- an electrical and/or electronic component soldered thereto is, on the one hand, mechanically held on the plate body and, on the other hand, electrically contacted with the conductor track network.
- the electrical and/or electronic functional circuit is formed on/in the plate body.
- the housing has a fixing device or more fixing devices, the (respective) fixing device having an electrically conductive contacting unit and a mechanical fastening unit.
- the electrically conductive contacting unit and the mechanical fastening unit are designed as a structural unit, which means that the contacting unit and the fastening unit are at least partially identical. In other words: the contacting unit and the fastening unit share at least one common component.
- the electrically conductive contacting unit is directly electrically connected to the housing body, in particular to the housing base element, at the electrical contacting point contacted.
- the contacting unit at least directly touches the housing body or is connected to the housing body.
- the contacting unit extends into the circuit board chamber and is further designed to be electrically conductively contacted or connected in the circuit board chamber to a corresponding contacting unit of the circuit board.
- the contacting unit extends into the circuit board chamber, it also functions in particular as a spacer element, via which the circuit board and the housing body, for example the housing base element, are spaced apart from one another. Furthermore, a particularly efficient heat transfer between the contacting unit and the housing body is created, which consequently results in a particularly efficient heat transfer between the circuit board and the housing body. As a result, the circuit board (in particular electrical/electronic components attached to it) can be cooled particularly efficiently.
- the mechanical fastening unit is designed to be mechanically connected in the circuit board chamber to a corresponding fastening unit of the circuit board in order to mechanically fix the circuit board in position in the circuit board chamber. If the contacting unit is positioned as intended and a circuit board is arranged in the circuit board chamber, the housing body and the circuit board are electrically contacted with one another by means of the fixing device and are mechanically fastened to one another - also by means of the fixing device.
- the fixing device is a locally limited unit, by means of which both a mechanical fastening and an electrical contact can be made between the circuit board and the housing body.
- the fixing device can advantageously be implemented in a particularly compact and space-efficient manner, which benefits particularly advantageous packaging.
- the at least one common component that the contacting unit and the fastening unit share has a dual functionality; On the one hand, it functions as a component of the contacting unit and, on the other hand, at the same time as a component of the fastening unit.
- the housing advantageously has a particularly few individual components, which means that it can be manufactured particularly easily and with little effort and has a particularly uncomplicated structure.
- the housing also represents a means of making the laying of a cable set in a motor vehicle body particularly simple and/or low-cost. Because of the housing, it is now possible to produce wiring harness modules outside of the motor vehicle shell, then place the wiring harness modules in the motor vehicle shell and connect them to form the wiring harness using the circuit board fixed in the housing.
- the wiring harness is therefore only manufactured inside the vehicle bodyshell by connecting the wiring harness modules to the circuit board(s).
- the individual cable harness modules weigh very little compared to a finished cable harness or cable harness, making them particularly easy to handle. Furthermore, such line harness modules can be produced particularly easily with machine support, in particular partially or fully automatically.
- a particularly flexible or easily adaptable option is created to electrically couple or contact the circuit board with the housing body, which is particularly advantageous in order to ensure a particularly short electrical conductor path between an electrical connection terminal and the electrical (on) components of the circuit board.
- This not only leads to a particularly low heat loss in active or activated operation of the circuit board, but also to an advantageously particularly small effective antenna area of the conductor track network of the circuit board.
- This leads to a particularly advantageous electromagnetic compatibility (EMC) of the cable set, and as a result of a motor vehicle equipped with the cable set, as well as a particularly stable and low-interference power supply for electronic and / or electrical devices connected to the cable set.
- EMC electromagnetic compatibility
- the housing body in particular the housing base element alone, comprises more material mass than the electrical (on) components and the conductor track network of the circuit board combined.
- the housing body thus forms a particularly efficient heat sink for warming up or cooling the circuit board.
- the housing base element is projected over on both sides by the housing wall element along its thickness direction, whereby the housing base element delimits a first partial chamber of the circuit board chamber and a second partial chamber of the circuit board chamber from one another, the fixing device being set up to hold the circuit board (hereinafter referred to as the first Circuit board is referred to) in one of the sub-chambers and a further (second) circuit board in the corresponding other of the sub-chambers to be mechanically fixed and electrically contacted with the housing body.
- a cross-sectional figure is shown in the form of a double T, the long leg of which is represented by the housing base element and the short leg of which is represented by the housing wall element.
- the board chamber thus comprises the two sub-chambers and is therefore formed by the two sub-chambers.
- the housing base element traverses the circuit board chamber in such a way that one of the sub-chambers adjoins the housing base element via a first broad side of the housing base element, with the corresponding other of the sub-chambers adjoining the housing base element via a second broad side of the housing base element.
- the two broad sides are spaced apart from one another over a thickness/thickness of the housing base element and are opposite or facing away from one another. It can be provided that the two partial chambers are set up - that is, designed and arranged - in mirror images of one another.
- the inner surfaces of the sub-chambers can differ from one another, for example in that the jacket layer is shaped differently for each sub-chamber.
- the housing is designed according to a further possible embodiment as a sealing device for a through opening of a structural element of a motor vehicle bodyshell.
- the housing can, for example, be placed on/in a through-opening penetrating the structural element, with the through-opening being sealed by attaching/inserting the housing into its intended installation position on/in the structural element.
- the housing has, for example, a size and geometry corresponding to the through-opening on the outer circumference, so that the housing can be fitted into the through-opening and, in particular, secured in/to it in a non-positive, positive and/or material-locking manner.
- the through opening and the housing are designed in particular in such a way that an outer peripheral surface of the housing and an inner peripheral surface of the through opening are at the same time. for example, lie directly against each other when the housing is placed in/on the through opening as intended.
- the structural element of the motor vehicle bodyshell is, for example, a bulkhead or front wall, by means of which a wet area, such as an engine compartment, and a dry area, for example an interior, are/are delimited from one another.
- the line set having the housing and/or the circuit arrangement establishes an electrical connection through the structural element by electrically coupling corresponding line set modules on the wet area side and on the dry area side with the housing or with the circuit arrangement, that is to say with at least one of the circuit boards .
- a housing cover element is in particular provided that the board chamber is on the wet area side seals.
- the housing cover element is explained in more detail below.
- the housing creates an efficient way to further support the modular production of the cable set.
- the housing acts as a seat for the circuit board or circuit boards and thus as a coupling, loop-through and/or distribution point for the cable harness modules.
- the housing acts as the sealing device, by means of which the wet area and the dry area can be effectively sealed from one another. This means that, even though an electrical connection is established through the structural element, moisture does not undesirably flow from the wet area into the dry area along the line set (i.e. through the structural element).
- the contacting unit of the fixing device has an electrically conductive sleeve element, through which a (first) contacting element of the contacting unit is formed, the sleeve element being in the intended installed position being contacted directly with the contacting point via a first sleeve end and with a second Sleeve end protrudes into the board chamber - i.e. into one or both of the sub-chambers.
- the fastening unit of the fixing device has a threaded bolt element corresponding to the sleeve element, through which a (first) fastening element of the fastening unit is formed and that in the intended installation position is arranged coaxially with the sleeve element and fixed in relation to the housing body.
- the threaded bolt element can be designed to be electrically conductive or electrically insulating.
- the sleeve element creates a particularly simple possibility of thermally/heat-technically and electrically coupling the circuit board to the housing body and thereby fixing the circuit board at a distance from the housing body and/or the jacket layer over a predetermined distance (namely over the sleeve length).
- the sleeve element which is referred to below as the first sleeve element
- the housing body are connected to one another in a force-fitting, form-fitting and/or material-locking manner, in particular are formed in one piece with one another.
- the first sleeve element and the housing body can be formed coherently, for example milled, from the same raw material block.
- a generative manufacturing method is conceivable, by means of which the housing body and the first sleeve element are formed connected to one another in a common manufacturing process.
- first sleeve element that is secured against loss and a housing body with particularly few parts, whereby the handling of the same, especially during production of the housing or line set, is particularly simple and requires little effort.
- particularly intimate connection between the first sleeve element and the housing body ensures particularly low-loss current conductivity and particularly low-loss thermal conductivity.
- the electrically conductive sleeve element (which is referred to below as the second sleeve element) and the housing body are initially loose relative to one another, with the second sleeve element being tensioned in the intended installation position by means of the bolt element to the contact point and consequently to the housing body and is thereby electrically contacted with the housing body.
- the fixing device and/or at least one further of the fixing devices can have the second sleeve element.
- the fixing device which has the contacting unit with the first sleeve element and/or with the second sleeve element, is to be understood to the effect that the fixing device can have the first sleeve element or the second sleeve element or both the first and the second sleeve element.
- the fixing device can have the first and/or the second sleeve element.
- one of the fixing devices can have the first sleeve element, wherein one or more of the remaining fixing devices can have the second sleeve element.
- the sleeve element and the threaded bolt element can be formed in one piece with one another.
- the first sleeve element, the threaded bolt element and the housing body can be formed in one piece with one another.
- the threaded bolt element extends away from the sleeve element into the board chamber, so that the circuit board can be secured in the board chamber by means of a nut.
- the threaded bolt element is a screw, that is, the threaded bolt element has a threaded bolt portion and a clamping head portion that is materially connected to it.
- the housing body in particular the housing base element and/or the first sleeve element, can have a threaded hole corresponding to the threaded bolt portion, so that the threaded bolt element can be screwed into the housing body and/or into the first sleeve element using a threaded connection.
- the housing body and/or the first sleeve element has a thread-free through hole that corresponds to the threaded bolt portion, through which the threaded bolt portion can be arranged.
- the sleeve element is the second sleeve element, it can have a thread-free through opening along its longitudinal direction, so that the second sleeve element can be pushed onto the threaded bolt portion of the threaded bolt element.
- the fixing device and/or optionally one or more of the further fixing devices can have an electrically conductive tab through which another (second) contacting element of the contact ation unit is formed, the flag and the housing body being electrically contacted with one another, and the flag protruding vertically and without a jacket layer into the circuit board chamber (i.e. into one of the sub-chambers), so that the contact point of the housing body is formed by the flag.
- the fastening unit of the fixing device has a predetermined connection part of the flag, through which another (second) fastening element of the fastening unit is formed, the connection part of the flag being designed to be mechanically and electrically conductively connected to a corresponding connection part of the circuit board.
- the flag is designed to be so rigid or inherently stable that the circuit board attached to it is securely or stably held on the housing body via the flag.
- the mechanical fixing and the simultaneous electrical connection of the circuit board to the lug is carried out in particular by means of clinching (also called clinching), by means of another welding process, by means of soldering, etc.
- the lug of the housing or housing body and a connecting lug of the circuit board correspond to one another, so that the Flags - as soon as the circuit board is positioned in the circuit board chamber or in the corresponding one of the partial chambers - are arranged surface-parallel to one another, touching each other surface-wise, in particular in the area of the connecting portion of the flag of the housing.
- the tab of the housing and the connecting tab of the circuit board can then be joined together, whereby the circuit board is electrically conductively and thermally conductively connected to the housing body via the tab and at the same time is mechanically fixed in/on the housing.
- the housing is suitable for particularly simple insertion and connection of the circuit board and, as a result, for particularly simple production of the line set containing the circuit arrangement.
- the housing body in particular its housing base element, and the flag are formed in one piece with one another or are otherwise force-, shape- and /or cohesively connected to each other.
- the flag is designed as a bending element that is bent out of the housing body, so that the flag or the bending element protrudes from one of the broad sides of the housing base element into the circuit board chamber or into the partial chamber.
- the fixing device and/or optionally one or more of the further fixing devices can have an electrically conductive soldering base with a screw element, through which a different (third) contacting element of the contacting unit is formed.
- the soldering base is designed to be soldered to a corresponding soldering base receptacle of the circuit board (that is, to one of the circuit boards if more than one circuit boards are present). In the intended installation position, the soldering base is contacted directly with the contact point via a base surface.
- the soldering base is further designed to be electrically and mechanically connected to the conductor track network of the circuit board, in particular by means of a soldering eye or more soldering eyes.
- the fastening unit of the fixing device can have a screw clamping element corresponding to the screw element, through which another (third) fastening element of the fastening unit is formed.
- the screw clamping element or the third fastening element is designed to clamp the base surface to the contact point.
- the respective soldering base can have an internally threaded hole, in which case the screw clamping element can be, for example, a screw with a threaded bolt portion corresponding to the internally threaded hole and a clamping head portion that is cohesively connected to it.
- the screw clamping element can have a threaded rod corresponding to the internally threaded hole and a nut corresponding to the threaded rod.
- the screw clamping element only has one nut, in which case a threaded stud that corresponds to the nut protrudes from the soldering base.
- soldering base By means of the soldering base, a particularly reliable way is created to reliably fix the circuit board in position in the board chamber and to couple it electrically and conductively with regard to thermal energy to the housing body.
- the housing wall element is designed to be electrically conductive and is electrically contacted with the housing base element and has a connection element for electrically connecting the housing base element to an electrical power supply network.
- the housing base element and at least part of the housing wall element can be force-, shape- and and/or be cohesively connected to one another or formed in one piece with one another.
- the electrical energy supply network is in particular a 12-volt on-board power supply system of the motor vehicle in which the housing or the circuit arrangement is used. Accordingly, the circuit arrangement can be an on-board network participant.
- a conductor track path between an electrical connection point of the circuit arrangement or circuit board and electrical and / or electronic components of the circuit arrangement or circuit board can be set up to be particularly short. This leads to a particularly efficient operation of the circuit arrangement or circuit board and to a particularly advantageous EMC quality of the cable set and/or the circuit arrangement or circuit board.
- the housing has a cooling fin arrangement which has one cooling fin or more cooling fins, the respective cooling fin being on the outside of the housing body, in particular from the housing wall element, extended away.
- the respective cooling fin can be formed entirely from the material of the jacket layer. In other words: the respective cooling fin can be formed entirely from the material of the jacket layer.
- the cooling fin can be formed, for example, by forming the cladding layer. This means that the cooling fin and the jacket layer can be formed in one piece with one another. Alternatively, it can be provided that the cooling fin and the jacket layer were manufactured separately from one another and were then fastened to one another in a force-fitting, form-fitting and/or material-locking manner.
- the cooling fin can have a material that is different from the jacket layer.
- the cooling fin can be attached to the outside of the jacket layer, for example molded onto the jacket layer and/or attached to the jacket layer in a force-fitting, form-fitting and/or material-locking manner or molded onto the jacket layer.
- a cooling fin core of the cooling fin and the housing body can be contacted with one another for heat conduction, the cooling fin core being covered with an electrically insulating material.
- a material of the cooling fin body is a metal, in particular the same metal as the housing body.
- the cooling fin body and the housing body can be contacted or connected to one another in a heat-conducting manner by being non-positively, positively and/or materially connected or formed in one piece with one another.
- the electrically insulating material is, for example, the material of the cladding layer.
- the cooling fin body can be encased or coated with the material of the cladding layer while forming the cladding layer.
- the cooling fin body can be viewed as a component of the housing body.
- a further possible embodiment of the housing provides that it has the housing cover element, which is set up to close the board chamber in a fluid-tight manner and has a plug contact area, by means of which plug contacts of the circuit board can be electrically contacted - directly or indirectly - outside the board chamber.
- the housing cover element is therefore designed to be placed in/on the board chamber, in particular in/on one of the sub-chambers, in such a way that the board chamber or sub-chamber is fluidically sealed against an environment.
- the housing cover element corresponds in terms of shape and size to the circuit board chamber, that is to say with an opening in the circuit board chamber through which the circuit board is inserted into the circuit board chamber.
- the housing cover element has a first side which, in the intended installation position, i.e. when the circuit board chamber is sealed from its surroundings by means of the housing cover element, faces the circuit board chamber or the corresponding one of the partial chambers.
- the housing cover element has a second side which, in the intended installation position, faces away from the circuit board chamber or the corresponding one of the sub-chambers.
- the housing cover element can have a connector on the board chamber side on its first side.
- the housing cover element can have a socket on the board chamber side on its first side. In any case, the plug or socket corresponds to the plug contacts on the circuit board.
- the plug contacts of the circuit board can have plug elements that correspond to socket elements of the socket of the housing cover element.
- the plug contacts of the circuit board can have socket elements that correspond to plug elements of the plug of the housing cover element.
- On the second side of the housing cover element it can have a socket and/or a plug on the surrounding side, the socket and/or plug elements on the surrounding side corresponding to socket or plug elements on the cable harness module side.
- the socket and/or plug-in elements on the surrounding side and the socket and/or plug-in elements on the board chamber side are each connected to one another in an electrically conductive manner.
- the plug contacts of the circuit board can thus be contacted indirectly outside the board chamber or the corresponding sub-chamber.
- the housing cover element is free of its own plug and socket elements and the plug contacts of the circuit board extend through the housing cover element and end on the side of the environment.
- the plug contacts of the circuit board can thus be contacted directly outside the board chamber or the corresponding sub-chamber.
- the plug contact area of the housing cover element can, for example, have a predetermined puncture point (e.g. made of a reversibly elastic, for example rubber-like material), in which case the plug contacts of the circuit board then pierce the predetermined puncture point when the housing cover is attached as intended, so ending on the side of the surroundings of the housing and there directly can be contacted. Due to the material of the intended puncture point, which hugs the plug contacts, a reliable sealing effect along the plug contacts is guaranteed.
- the housing cover element can have a plug-in link that corresponds to a plug-in link on the cable set module side, so that the associated cable set module and the housing cover element can be fastened to one another in a force-fitting and/or positive manner.
- the plug contacts of the circuit board and the corresponding cable harness module can be electrically contacted with a simple mechanical coupling of the plug-in links.
- the housing cover element can have a through opening through which the plug contacts of the circuit board end on the surrounding side when the housing cover element is/is used as intended.
- the housing can be used particularly advantageously as the sealing device between the wet area and the dry area of the motor vehicle bodyshell.
- the housing cover element it is ensured that the circuit arrangement or the circuit board, which is fixed in an area of the board chamber that opens into the wet area, is reliably protected from being sprayed with a liquid, in particular water. This ensures trouble-free operation of the circuit arrangement even if the circuit board or one of the circuit boards is or is arranged on the wet area side in the board chamber or partial chamber.
- the housing in particular its housing base element, has a through opening in a coupling area, through which electrically conductive signal coupling elements are guided, by means of which a circuit board which can be fixed in the first partial chamber and a further circuit board which can be fixed electrically in the second partial chamber can be coupled with each other.
- an electrical and/or electronic unit can be formed in a particularly simple manner - and in particular particularly cheaply for packaging - from the two circuit boards that are to be electrically coupled or coupled to one another.
- One or more of the signal coupling elements is/are - according to a further possible embodiment - designed as a connection bonding element.
- bonding is particularly versatile and flexible and in particular the conductor track networks can be connected to one another with three-dimensional connecting bonds.
- This makes it possible to react particularly expediently to boundary conditions (possibly resulting from packaging specifications).
- the bonding can be carried out particularly easily in a partially or fully automated manner, which reduces the effort involved in producing the circuit arrangement and ensures consistent connection quality.
- one or more of the signal coupling elements can alternatively or additionally be designed as a press-fit contact, which is pressed into a coupling element carrier which is in the coupling area in the through opening is held. It can be provided that the coupling element carrier seals the through opening of the coupling area. It is just as conceivable that the press-fit contacts are pressed individually or in groups into two or more coupling element carriers, whereby the coupling element carriers can be inserted into separately formed through openings or into a common through opening.
- the electrical connection of the circuit boards is particularly simple, since the circuit boards are electrically contacted with one another by positionally arranging the circuit boards in the sub-chambers. In other words, different processes or manipulations are not required for the positional arrangement of the circuit boards and for the electrical contacting or connecting of the circuit boards.
- the housing can either only have connection bond elements or only press-fit contacts. Furthermore, it should be understood that the housing can have a connection bonding element or more connection bonding elements as well as a press-fit contact or more press-fit contacts.
- an electrical and/or electronic circuit arrangement which has a housing designed according to the above description and a circuit board or more circuit boards.
- the (respective) circuit board is held in the board chamber and is thereby electrically and thermally contacted with the housing body. So the housing acts as a seat for the circuit board or circuit boards.
- the circuit board is designed in particular as an electrical and/or electronic coupling, loop-through and/or distribution circuit.
- a further possible embodiment of the circuit arrangement includes a first circuit board and a second circuit board.
- the housing base element is projected over on both sides by the housing wall element along its thickness direction, whereby the housing base element delimits the first partial chamber of the circuit board chamber and the second partial chamber of the circuit board chamber from one another.
- the first circuit board is mechanically fixed in one of the sub-chambers and the second circuit board in the corresponding other of the sub-chambers and is thereby electrically and thermally contacted with the housing body.
- the circuit boards are coupled to one another via the signal coupling elements, with the two being connected to one another.
- An electrical and/or electronic unit is formed by coupled circuit boards.
- the respective circuit board is to be viewed as a component of the electrical and/or electronic unit.
- the first circuit board forms a first part of an electronic control device, with the second circuit board forming another part of the control device. This creates the possibility of making an electronic unit, for example a motor vehicle control unit, particularly compact.
- a line set for a motor vehicle bodyshell which has the circuit arrangement designed according to the above description and consequently the housing designed according to the above description as a component.
- the line set has at least one line set module that is electrically connected to the circuit board or one of the circuit boards.
- Fig. 1 is a schematic and sectional view of the circuit arrangement in an exploded view
- FIG. 2 shows a schematic and sectional view of the circuit arrangement in an exploded view, the housing having a circuit board chamber comprising two partial chambers, the housing having a housing cover element and a fixing device of the housing having a sleeve element;
- 3 shows a schematic and sectional view of the circuit arrangement in an exploded view, with the housing having a coupling area with signal coupling elements passing through it and with a fixing device of the housing having a flag;
- FIG. 4 is a partial perspective view of the circuit arrangement, the jacket layer of which is not shown, with a fixing device of the housing having a soldering base;
- Fig. 6 is a schematic and sectional view of the circuit arrangement, with two circuit boards being electrically connected to one another by means of signal coupling elements.
- a housing 1 and a circuit arrangement 2 having the housing 1 are presented in a joint description below.
- the same and functionally identical elements in the figures are given the same reference numerals.
- a housing body 4 of the housing 1 has an electrically conductive housing base element 5 and a housing wall element 6 projecting therefrom.
- the housing wall element 6 can be designed in one piece or in several parts. With reference to the figure, it is to be understood that the housing wall element can be arranged circumferentially around the housing base element 5. For reasons of clarity, an infinitesimally thin layer of the housing body 4 is shown in the sectional views of the figures.
- the housing 1 also has a jacket layer 7, which is electrically insulating, in the present case formed from an electrically insulating thermoplastic, such as polypropylene, polyamide or the like.
- the housing body 4 or the housing base element 5 and the housing wall element 6 are coated with the jacket layer 7.
- the housing body 4 - apart from the at least one contact point 8 - is sprayed or encapsulated or cast with the material of the jacket layer 7.
- the housing thus has a circuit board chamber 9, which is delimited by the housing base element 5 coated with the jacket layer 7 and by the housing wall element 6 coated with the jacket layer 7.
- the housing body 4 adjoins the circuit board chamber 9.
- the housing can have a cooling fin arrangement 49, which in the present case comprises a plurality of cooling fins 50.
- the cooling fin arrangement 49 that is, the respective cooling fin 50, extends on the outside starting from the housing body 4, in particular from the housing wall element 6.
- the housing 1 has a fixing device 10 or more fixing devices 10, the circuit board 3 being fixed positionally in the housing chamber 9 by means of the respective fixing device 10.
- the circuit board 3 and the housing body 4, in this case the housing base element 6, are electrically contacted with one another by means of the respective fixing device 10.
- the respective fixing device 10 comprises an electrically conductive contacting unit 11, which in the intended installation position is directly electrically contacted with the housing body 4, i.e. in the present case with the housing base element 6, at the electrical contacting point 8 and extends into the circuit board chamber 9.
- the circuit board 3 has a contacting unit 12 corresponding to the contacting unit 11, the contacting units 11, 12 lying directly against one another in the intended installation position or touching one another directly, so that electrical contact is established between the circuit board 3 and the housing body 4.
- the respective fixing device 10 has a mechanical fastening unit 13, of which an internal thread opening is shown in FIG. 1 merely and by way of example, which was formed in the housing body 4.
- the circuit board 3 has a fastening unit 14 corresponding to the fastening unit 13, the fastening units 13, 14 interacting with one another in the intended installation position and providing a non-positive, positive and/or material connection between the circuit board 3 and the housing 1, so that the Circuit board 3 is mechanically fixed in the board chamber 9.
- the contacting unit 11 and the fastening unit 13 are in a structural unit with one another
- the respective fixing device 10 is characterized by the construction unit 15 formed.
- the contacting unit 11 and the fastening unit 13 thus occupy a common installation space which is limited by the contacting unit 11 or by the fastening unit 13.
- the contacting unit 11 and the fastening unit 13 of the same structural unit 15 or the same fixing device 10 share at least one common component, such as a threaded bolt element 16 (shown for the first time in FIG. 2).
- the housing 1 is therefore set up due to the fixing device 10 to accommodate the electrical circuit board 3, to hold it fixed and at the same time to make electrical contact with the housing body 4.
- the circuit arrangement 2 is shown in an exploded view in a schematic and sectional view, the housing 1 having a circuit board chamber 9 comprising two partial chambers 17, 18.
- the housing base element 5 is projected over on both sides along its thickness direction by the housing wall element 6, whereby the housing base element 5 delimits the (first) partial chamber 17 of the circuit board chamber 9 and the (second) partial chamber 18 of the circuit board chamber 9 from one another.
- the fixing device 10 or the structural unit 15 made up of the contacting unit 11 and the fastening unit 13 the (first) circuit board 3 is mechanically fixed in the first partial chamber 17 and a further (second) circuit board 19 in the second partial chamber 18 and electrically with the housing body 4 contacted.
- a cross-sectional figure 20 of the housing 1 is represented as a double T (i.e. like an I-profile beam or double T beam known from metal construction).
- the housing wall element 6 can be formed from at least two housing wall element parts 21, 22, one of the housing wall element parts 21, 22, here the housing wall element part 21, being cohesively connected to the housing base part 5, for example being formed in one piece with it.
- this is designed to function as a sealing device 23 for sealing a through opening 24 of a structural element 25 of a motor vehicle bodyshell 26.
- the housing 1 is inserted into the through opening 24, whereby the through opening 24 is sealed by means of the housing 1.
- the structural element 25 is, for example, an end wall or another bulkhead of the motor vehicle bodyshell 26, by means of which a wet area 27, for example a motor gate space, and a drying area 28, for example an interior, are separated from one another.
- the contacting unit 11 of the fixing device 10 has a first contacting element 29, which is designed as an electrically conductive sleeve element 30 or has such an electrically conductive sleeve element 30.
- the sleeve element 30 is contacted directly with the contact point 8 of the housing body 4 via a first sleeve end 31, and with a second sleeve end 32, the sleeve element 30 projects into the circuit board chamber 9 - that is, into one of the partial chambers 17, 18.
- the fastening unit 13 of the fixing device 10 includes the threaded bolt element 16, which in the present case corresponds to the sleeve element 30.
- a (first) fastening element 33 of the fastening unit 13 is then formed by the threaded bolt element 16, which is arranged coaxially with the sleeve element 30 and is fixed in relation to the housing body 4.
- the second circuit board 19 has an internally threaded opening 34, which corresponds to a threaded bolt portion 35 of the threaded bolt element 16.
- the threaded bolt portion 35 further extends through the contacting unit 12 of the first circuit board 3, through the sleeve element 30, through a threadless through hole 36, through a further sleeve element 30 and into the internally threaded opening 34.
- the internal thread opening 34 is formed in a contacting unit 12 of the second circuit board 19.
- circuit boards 3, 19 are each fixed in the respective partial chamber 17, 18 and stretched towards the housing base element 5.
- the circuit boards 3, 19 are electrically coupled to one another and are each electrically coupled to the housing body 4.
- a clamping head portion 37 of the threaded bolt element 16 is supported on the contacting unit 12 of the first circuit board 3.
- the housing 1 can have a housing cover element 38, which is set up to close the circuit board chamber 9, in this case the second partial chamber 18, in a fluid-tight manner.
- the housing cover element 38 has a plug contact area 39, by means of which plug contacts 40 of the circuit board 3, 19 can be electrically contacted outside the board chamber 9 - directly or indirectly. This means that in the intended installation position, the plug contacts 40 are guided through the plug contact area 39 and consequently end in an area surrounding the housing 1 or the circuit arrangement 2, for example in the wet area 27 or in the dry area 28.
- the housing wall element 6, in the present case the first housing wall element portion 21, is designed to be electrically conductive and is materially connected to the housing base element 5 and is therefore electrically contacted.
- the housing wall element 6, in this case the first housing wall element portion 21, has a connection element 41 for electrically connecting the housing body 4, in particular the housing base element 5, to an electrical energy supply network (not shown).
- the connection element 41 is free of the jacket layer 7. This means that the housing body 4 protrudes from the jacket layer 7 at the location of the connection element 41.
- the circuit boards 3, 19 can be supplied with voltage via the housing body 4.
- FIG. 3 shows a schematic and sectional view of the circuit arrangement 2 in an exploded view, the housing 1, namely its fixing device 10, having a tab 42 through which another (second) contacting element 43 of the contacting unit 10 is formed.
- the flag 42 and the housing body 4 are formed in one piece with one another, since the flag is a bending element which is bent out of the remaining housing base element 5 in relation to the latter.
- the flag 42 and the housing body 4 are electrically contacted with one another, with the flag 42 protruding vertically and without a jacket layer into the circuit board chamber 9, here into the first partial chamber 17.
- the contact point 8 of the housing 1 or the housing body 4 is formed by the flag 42.
- the fastening unit 13 of the fixing device 10 or the housing 1 comprises a predetermined connection portion 44 of the flag 42 or is formed by this.
- Another (second) fastening element 45 of the fastening unit 13 is formed by the connecting portion 44, or the connecting portion 44 has a second fastening element 45 or more second fastening elements 45.
- the connection portion 44 of the flag 42 is designed to be mechanically and electrically conductively connected to a corresponding connection portion 46 of the circuit board 3.
- the fixing device 10 has a plurality of second fastening elements 45 in the contacting area 8, that is to say in the connecting portion 44 of the flag 42.
- the at least one fastening element 45 is designed as a clinching point 47.
- the circuit board 3, 19 has a connection lug 48 corresponding to the lug 42.
- the flags 42, 48 are arranged surface-parallel to one another.
- the flags 42, 48 touch each other flatly in the area of the connecting parts 44, 46.
- the tab 42 of the housing 1 and the connecting tab 48 of the circuit board 3 are joined together using a clinching tool.
- the circuit board 3 is connected to the housing body 4 in an electrically conductive and thermally conductive manner via the tab 42 and at the same time is mechanically fixed in/on the housing 1.
- FIG. 3 also shows a through opening 51 penetrating the housing body 4, here the housing base element 5, which is arranged in a coupling region 52 of the housing body 4.
- Electrically conductive signal coupling elements 53 run through the through opening 51 and each end in the first sub-chamber 17 on the one hand and in the second sub-chamber 18 on the other hand.
- the first circuit board 3 fixed in the first partial chamber 17 and the second circuit board 19 fixed in the second partial chamber 18 are electrically coupled to one another by means of the signal coupling elements 53, in that the signal coupling elements 53 and corresponding connection elements 54 of the circuit boards 3, 19 are electrically contacted with one another .
- the signal coupling elements 53 and corresponding connection elements 54 of the circuit boards 3, 19 are electrically contacted with one another .
- the signal coupling elements 53 can be designed as a respective press-fit contact 55, with the respective associated connection elements 54 being able to be designed as a respective press-fit contact receptacle 56.
- the signal coupling elements 53 designed as a press-in contact 55 are embedded, for example pressed, into a coupling element carrier 57.
- This coupling element carrier 57 is inserted into the through opening 51, whereby the through opening 51 is at least partially closed, in particular sealed. In any case, the coupling element carrier 57 is held in and/or by means of the through opening 51 in a non-positive, positive and/or material-locking position.
- Fig. 4 shows a partial perspective view of the circuit arrangement 2, with the cladding layer 7 not being shown. It can be seen from Fig. 4 that the fixing device 10 of the housing 1 has an electrically conductive soldering base 58, through which a different (third) contacting element 59 of the contacting unit 11 is formed.
- the soldering base 58 has a screw element 60, which is designed here as an internally threaded hole 61.
- the soldering base 58 is soldered to a corresponding soldering base receptacle 71 of the circuit board 3, 19 and is therefore electrically contacted with the circuit board 3, 19 and at the same time mechanically fixed on/in the circuit board 3, 19.
- the fastening unit 13 of the fixing device 10 has a screw clamping element 62 corresponding to the screw element 60, 61, in this case a screw 63.
- Another (third) fastening element 64 of the fastening unit 13 is formed by the screw clamping element 62.
- the circuit boards 3, 19 having the soldering base 58 are electrically contacted with the housing body 4 in that a base surface 65 of the soldering base 58 is directly contacted with the contact point 8.
- the screw clamping element 62 is screwed onto, in this case the screw 63, into the screw element 60, in this case the internally threaded hole 61, whereby the corresponding circuit board 3, 19 with the soldering base 58 is clamped to the contact point 8.
- a clamping head portion 66 of the screw clamping element 62 is clamped on a side of the housing body 4 that is opposite the side on which the base surface touches the housing body 4.
- a sleeve 67 can be used, through which the screw clamping element 62 extends.
- the sleeve 67 is arranged on the side of the housing body 4 that is opposite the side on which the base surface touches the housing body 4. A voltage supply to the circuit boards 3, 19, which is free of the soldering base 58 at this point, can thus take place (starting from the housing body 4) via the sleeve 67, for which the sleeve 67 is designed to be electrically conductive.
- Fig. 5 shows a schematic view of the circuit board 3, 19 in a top view.
- the circuit arrangement 2 can have a plurality of fixing devices 10 in order to fasten the circuit board 3, 19 in the board chamber 9 and to make electrical contact with the housing body 4.
- the (respective) fixing device 10 can have several contacting elements 29, 42, 59 and/or several fastening elements 33, 45, 64.
- the corresponding contacting units 12 or fastening units 14 of the circuit board 3, 19 are particularly close to electrical see and/or electronic components 68, in particular metal-oxide-semiconductor field effect transistors (MOSFETs). This ensures a particularly efficient, particularly low-interference and loss-free power supply to the electrical and/or electronic components 68.
- MOSFETs metal-oxide-semiconductor field effect transistors
- the circuit boards 3, 19 also have bond terminals 69, via which the circuit boards 3, 19 are coupled to one another for electrical signal transfer, as shown in FIG. 6.
- 6 shows a schematic and sectional view of the circuit arrangement 2, the circuit boards 3, 19 being electrically connected to one another by means of the signal coupling elements 53, the signal coupling elements 53 being designed as connection bonding elements 70.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Connection Or Junction Boxes (AREA)
- Casings For Electric Apparatus (AREA)
- Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Gehäuse (1) und eine Schaltungsanordnung (2). Das Gehäuse (1) umfasst einen Gehäusekörper (4), der ein elektrisch leitfähiges Gehäusebodenelement (5) und ein Gehäusewandelement (6) aufweist. Der Gehäusekörper ist mit einer elektrisch isolierende Mantelschicht (7) beschichtet. Das Gehäuse umfasst weiter eine Fixierungseinrichtung (10). Diese weist in Baueinheit (15) auf: eine elektrisch leitfähige Kontaktierungseinheit (11), die in bestimmungsgemäßer Einbaulage mit dem Gehäusekörper (4) an der elektrischen Kontaktierungsstelle (8) direkt elektrisch kontaktiert ist und sich in eine Platinenkammer (9) des Gehäuses (1) hineinerstreckt, sowie dazu eingerichtet ist, in der Platinenkammer (9) mit einer korrespondierenden Kontaktierungseinheit (12) der Schaltungsplatine (3, 19) elektrisch leitend kontaktiert zu werden; eine mechanische Befestigungseinheit (13), die dazu eingerichtet ist, in der Platinenkammer (9) mit einer korrespondierenden Befestigungseinheit (14) der Schaltungsplatine (3, 19) mechanisch verbunden zu werden, um die Schaltungsplatine (3, 19) in der Platinenkammer (9) mechanisch zu fixieren.
Description
GEHÄUSE FÜR EINE SCHALTUNGSPLATINE SOWIE ELEKTRISCHE
SCHALTUNGSANORDNUNG
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gehäuse, das dazu eingerichtet ist, eine Schaltungsplatine aufzunehmen und fixiert zu halten. Zudem betrifft die Erfindung eine elektrische und/oder elektronische Schaltungsanordnung mit einem solchen Gehäuse und mit einer oder mehr Schaltungsplatinen. Das Gehäuse bzw. die elektrische/elektronische Schaltungsanordnung sind insbesondere für ein Kraftfahrzeug vorgesehen.
Ein elektrisches Bordnetz bzw. Versorgungsbordnetz eines gemäß einer modernen Fahrzeugarchitektur hergestellten Kraftfahrzeugs erfordert den Einsatz elektronischer Verteiler, mittels derer eine störungsfreie 12-Volt-Spannung für an das Bordnetz angeschlossene Geräte (sogenannte Bordnetzteilnehmer) bereitgestellt werden kann. Des Weiteren besteht der Bedarf, bei der Herstellung von Kraftfahrzeugen einen Leitungssatz des Bordnetzes, also einen sogenannten Kabelbaum, besonders einfach und aufwandsarm in das Kraftfahrzeug einbauen zu können. Da der Leitungssatz an wenigstens einer Übergangsstelle des Kraftfahrzeugs ein Strukturelement des Kraftfahrzeugs durchdringt, das einen Nassbereich (zum Beispiel einen Motorraum) und einen Trocken be re ich (zum Beispiel einen Innenraum) voneinander abgrenzt, muss besonderes Augenmerk darauf gelegt werden, dass es nicht dazu kommt, dass Feuchtigkeit entlang des Leitungssatzes (also durch das Strukturelement hindurch) aus dem Nassbereich in den Trockenbereich gelangt.
Stand der Technik
Bisher ist es bekannt, einen Leitungssatz für ein Kraftfahrzeug vollständig außerhalb des Kraftfahrzeugrohbaus herzustellen bzw. zu konfektionieren. Dann wird der fertig herge- stellte/konfektionierte Leitungssatz in den Kraftfahrzeugrohbau gebracht und dort verlegt, sodass Äste des Leitungssatzes an den entsprechenden Orten enden, an denen die Bordnetz-
teilnehmer eingebaut sind oder werden. Hiernach werden die Bordnetzteilnehmer und der Leitungssatz elektrisch miteinander verbunden, indem leitungssatzseitige Kopplungselemente (Stecker und/oder Buchsen), über welche die Äste des Leitungssatzes enden, mit bornetzteilnehmerseitigen Kopplungselementen gekoppelt werden. Diese Herangehensweise ist mit erheblichem Aufwand verbunden, da moderne Leitungssätze besonders schwer sind, und dadurch schwierig zu handhaben sind. Zudem muss wenigstens ein Ast des Leitungssatzes durch die Übergangsstelle des Strukturelements hindurchgelegt werden, welche aufwändig mittels einer Dichtungseinrichtung abzudichten ist, etwa einer Dichtungsmasse, einer Dichtungstülle etc. Dabei muss die Dichtungseinrichtung innenumfangsseitig sich besonders nah an Leitungen des Leitungssatzes anschmiegen, was besonders schwierig zu realisieren ist. Es sind also zurzeit besonders viele aufeinanderfolgende bzw. voneinander abhängige Handgriffe und/oder Teilprozesse erforderlich, um einen herkömmlichen Leitungssatz in den Kraftfahrzeugrohbau zu verlegen und mit Bordnetzteilnehmern, Verteilern etc. elektrisch zu verbinden.
Beschreibung der Erfindung
Es ist die Aufgabe der Erfindung, Mittel zu schaffen, um das Verlegen eines Leitungssatzes in einen Kraftfahrzeugrohbau besonders einfach und/oder aufwandsarm zu gestalten.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere mögliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren offenbart. Merkmale, Vorteile und mögliche Ausgestaltungen, die im Rahmen der Beschreibung für einen der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche dargelegt sind, sind zumindest analog als Merkmale, Vorteile und mögliche Ausgestaltungen des jeweiligen Gegenstands der anderen unabhängigen Ansprüche sowie jeder möglichen Kombination der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche, gegebenenfalls in Verbindung mit einem oder mehr der Unteransprüche, anzusehen.
In einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Gehäuse vorgeschlagen, das dazu eingerichtet ist, eine elektrische/elektronische Schaltungsplatine oder mehr elektrische/elektronische Schaltungsplatinen aufzunehmen und fixiert zu halten. Das Gehäuse kann zum Beispiel Bestandteil einer elektr(on)ischen Schaltungsanordnung sein, die die Schaltungsplatine oder Schaltungsplatinen aufweist, die in bestimmungsgemäßer Einbaulage mittels des Gehäuses, insbesondere in dem Gehäuse, fixiert ist/sind. Bei der elektrischen/elektronischen Schal-
tungsplatine handelt es sich insbesondere um eine elektrische Verteilungseinheit, die weitere elektrische und/oder elektronische Bauelemente aufweist, etwa um im Betrieb der Schaltungsanordnung die zu verteilende elektrische Energie (Spannung und/oder Strom) vor elektrischen Störeinflüssen zu schützen und/oder elektrische Störungen aus der zu verteilenden elektrischen Energie zu entfernen etc.
Das Gehäuse weist einen Gehäusekörper auf, der seinerseits ein Gehäusebodenelement und ein vom Gehäusebodenelement hervorspringendes Gehäusewandelement aufweist. Dabei schließen das Gehäusebodenelement und das Gehäusewandelement miteinander einen Winkel ein, der insbesondere unterschiedlich von 180° und unterschiedlich von 0° ist. Es ist insbesondere vorgesehen, dass das Gehäusebodenelement und das Gehäusewandelement miteinander einen rechten Winkel einschließen, was bedeutet, dass das Gehäusewandelement in Bezug zu dem Gehäusebodenelement senkrecht angeordnet ist.
Das Gehäusebodenelement ist elektrisch leitfähig, indem es ein elektrisch leitfähiges Material, zum Beispiel Kuper, Aluminium etc., aufweist, beispielsweise aus diesem besteht oder mit diesem außenseitig beschichtet ist. Es kann ferner vorgesehen sein, dass sowohl das Gehäusebodenelement als auch das Gehäusewandelement elektrisch leitfähig ausgebildet sind. Demnach handelt es sich bei dem Gehäusekörper um ein elektrisches Leitelement, welches zum Beispiel als Stromschiene bezeichnet werden kann.
Das Gehäuse weist weiter eine elektrisch isolierende Mantelschicht auf, mit der der Gehäusekörper beschichtet ist. Das bedeutet, dass das Gehäusebodenelement und das Gehäusewandelement mit der Mantelschicht außenseitig bedeckt sind. Das Gehäuse weist zudem eine vorgegebene elektrische Kontaktierungsstelle oder mehr vorgegebene elektrische Kontaktierungsstellen auf, welche frei von der Mantelschicht ist/sind. Hierzu ist es denkbar, dass der Gehäusekörper- also die Stromschiene - zunächst ganz oder teilweise mit der Mantelschicht umhüllt wurde, insbesondere umspritzt oder angespritzt wurde, wonach dann die Mantelschicht nur an der Kontaktierungsstelle bzw. den Kontaktierungsstellen wieder entfernt wurde. Natürlich ist es gleichermaßen denkbar, dass beim Beschichten des Gehäusekörpers die Kontaktierungsstellen von der Mantelschicht freigehalten werden und gar nicht erst damit bespritzt werden. Demnach stellen die elektrischen Kontaktierungsstellen Freistellungen von der Mantelschicht dar. Bei einem Material der Mantelschicht handelt es sich beispielsweise um einen Thermoplast, wie Polypropylen, Polyamid etc., oder um einen sonstigen elektrisch isolierenden Kunststoff, der in einem Verarbeitungszustand gieß- oder spritz-
gießfähig und in einem Endzustand formstabil ist. Im (beispielsweise erhärteten bzw. ausgekühlten) Endzustand des an den Gehäusekörper gebrachten Kunststoffs ist die Mantelschicht des Gehäuses gebildet, die direkt an dem Gehäusekörper anliegt.
Durch das Gehäuse ist eine Platinenkammer gebildet, die durch das mit der Mantelschicht beschichtete Gehäusebodenelement und durch das mit der Mantelschicht beschichtete Gehäusewandelement begrenzt ist. Die Platinenkammer ist dazu eingerichtet, die elektrische und/oder elektronische Schaltungsplatine oder mehr davon aufzunehmen bzw. zu beherbergen. Hierzu weist die Platinenkammer wenigstens einen Kammerbereich auf, der hinsichtlich Form und Größe mit der aufzunehmenden Schaltungsplatine korrespondiert. Somit ist das Gehäuse also dazu eingerichtet - das heißt ausgebildet und angeordnet - als Gehäuse für die Schaltungsplatine oder Schaltungsplatinen zu fungieren.
Die jeweilige Schaltungsplatine weist eine elektrische und/oder elektronische Funktionsschaltung auf. Hierzu umfasst die Schaltungsplatine zum Beispiel einen zumeist starren Plattenkörper aus einem elektrisch isolierenden Material, welcher ein elektrisch leitfähiges Leiterbahnnetzwerk aufweist, das beispielsweise mittels eines Ätzverfahrens oder eines Druckverfahrens etc. ausgebildet wurde und an Lötaugen endet und/oder Lötaugen aufweist. Mittels der Lötaugen (die auch Footprints genannt werden) wird ein damit verlötetes elektrisches und/oder elektronisches Bauelement zum einen mechanisch an dem Plattenkörper gehalten und zum anderen mit dem Leiterbahnnetzwerk elektrisch kontaktiert. Dadurch ist die elektrische und/oder elektronische Funktionsschaltung auf/in dem Plattenkörper gebildet.
Weiter weist das Gehäuse eine Fixierungseinrichtung oder mehr Fixierungseinrichtungen auf, wobei die (jeweilige) Fixierungseinrichtung eine elektrisch leitfähige Kontaktierungseinheit und eine mechanische Befestigungseinheit aufweist. Die elektrisch leitfähige Kontaktierungseinheit und die mechanische Befestigungseinheit sind miteinander in Baueinheit ausgeführt, was bedeutet, dass die Kontaktierungseinheit und die Befestigungseinheit zumindest teilweise identisch sind. Anders ausgedrückt: die Kontaktierungseinheit und die Befestigungseinheit teilen sich zumindest ein gemeinsames Bauteil.
Die elektrisch leitfähige Kontaktierungseinheit ist in bestimmungsgemäßer Einbaulage - das heißt, wenn die Kontaktierungseinheit bestimmungsgemäß positioniert ist und eine Schaltungsplatine in der Platinenkammer angeordnet ist - mit dem Gehäusekörper, insbesondere mit dem Gehäusebodenelement, an der elektrischen Kontaktierungsstelle direkt elektrisch
kontaktiert. Das bedeutet, dass an der von der Mantelschicht freien Kontaktierungsstelle die Kontaktierungseinheit den Gehäusekörper zumindest unmittelbar berührt oder mit dem Gehäusekörper verbunden ist. Jedenfalls erstreckt die Kontaktierungseinheit in der bestimmungsgemäßen Einbaulage sich in die Platinenkammer hinein, und ist weiter dazu eingerichtet, in der Platinenkammer mit einer korrespondierenden Kontaktierungseinheit der Schaltungsplatine elektrisch leitend kontaktiert bzw. verbunden zu werden. Indem die Kontaktierungseinheit sich in die Platinenkammer hineinerstreckt, fungiert sie darüber hinaus insbesondere als ein Abstandselement, über das die Schaltungsplatine und der Gehäusekörper, beispielsweise das Gehäusebodenelement, voneinander beabstandet sind. Ferner ist eine besonders effizienter Wärmeübergang zwischen der Kontaktierungseinheit und dem Gehäusekörper geschaffen, wodurch in Konsequenz ein besonders effizienter Wärmeübergang zwischen der Schaltungsplatine und dem Gehäusekörper gegeben ist. Hierdurch kann die Schaltungsplatine (insbesondere darauf/daran befestigte elektrische/elektronische Bauelemente) besonders effizient gekühlt werden.
Die mechanische Befestigungseinheit ist dazu eingerichtet, in der Platinenkammer mit einer korrespondierenden Befestigungseinheit der Schaltungsplatine mechanisch verbunden zu werden, um die Schaltungsplatine in der Platinenkammer mechanisch positionell zu fixieren. Ist also die Kontaktierungseinheit bestimmungsgemäß positioniert, und ist eine Schaltungsplatine in der Platinenkammer angeordnet, sind mittels der Fixierungseinrichtung der Gehäusekörper und die Schaltungsplatine zum einen miteinander elektrisch kontaktiert und zum anderen - ebenfalls mittels der Fixierungseinrichtung - aneinander mechanisch befestigt.
Indem die Kontaktierungseinheit und die Befestigungseinheit in Baueinheit miteinander ausgeführt und/oder angeordnet sind, handelt es sich bei der Fixierungseinrichtung um eine örtlich begrenzte Einheit, mittels derer in einem begrenzten Raum, der durch die Außenkontur der Fixierungseinrichtung definiert ist, sowohl eine mechanische Befestigung als auch eine elektrische Kontaktierung zwischen der Schaltungsplatine und dem Gehäusekörper herstellbar ist. Damit ist die Fixierungseinrichtung in vorteilhafter Weise besonders kompakt und bauraumeffizient realisierbar, was einem besonders vorteilhaften Packaging zugutekommt. Dabei hat das wenigstens eine gemeinsame Bauteil, dass die Kontaktierungseinheit und die Befestigungseinheit sich teilen, eine Doppelfunktionalität inne; es fungiert zum einen als Bauteil der Kontaktierungseinheit und zum anderen gleichzeitig als Bauteil der Befestigungseinheit. Im Gegensatz zu einer herkömmlichen Fixierungseinrichtung, deren Kontaktierungseinheit und Befestigungseinheit nicht in Baueinheit ausgeführt sind, entfiele also mit einem Ent-
fernen oder Lösen des gemeinsamen Bauteils der Fixierungseinrichtung die elektrische Kontaktierung und/oder die mechanische Fixierung. Das Gehäuse weist aufgrund der Fixierungseinrichtung vorteilhaft besonders wenige Einzelbauteile auf, wodurch es besonders einfach bzw. aufwandsarm hergestellt werden kann und eine besonders unkomplizierte Struktur aufweist.
Das Gehäuse stellt zudem ein Mittel dar, um das Verlegen eines Leitungssatzes in einen Kraftfahrzeugrohbau besonders einfach und/oder aufwandsarm zu gestalten. Denn es ist aufgrund des Gehäuses nun möglich, außerhalb des Kraftfahrzeugrohbaus Leitungssatzmodule herzustellen, dann die Leitungssatzmodule in den Kraftfahrzeugrohbau zu legen und diese mittels der in dem Gehäuse fixierte Schaltungsplatine zu dem Leitungssatz zusammenzuschließen. Der Leitungssatz wird also durch das Anschließen der Leitungssatzmodule an die Schaltungsplatine(n) erst im Inneren des Kraftfahrzeugrohbaus fertig hergestellt. Dabei wiegen die einzelnen Leitungssatzmodule im Vergleich mit einem fertig hergestellten Leitungssatz oder Kabelbaum nur besonders wenig, sodass sie besonders einfach handhabbar sind. Ferner können solche Leitungssatzmodule besonders einfach maschinell unterstützt, insbesondere teil- oder vollautomatisch, hergestellt werden.
Zudem ist eine besonders flexibel bzw. einfach bedarfsgerecht anpassbare Möglichkeit geschaffen, die Schaltungsplatine mit dem Gehäusekörper elektrisch zu koppeln bzw. zu kontaktieren, was insbesondere von Vorteil ist, um eine besonders kurze elektrische Leiterstrecke zwischen einem elektrischen Anschlussterminal und den elektr(on)ischen Bauelementen der Schaltungsplatine zu gewährleisten. Dies führt nicht nur zu einer besonders geringen Verlustwärmeleistung im aktiven bzw. aktivierten Betrieb der Schaltungsplatine, sondern auch zu einer in vorteilhafter Weise besonders geringen Antennenwirkfläche des Leiterbahnnetzwerks der Schaltungsplatine. Dies wiederum führt zu einer besonders vorteilhaften elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) des Leitungssatzes, und infolgedessen eines mit dem Leitungssatz ausgestatteten Kraftfahrzeugs, sowie zu einer besonders stabilen und störungsarmen Spannungsversorgung von an den Leitungssatz angeschlossenen elektronischen und/oder elektrischen Geräten. Insbesondere ist vorgesehen, dass der Gehäusekörper, insbesondere schon allein das Gehäusebodenelement, mehr Materialmasse umfasst als die elektr(on)ischen Bauelemente und das Leiterbahnnetzwerk der Schaltungsplatine zusammen. Damit ist durch den Gehäusekörper ein besonders effiziente Wärmesenke zum Entwär- men bzw. Kühlen der Schaltungsplatine gebildet.
In einer Weiterbildung des Gehäuses wird das Gehäusebodenelement entlang dessen Dickenrichtung beidseitig von dem Gehäusewandelement überragt, wodurch das Gehäusebodenelement eine erste Teilkammer der Platinenkammer und eine zweite Teilkammer der Platinenkammer voneinander abgrenzt, wobei die Fixierungseinrichtung dazu eingerichtet ist, die Schaltungsplatine (die im Folgenden als die erste Schaltungsplatine bezeichnet wird) in einer der Teilkammern und eine weitere (zweite) Schaltungsplatine in der entsprechend anderen der Teilkammern mechanisch zu fixieren und elektrisch mit dem Gehäusekörper zu kontaktieren. Betrachtet man eine Querschnittsfläche, deren Schnittebene entlang der Dickenrichtung des Gehäusebodenelements das Gehäuse schneidet, zeigt sich eine Querschnittsfigur in Form eines Doppel-Ts, dessen langer Schenkel durch das Gehäusebodenelement dargestellt wird und dessen kurze Schenkel durch das Gehäusewandelement dargestellt wird. Somit umfasst die Platinenkammer die beiden Teilkammern und ist demnach durch die beiden Teilkammern gebildet. Dabei durchquert das Gehäusebodenelement die Platinenkammer derart, dass über eine erste Breitseite des Gehäusebodenelements eine der Teilkammern an das Gehäusebodenelement angrenzt, wobei über eine zweite Breitseite des Gehäusebodenelements die entsprechend andere der Teilkammern an das Gehäusebodenelement angrenzt. Dabei sind die beiden Breitseiten über eine Dicke/Stärke des Gehäusebodenelements voneinander beabstandet und einander entgegengesetzt bzw. voneinander abgewandt. Es kann vorgesehen sein, dass die beiden Teilkammern spiegelbildlich zueinander eingerichtet - das heißt ausgebildet und angeordnet - sind. Die Innenoberflächen der Teilkammern können sich voneinander unterscheiden, etwa indem die Mantelschicht je Teilkammer unterschiedlich geformt ist.
Besteht der Bedarf, mittels des Leitungssatzes eine elektrische Verbindung durch ein Strukturelement des Kraftfahrzeugrohbaus hindurch herzustellen, ist das Gehäuse gemäß einer weiteren möglichen Ausgestaltung als eine Dichtungseinrichtung für eine Durchgangsöffnung eines Strukturelements eines Kraftfahrzeugrohbaus ausgebildet. Das Gehäuse kann zum Beispiel an/in eine das Strukturelement durchdringende Durchgangsöffnung gesetzt werden, wobei durch das An-/Einsetzen des Gehäuses in dessen bestimmungsgemäße Einbaulage am/im Strukturelement die Durchgangsöffnung abgedichtet wird. Hierzu weist das Gehäuse zum Beispiel außenumfangsseitig eine mit der Durchgangsöffnung korrespondierende Größe und Geometrie auf, sodass das Gehäuse passend in die Durchgangsöffnung eingesetzt und insbesondere kraft-, form- und/oder stoffschlüssig darin/daran befestigt werden kann. Hierzu sind die Durchgangsöffnung und das Gehäuse insbesondere so ausgebildet, dass eine Außenumfangsfläche des Gehäuses und eine Innenumfangsfläche der Durchgangsöffnung bei-
spielsweise direkt aneinander anliegen, wenn das Gehäuse bestimmungsgemäß in/an die Durchgangsöffnung gesetzt ist. Bei dem Strukturelement des Kraftfahrzeugrohbaus handelt es sich zum Beispiel um eine Spritzwand bzw. Stirnwand, mittels derer ein Nassbereich, etwa ein Motorraum, und ein Trockenbereich, zum Beispiel ein Innenraum, voneinander abgrenzt sind/werden. Der das Gehäuse und/oder die Schaltungsanordnung aufweisende Leitungssatz stellt durch das Strukturelement hindurch eine elektrische Verbindung her, indem entsprechende Leitungssatzmodule aufseiten des Nassbereichs und aufseiten des Trockenbereichs mit dem Gehäuse bzw. mit der Schaltungsanordnung, das heißt mit wenigstens einer der Schaltungsplatinen, elektrisch gekoppelt werden.
Um zu vermeiden, dass die Schaltungsanordnung, insbesondere diejenige der Schaltungsplatinen, die aufseiten des Nassbereichs in der Platinenkammer, das heißt in der entsprechenden der Teilkammern fixiert ist, vor einer unerwünschten Nässeeinwirkung zu schützen, ist insbesondere ein Gehäusedeckelelement vorgesehen, dass die Platinenkammer aufseiten des Nassbereichs abdichtet. Das Gehäusedeckelelement wird weiter unten noch genauer dargelegt.
Durch das Gehäuse ist eine effiziente Möglichkeit geschaffen, das modulare Herstellen des Leitungssatzes noch weiter zu unterstützen. Denn das Gehäuse wirkt zum einen als Sitz für die Schaltungsplatine oder Schaltungsplatinen und somit als Kopplungs-, Durchschleif-, und/oder Verteilerstelle für die Leitungssatzmodule. Zum anderen wirkt das Gehäuse als die Dichtungseinrichtung, mittels derer der Nassbereich und der Trockenbereich wirksam voneinander abgedichtet werden können. So kommt es - obwohl eine elektrische Verbindung durch das Strukturelement hindurch hergestellt ist - nicht in unerwünschter Weise dazu, dass Feuchtigkeit entlang des Leitungssatzes (also durch das Strukturelement hindurch) aus dem Nassbereich in den Trocken be re ich gelangt.
Gemäß einer weiteren möglichen Ausgestaltung des Gehäuses weist die Kontaktierungseinheit der Fixierungseinrichtung ein elektrisch leitfähiges Hülsenelement auf, durch das ein (erstes) Kontaktierungselement der Kontaktierungseinheit gebildet ist, wobei das Hülsenelement in bestimmungsgemäßer Einbaulage über ein erstes Hülsenende direkt mit der Kontaktierungsstelle kontaktiert ist und mit einem zweiten Hülsenende in die Platinenkammer - also in eine oder beide der Teilkammern - hineinragt. Dabei weist die Befestigungseinheit der Fixierungseinrichtung ein mit dem Hülsenelement korrespondierendes Gewindebolzenelement auf, durch das ein (erstes) Befestigungselement der Befestigungseinheit gebildet ist und das
in bestimmungsgemäßer Einbaulage koaxial mit dem Hülsenelement angeordnet und in Bezug zu dem Gehäusekörper fixiert ist. Das Gewindebolzenelement kann elektrisch leitfähig oder elektrisch isolierend ausgeführt sein. Durch das Hülsenelement ist eine besonders einfache Möglichkeit geschaffen, die Schaltungsplatine thermisch/wärmetechnisch und elektrotechnisch an den Gehäusekörper zu koppeln und dabei die Schaltungsplatine über einen vorgegebenen Abstand (nämlich über die Hülsenlänge) von dem Gehäusekörper und/oder der Mantelschicht beabstandet zu fixieren.
Es ist gemäß einer möglichen Ausgestaltung denkbar, dass bei der Fixierungseinrichtung das Hülsenelement, das im Folgenden als erstes Hülsenelement bezeichnet wird, und der Gehäusekörper kraft-, form- und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden sind, insbesondere einstückig miteinander ausgebildet sind. Beispielsweise können das erste Hülsenelement und der Gehäusekörper aus demselben Rohstoffblock zusammenhängend ausgebildet, etwa gefräst sein. Ferner ist ein generatives Herstellungsverfahren denkbar, mittels dessen in einem gemeinsamen Herstellungsprozess der Gehäusekörper und das erste Hülsenelement miteinander verbunden ausgebildet werden. Dadurch ist in vorteilhafter Weise ein gegen Verlieren gesichertes, erstes Hülsenelement und ein besonders teilearmer Gehäusekörper geschaffen, wodurch die Handhabung desselben, insbesondere während eines Herstellens des Gehäuses bzw. Leitungssatzes besonders einfach und aufwandsarm ist. Zudem sind durch die besonders innige Verbindung zwischen dem ersten Hülsenelement und dem Gehäusekörper eine besonders verlustarme Stromleitfähigkeit sowie eine besonders verlustarme Wärmeleitfähigkeit gegeben.
In einer weiteren möglichen Ausführungsform sind bei der Fixierungseinrichtung das elektrisch leitfähige Hülsenelement (das im Folgenden als zweites Hülsenelement bezeichnet wird) und der Gehäusekörper zunächst lose zueinander, wobei das zweite Hülsenelement in bestimmungsgemäßer Einbaulage mittels des Bolzenelements an die Kontaktierungsstelle und infolgedessen an den Gehäusekörper gespannt ist und dadurch mit dem Gehäusekörper elektrisch kontaktiert ist. Die Fixierungseinrichtung und/oder wenigstens eine weitere der Fixierungseinrichtungen können/kann das zweite Hülsenelement aufweisen.
Die vorstehende Beschreibung der Fixierungseinrichtung, die die Kontaktierungseinheit mit dem ersten Hülsenelement und/oder mit dem zweiten Hülsenelement aufweist, ist dahingehend zu verstehen, dass die Fixierungseinrichtung das erste Hülsenelement oder das zweite Hülsenelement oder sowohl das erste als auch das zweite Hülsenelement aufweisen kann.
Zudem kann/können - sofern zwei oder mehr Fixierungseinrichtungen vorhanden sind - eine oder mehr der Fixierungseinrichtungen das erste und/oder das zweite Hülsenelement aufweisen. Ferner kann eine der Fixierungseinrichtungen das erste Hülsenelement aufweisen, wobei eine oder mehr der verbleibenden Fixierungseinrichtungen das zweite Hülsenelement aufweisen kann/können.
Jedenfalls können das Hülsenelement und das Gewindebolzenelement einstückig miteinander ausgebildet sein. Insbesondere können das erste Hülsenelement, das Gewindebolzenelement und der Gehäusekörper einstückig miteinander ausgebildet sein. In solch einem Fall erstreckt sich das Gewindebolzenelement von dem Hülsenelement weg in die Platinenkammer hinein, sodass die Schaltungsplatine mittels einer Mutter in der Platinenkammer sicherbar ist.
Insbesondere ist das Gewindebolzenelement eine Schraube, das heißt, das Gewindebolzenelement weist einen Gewindebolzenanteil und einen damit stoffschlüssig verbundenen Spannkopfanteil auf. Der Gehäusekörper, insbesondere das Gehäusebodenelement und/oder das erste Hülsenelement, kann ein mit dem Gewindebolzenanteil korrespondierendes Gewindeloch aufweisen, sodass das Gewindebolzenelement unter Vermittlung einer Gewindeverbindung in den Gehäusekörper und/oder in das erste Hülsenelement eingeschraubt werden kann. Alternativ ist es denkbar, dass der Gehäusekörper und/oder das erste Hülsenelement ein gewindefreies und mit dem Gewindebolzenanteil korrespondierendes Durchgangsloch aufweist, durch welches hindurch der Gewindebolzenanteil angeordnet werden kann. Dieser ragt dann aus der Platinenkammer bzw. aus der einer der Teilkammern heraus und kann außerhalb der Platinenkammer oder in der entsprechen anderen der Teilkammern mit einer zugehörigen Mutter verschraubt werden. Andere Ausführungsformen des Gewindebolzenelements, zum Beispiel als eine Gewindestange, als ein Gewindestehbolzen etc. in Verbindung mit korrespondierenden Schraubspannelementen wie Muttern etc. sind ebenso ausführbar. Soweit es sich bei dem Hülsenelement um das zweite Hülsenelement handelt, kann dieses entlang seiner Längserstreckungsrichtung eine gewindefreie Durchgangsöffnung aufweisen, sodass das zweite Hülsenelement auf den Gewindebolzenanteil des Gewindebolzenelements aufschiebbar ist.
Die Fixierungseinrichtung und/oder gegebenenfalls eine oder mehr der weiteren Fixierungseinrichtungen kann/können nach einer weiteren möglichen Ausgestaltung eine elektrisch leitfähige Fahne aufweisen, durch die ein anderes (zweites) Kontaktierungselement der Kontak-
tierungseinheit gebildet ist, wobei die Fahne und der Gehäusekörper elektrisch miteinander kontaktiert sind, und die Fahne senkrecht sowie mantelschichtfrei in die Platinenkammer (also in eine der Teilkammern) hineinragt, sodass durch die Fahne die Kontaktierungsstelle des Gehäusekörpers gebildet ist. Dabei weist die Befestigungseinheit der Fixierungseinrichtung einen vorgegebenen Verbindungsanteil der Fahne auf, durch den ein anderes (zweites) Befestigungselement der Befestigungseinheit gebildet ist, wobei der Verbindungsanteil der Fahne dazu eingerichtet ist, mit einem korrespondierenden Verbindungsanteil der Schaltungsplatine mechanisch und elektrisch leitfähig verbunden zu werden. Insofern ist die Fahne so starr bzw. eigenstabil ausgebildet, dass die daran befestigte Schaltungsplatine sicher bzw. stabil über die Fahne an dem Gehäusekörper gehalten ist. Das mechanische Fixieren und das gleichzeitige elektrische Verbinden der Schaltungsplatine an der Fahne erfolgt insbesondere mittels Durchsetzfügens (auch genannt Clinchen), mittels eines anderen Schweißverfahrens, mittels Lötens etc. Hierzu korrespondieren die Fahne des Gehäuses bzw. Gehäusekörpers und eine Anschlussfahne der Schaltungsplatine miteinander, sodass die Fahnen - sobald die Schaltungsplatine in der Platinenkammer bzw. in der entsprechenden der Teilkammern positioniert ist - zueinander flächenparallel angeordnet sind, sich insbesondere im Bereich des Verbindungsanteils der Fahne des Gehäuses einander flächig berühren. Mittels eines Schweißwerkzeugs, insbesondere mittels einer Clinchzange, können dann die Fahne des Gehäuses und die Anschlussfahne der Schaltungsplatine miteinander gefügt werden, wodurch die Schaltungsplatine über die Fahne elektrisch leitfähig und wärmeleitfähig an den Gehäusekörper angeschlossen wird und gleichzeitig mechanisch in/an dem Gehäuse fixiert wird. Hierdurch ist das Gehäuse zum besonders einfachen Einsetzen und Verbinden der Schaltungsplatine und infolgedessen zur besonders einfachen Herstellung des die Schaltungsanordnung aufweisenden Leitungssatzes geeignet.
Um einen besonders effizienten bzw. verlustarmen elektrischen sowie thermischen Kontakt zwischen der Schaltungsplatine und dem Gehäusekörper herstellen zu können, sind - gemäß einer weiteren möglichen Ausführungsform - der Gehäusekörper, insbesondere dessen Gehäusebodenelement, und die Fahne einstückig miteinander ausgebildet oder anderweitig kraft-, form- und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden. Es kann zum Beispiel vorgesehen sein, dass die Fahne als ein Biegeelement ausgebildet ist, das aus dem Gehäusekörper herausgebogen ist, sodass die Fahne bzw. das Biegeelement von einer der Breitseiten des Gehäusebodenelements in die Platinenkammer bzw. in die Teilkammer hervorspringt.
Gemäß einer möglichen Weiterbildung des Gehäuses kann die Fixierungseinrichtung und/oder gegebenenfalls kann/können eine oder mehr der weiteren Fixierungseinrichtungen einen elektrisch leitfähigen Lötsockel mit einem Schraubelement aufweisen, durch den ein anders (drittes) Kontaktierungselement der Kontaktierungseinheit gebildet ist. Der Lötsockel ist dazu eingerichtet, mit einer korrespondierenden Lötsockelaufnahme der Schaltungsplatine (das heißt mit einer der Schaltungsplatinen, sofern mehr als eine Schaltungsplatinen vorhanden sind) verlötet zu werden. In bestimmungsgemäßer Einbaulage ist der Lötsockel über eine Sockelfläche direkt mit der Kontaktierungsstelle kontaktiert. Der Lötsockel ist weiter dazu eingerichtet, mit dem Leiterbahnnetzwerk der Schaltungsplatine, insbesondere mittels eines Lötauges oder mehr Lötaugen, elektrisch und mechanisch verbunden zu werden. Das bedeutet, dass die (jeweilige) Schaltungsplatine einen solchen oder mehr solcher Lötsockel aufweisen kann. Die Befestigungseinheit der Fixierungseinrichtung kann ein mit dem Schraubelement korrespondierendes Schraubspannelement aufweisen, durch das ein anderes (drittes) Befestigungselement der Befestigungseinheit gebildet ist. Das Schraubspannelement bzw. das dritte Befestigungselement ist dazu eingerichtet, die Sockelfläche an die Kontaktierungsstelle zu spannen.
Der jeweilige Lötsockel kann ein Innengewindeloch aufweisen, wobei es sich dann bei dem Schraubspannelement zum Beispiel um eine Schraube mit einem mit dem Inngewindeloch korrespondierenden Gewindebolzenanteil und einem damit stoffschlüssig verbundenem Spannkopfanteil handeln kann. Alternativ kann das Schraubspannelement eine mit dem Innengewindeloch korrespondierende Gewindestange und eine mit der Gewindestange korrespondierende Mutter aufweisen. Weiterhin ist es denkbar, dass das Schraubspannelement lediglich eine Mutter aufweist, wobei dann von dem Lötsockel ein Gewindestehbolzen hervorspringt, der mit der Mutter korrespondiert.
Mittels des Lötsockels ist eine besonders zuverlässige Möglichkeit geschaffen, um die Schaltungsplatine zuverlässig in der Platinenkammer positionell zu fixieren und dabei elektrisch sowie hinsichtlich thermischer Energie leitfähig mit dem Gehäusekörper zu koppeln.
In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des Gehäuses ist vorgesehen, dass das Gehäusewandelement elektrisch leitfähig ausgebildet ist und mit dem Gehäusebodenelement elektrisch kontaktiert ist sowie ein Anschlusselement zum elektrischen Anschließen des Gehäusebodenelements an ein elektrisches Energieversorgungsnetz aufweist. Es können das Gehäusebodenelement und zumindest ein Teil des Gehäusewandelements kraft-, form-
und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden sein oder einstückig miteinander ausgebildet sein. Bei dem elektrischen Energieversorgungsnetz handelt es sich insbesondere um ein 12- Volt-Versorgungsbordnetz des Kraftfahrzeugs, in welchem das Gehäuse bzw. die Schaltungsanordnung eingesetzt wird. Demnach kann es sich bei der Schaltungsanordnung um einen Bordnetzteilnehmer handeln. Indem der Gehäusekörper in bestimmungsgemäßer Einbau- und Anschlussposition mit dem elektrischen Energieversorgungsnetz verbunden ist, kann der Schaltungsanordnung in der Platinenkammer über den Gehäusekörper elektrische Betriebsenergie bereitgestellt werden. Je nach positioneller Anordnung der Kontaktierungsstellen bzw. Fixierungseinrichtung oder Fixierungseinrichtungen kann so auf vorteilhafte Weise eine Leiterbahnstrecke zwischen einer elektrischen Anschlussstelle der Schaltungsanordnung bzw. Schaltungsplatine und elektrischen und/oder elektronischen Bauelementen der Schaltungsanordnung bzw. Schaltungsplatine besonders kurz eingerichtet werden. Dies führt zu einem besonders effizienten Betrieb der Schaltungsanordnung bzw. Schaltungsplatine und zu einer besonders vorteilhaften EMV-Qualität des Leitungssatzes und/oder der Schaltungsanordnung bzw. Schaltungsplatine.
Um die in der Platinenkammer angeordnete Schaltungsanordnung bzw. Schaltungsplatine eine besonders effizient kühlen zu können, weist - einer weiteren möglichen Ausführungsform zufolge - das Gehäuse eine Kühlrippenanordnung auf, die eine Kühlrippe oder mehr Kühlrippen aufweist, wobei die jeweilige Kühlrippe sich außenseitig von dem Gehäusekörper, insbesondere vom Gehäusewandelement, wegerstreckt.
Die jeweilige Kühlrippe kann vollständig aus dem Material der Mantelschicht gebildet sein. Anders ausgedrückt: die jeweilige Kühlrippe kann ganz aus dem Material der Mantelschicht gebildet sein. Die Kühlrippe kann zum Beispiel unter einem Ausbilden der Mantelschicht ausgebildet sein. Das bedeutet, die Kühlrippe und die Mantelschicht können einstückig miteinander ausgebildet sein. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Kühlrippe und die Mantelschicht separat voneinander hergestellt wurden und dann kraft-, form- und/oder stoffschlüssig aneinander befestigt wurden.
Alternativ kann die Kühlrippe ein von der Mantelschicht verschiedenes Material aufweisen. Beispielsweise kann die Kühlrippe außenseitig an die Mantelschicht angebracht sein, etwa an die Mantelschicht angespritzt sein und/oder kraft-, form- und/oder stoffschlüssig an der Mantelschicht befestigt sein oder an die Mantelschicht angeformt sein.
Ein Kühlrippenkern der Kühlrippe und der Gehäusekörper können zur Wärmeleitung miteinander kontaktiert sein, wobei der Kühlrippenkern mit einem elektrisch isolierenden Material ummantelt ist. Zum Beispiel handelt es sich bei einem Material des Kühlrippenkörpers um ein Metall, insbesondere um das gleiche Metall wie bei dem Gehäusekörper. Der Kühlrippenkörper und der Gehäusekörper können wärmeleitend miteinander kontaktiert bzw. verbunden sein, indem sie kraft-, form- und/oder stoffschlüssig verbunden oder einstückig miteinander ausgebildet sind. Bei dem elektrisch isolierenden Material handelt es sich zum Beispiel um das Material der Mantelschicht. Insoweit kann der Kühlrippenkörper unter dem Ausbilden der Mantelschicht mit dem Mat der Mantelschicht ummantelt bzw. beschichtet werden. Insoweit kann der Kühlrippenkörper als ein Bestandteil des Gehäusekörpers angesehen werden.
Eine weitere mögliche Ausgestaltung des Gehäuses sieht vor, dass es das Gehäusedeckelelement aufweist, das zum fluidisch dichten Verschließen der Platinenkammer eingerichtet ist und einen Steckkontaktbereich aufweist, mittels dessen Steckkontakte der Schaltungsplatine - direkt oder indirekt - außerhalb der Platinenkammer elektrisch kontaktierbar sind. Das Gehäusedeckelelement ist also dazu eingerichtet, derart in/an die Platinenkammer, insbesondere in/an eine der Teilkammern, gesetzt zu werden, dass die Platinenkammer bzw. Teilkammer fluidisch gegen eine Umgebung abgedichtet wird. Hierfür korrespondiert das Gehäusedeckelelement hinsichtlich Form und Größe mit der Platinenkammer, das heißt mit einer Öffnung der Platinenkammer, durch welche hindurch die Schaltungsplatine in die Platinenkammer eingesetzt wird.
Das Gehäusedeckelelement weist eine erste Seite auf, die in bestimmungsgemäßer Einbaulage, also wenn mittels des Gehäusedeckelelements die Platinenkammer gegen deren Umgebung abgedichtet ist, der Platinenkammer bzw. der entsprechenden der Teilkammern zugewandt ist. Zudem weist das Gehäusedeckelelement eine zweite Seite auf, die in bestimmungsgemäßer Einbaulage von der Platinenkammer bzw. der entsprechenden der Teilkammern wegweist. Das Gehäusedeckelelement kann an dessen erster Seite einen platinenkammerseitigen Stecker aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann das Gehäusedeckelelement an dessen erster Seite eine platinenkammerseitige Buchse aufweisen. Jedenfalls korrespondiert der Stecker bzw. die Buchse mit den Steckkontakten der Schaltungsplatine.
Demnach können die Steckkontakte der Schaltungsplatine Steckelemente aufweisen, die mit Buchsenelementen der Buchse des Gehäusedeckelelements korrespondieren. Alternativ oder zusätzlich können die Steckkontakte der Schaltungsplatine Buchsenelemente aufweisen, die mit Steckelementen des Steckers des Gehäusedeckelelements korrespondieren.
An der zweiten Seite des Gehäusedeckelelements kann es eine umgebungsseitige Buchse und/oder einen umgebungsseitigen Stecker aufweisen, wobei die umgebungsseitigen Buchsen- und/oder Steckelemente mit leitungssatzmodulseitigen Buchsen- bzw. Steckelementen korrespondieren. Dabei sind die umgebungsseitigen Buchsen- und/oder Steckelemente und die platinenkammerseitigen Buchsen- und/oder Steckelemente jeweils miteinander elektrisch leitend verbunden. Somit können die Steckkontakte der Schaltungsplatine indirekt außerhalb der Platinenkammer bzw. der entsprechenden Teilkammer kontaktiert werden.
Es ist ferner denkbar, dass das Gehäusedeckelelement frei von eigenen Steck- und Buchsenelementen ist und die Steckkontakte der Schaltungsplatine sich durch das Gehäusedeckelelement hindurcherstrecken und dabei aufseiten der Umgebung enden. Somit können die Steckkontakte der Schaltungsplatine direkt außerhalb der Platinenkammer bzw. der entsprechenden Teilkammer kontaktiert werden. Hierzu kann der Steckkontaktbereich des Gehäusedeckelelements zum Beispiel eine Solldurchstichstelle (etwa aus einem reversibel elastischen, zum Beispiel gummiartigen Material) aufweisen, wobei dann unter einem bestimmungsgemäßen Anbringen des Gehäusedeckels die Steckkontakte der Schaltungsplatine die Solldurchstichstelle durchstechen, so aufseiten der Umgebung des Gehäuses enden und dort direkt kontaktierbar sind. Dabei ist aufgrund des Materials der Solldurchstichstelle, das sich an die Steckkontakte anschmiegt, eine zuverlässige Dichtungswirkung entlang der Steckkontakte gewährleistet.
Zudem kann das Gehäusedeckelelement eine Steckkulisse aufweisen, die mit einer leitungssatzmodulseitigen Steckkulisse korrespondiert, sodass das zugehörige Leitungssatzmodul und das Gehäusedeckelement kraft- und/oder formschlüssig aneinander befestigt werden können. So können die Steckkontakte der Schaltungsplatine und das entsprechende Leitungssatzmodul unter einem einfachen mechanischen Koppeln der Steckkulissen elektrisch kontaktiert werden. Alternativ oder zusätzlich zur Solldurchstichstelle kann das Gehäusedeckelement eine Durchgangsöffnung aufweisen, durch welche hindurch die Steckkontakte der Schaltungsplatine umgebungsseitig enden, wenn das Gehäusedeckelelement bestimmungsgemäß eingesetzt ist/wird. Eine Dichtungswirkung entlang der Steckkontakte wird dann über die Steckkulissen gewährleistet, welche hierzu zum Beispiel ein Dichtungselement, etwa einen O-Ring etc., aufweisen.
Durch das Gehäusedeckelelement ist das Gehäuse besonders vorteilhaft als die Dichtungseinrichtung zwischen dem Nassbereich und dem Trockenbereich des Kraftfahrzeugrohbaus einsetzbar. Dabei ist insbesondere aufgrund des Gehäusedeckelelements gewährleistet, dass die Schaltungsanordnung bzw. die Schaltungsplatine, die in einem Bereich der Platinenkammer fixiert ist, der in den Nassbereich mündet, zuverlässig vor einem Anspritzen mit einer Flüssigkeit, insbesondere Wasser, geschützt ist. Somit ist ein störungsfreier Betrieb der Schaltungsanordnung selbst dann gewährleistet, wenn die Schaltungsplatine oder eine der Schaltungsplatinen aufseiten des Nassbereichs in der Platinenkammer bzw. Teilkammer angeordnet ist oder wird.
In einer weiteren möglichen Ausführungsform des Gehäuses weist es, insbesondere dessen Gehäusebodenelement, in einem Kopplungsbereich eine Durchgangsöffnung auf, durch welche hindurch elektrisch leitfähige Signalkopplungselemente geführt sind, mittels derer eine in der ersten Teilkammer fixierbare Schaltungsplatine und eine in der zweiten Teilkammer fixierbare, weitere Schaltungsplatine elektrisch miteinander koppelbar sind. So kann mithilfe des Gehäuses auf besonders einfache Weise - und insbesondere besonders günstig für ein Packaging - aus den beiden elektrisch miteinander zu koppelnden oder gekoppelten Schaltungsplatinen eine elektrische und/oder elektronische Einheit gebildet werden.
Eines oder mehr der Signalkopplungselemente ist/sind - einer weiteren möglichen Ausführungsform zufolge - als ein Verbindungsbond-Element ausgeführt. Das bedeutet, dass die Schaltungsplatinen mittels Draht- oder Bandbondens elektrisch miteinander verbunden werden. Dies ist vorteilhaft, da das Bonden besonders vielseitig und flexibel einsetzbar ist und insbesondere die Leiterbahnnetzwerke mit dreidimensional verlaufenden Verbindungsbonds miteinander verbunden werden können. Hierdurch ist eine besonders große Gestaltungs- und/oder Anordnungsfreiheit zum Gestalten bzw. Anordnen der (jeweiligen) Schaltungsplatine geschaffen. Dadurch kann besonders zweckmäßig auf Randbedingungen (gegebenenfalls resultierend aus Packagingvorgaben) reagiert werden. Ferner kann das Bonden besonders einfach teil- oder vollautomatisiert erfolgen, wodurch der Aufwand zu Herstellung der Schaltungsanordnung verringert ist und eine gleichbleibende Verbindungsqualität gewährleistet ist.
Eines oder mehr der Signalkopplungselemente kann/können gemäß einer Weiterbildung des Gehäuses alternativ oder zusätzlich als ein Einpresskontakt ausgeführt sein, der in einen Kopplungselementträger eingepresst ist, der im Kopplungsbereich in der Durchgangsöffnung
gehalten ist. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Kopplungselementträger die Durchgangsöffnung des Kopplungsbereichs abdichtet. Es ist genauso gut denkbar, dass die Einpresskontakte einzeln oder gruppenweise in zwei oder mehr Kopplungselementträger eingepresst sind, wobei die Kopplungselementträger in jeweils separat ausgebildete Durchgangsöffnungen oder in eine gemeinsame Durchgangsöffnung eingesetzt sein können. Bei Nutzung des Einpresskontakts mitsamt dem Kopplungselementträger gestaltet sich das elektrische Verbinden der Schaltungsplatinen besonders einfach, da unter einem positionellen Anordnen der Schaltungsplatinen in den Teilkammern die Schaltungsplatinen dabei elektrisch miteinander kontaktiert werden. Mit anderen Worten sind für das positionelle Anordnen der Schaltungsplatinen und für das elektrische Kontaktieren bzw. Verbinden der Schaltungsplatinen nicht verschiedene Prozesse bzw. Handgriffe erforderlich.
Im Zusammenhang mit den Signalkopplungselementen ist zu verstehen, dass das Gehäuse entweder nur Verbindungsbond-Elemente oder nur Einpresskontakte aufweisen kann. Ferner ist zu verstehen, dass das Gehäuse ein Verbindungsbond-Element oder mehr Verbindungsbond-Elemente als auch einen Einpresskontakt oder mehr Einpresskontakte aufweisen kann.
In einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine elektrische und/oder elektronische Schaltungsanordnung vorgeschlagen, die ein gemäß der vorstehenden Beschreibung ausgebildetes Gehäuse und eine Schaltungsplatine oder mehr Schaltungsplatinen aufweist. Dabei ist die (jeweilige) Schaltungsplatine in der Platinenkammer gehalten und dadurch mit dem Gehäusekörper elektrisch und thermisch kontaktiert. So fungiert also das Gehäuse als ein Sitz für die Schaltungsplatine oder Schaltungsplatinen. Die Schaltungsplatine ist insbesondere als eine elektrische und/oder elektronische Kopplungs-, Durchschleif-, und/oder Verteilerschaltung ausgebildet.
Eine weitere mögliche Ausführungsform der Schaltungsanordnung umfasst sie eine erste Schaltungsplatine und eine zweite Schaltungsplatine. Dabei wird das Gehäusebodenelement entlang dessen Dickenrichtung beidseitig von dem Gehäusewandelement überragt, wodurch das Gehäusebodenelement die erste Teilkammer der Platinenkammer und die zweite Teilkammer der Platinenkammer voneinander abgrenzt. Mittels der Fixierungseinrichtung ist die erste Schaltungsplatine in einer der Teilkammern und die zweite Schaltungsplatine in der entsprechend anderen der Teilkammern mechanisch fixiert und dadurch elektrisch sowie thermisch mit dem Gehäusekörper kontaktiert. Zudem sind die Schaltungsplatinen über die Signalkopplungselemente miteinander gekoppelt, wobei durch die beiden miteinander ge-
koppelten Schaltungsplatinen miteinander eine elektrische und/oder elektronische Einheit gebildet ist. Dabei ist die jeweilige Schaltungsplatine als ein Bestandteil der elektrischen und/oder elektronischen Einheit anzusehen. Zum Beispiel bildet die erste der Schaltungsplatine einen ersten Anteil eines elektr(on)ischen Steuergeräts, wobei die zweite Schaltungsplatine einen anderen Anteil des Steuergeräts bildet. Hierdurch ist eine Möglichkeit geschaffen, eine elektronische Einheit, zum Beispiel ein Kraftfahrzeugsteuergerät, besonders kompakt auszubilden.
In einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Leitungssatz für einen Kraftfahrzeugrohbau vorgeschlagen, der die gemäß der vorstehenden Beschreibung ausgebildete Schaltungsanordnung und infolgedessen das gemäß der vorstehenden Beschreibung ausgebildete Gehäuse als Bestandteil aufweist. Zudem weist der Leitungssatz wenigstens ein Leitungssatzmodul auf, das mit der Schaltungsplatine oder einer der Schaltungsplatinen elektrisch verbunden ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung können sich aus der nachfolgenden Beschreibung möglicher Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung ergeben. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Kurze Figurenbeschreibung
Die Zeichnung zeigt in:
Fig. 1 eine schematische und geschnittene Ansicht der Schaltungsanordnung in Explosionsdarstellung;
Fig. 2 eine schematische und geschnittene Ansicht der Schaltungsanordnung in Explosionsdarstellung, wobei das Gehäuse eine zwei Teilkammern umfassende Platinenkammer aufweist, wobei das Gehäuse ein Gehäusedeckelelement aufweist und wobei eine Fixierungseinrichtung des Gehäuses ein Hülsenelement aufweist;
Fig. 3 eine schematische und geschnittene Ansicht der Schaltungsanordnung in Explosionsdarstellung, wobei das Gehäuse einen Kopplungsbereich mit dadurch hindurchführenden Signalkopplungselementen aufweist und wobei eine Fixierungseinrichtung des Gehäuses eine Fahne aufweist;
Fig. 4 eine perspektivische Teilansicht der Schaltungsanordnung, deren Mantelschicht nicht dargestellt ist, wobei eine Fixierungseinrichtung des Gehäuses einen Lötsockel aufweist;
Fig. 5 eine schematische Ansicht einer Schaltungsplatine in Draufsicht; und
Fig. 6 eine schematische und geschnittene Ansicht der Schaltungsanordnung, wobei zwei Schaltungsplatinen mittels Signalkopplungselemente miteinander elektrisch verbunden sind.
Im Folgenden werden ein Gehäuse 1 , eine das Gehäuse 1 aufweisende Schaltungsanordnung 2 in gemeinsamer Beschreibung dargelegt. Dabei sind gleiche und funktionsgleiche Elemente in den Figuren mit gleichem Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt hierzu eine schematische und geschnittene Ansicht der Schaltungsanordnung 2 in Explosionsdarstellung, die eine Schaltungsplatine 3 aufweist. Ein Gehäusekörper 4 des Gehäuses 1 weist ein elektrisch leitfähiges Gehäusebodenelement 5 sowie ein davon hervorspringendes Gehäusewandelement 6 auf. Das Gehäusewandelement 6 kann einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein. Unter Bezugnahme auf die Fig. ist hierin zu verstehen, dass das Gehäusewandelement um das Gehäusebodenelement 5 umlaufend angeordnet sein kann. In den Schnittdarstellungen der Fig. ist aus Übersichtlichkeitsgründen eine infinitesimal dünne Schicht des Gehäusekörpers 4 dargestellt. Das Gehäuse 1 weist zudem eine Mantelschicht 7 auf, die elektrisch isolierend ist, vorliegend aus einem elektrisch isolierenden Thermoplast, wie Polypropylen, Polyamid oder dergleichen gebildet ist. Abgesehen von einer vorgegebenen elektrischen Kontaktierungsstelle 8 oder mehr vorgegebenen elektrischen Kontaktierungsstellen 8 ist der Gehäusekörper 4 bzw. sind das Gehäusebodenelement 5 und das Gehäusewandelement 6 mit der Mantelschicht 7 beschichtet. Vorliegend ist der Gehäusekörper 4 - abgesehen von der wenigstens einen Kontaktierungsstelle 8 - mit dem Material der Mantelschicht 7 bespritzt bzw. umspritzt oder umgossen.
Das Gehäuse weist somit eine Platinenkammer 9 auf, die durch das mit der Mantelschicht 7 beschichtete Gehäusebodenelement 5 und durch das mit der Mantelschicht 7 beschichtete Gehäusewandelement 6 begrenzt ist. An der jeweiligen Kontaktierungsstelle 8 grenzt der Gehäusekörper 4 blank an die Platinenkammer 9.
Aus den Fig. geht überdies hervor, dass das Gehäuse eine Kühlrippenanordnung 49 aufweisen kann, welche vorliegend eine Vielzahl von Kühlrippen 50 umfasst. Die Kühlrippenanordnung 49, das heißt die jeweilige Kühlrippe 50, erstreckt sich außenseitig ausgehend von dem Gehäusekörper 4, insbesondere vom Gehäusewandelement 6, weg.
Das Gehäuse 1 weist eine Fixierungseinrichtung 10 oder mehr Fixierungseinrichtungen 10 auf, wobei mittels der jeweiligen Fixierungseinrichtung 10 die Schaltungsplatine 3 positionell in der Gehäusekammer 9 fixiert ist. Gleichzeitig sind mittels der jeweiligen Fixierungseinrichtung 10 die Schaltungsplatine 3 und der Gehäusekörper 4, vorliegend das Gehäusebodenelement 6, miteinander elektrisch kontaktiert. Hierzu umfasst die jeweilige Fixierungseinrichtung 10 eine elektrisch leitfähige Kontaktierungseinheit 11 , die in bestimmungsgemäßer Einbaulage mit dem Gehäusekörper 4, also vorliegend mit dem Gehäusebodenelement 6, an der elektrischen Kontaktierungsstelle 8 direkt elektrisch kontaktiert ist und sich in die Platinenkammer 9 hineinerstreckt. Die Schaltungsplatine 3 weist dabei eine mit der Kontaktierungseinheit 11 korrespondierende Kontaktierungseinheit 12 auf, wobei die Kontaktierungseinheiten 11 , 12 in bestimmungsgemäßer Einbaulage direkt aneinander anliegen bzw. einander unmittelbar berühren, sodass ein elektrischer Kontakt zwischen der Schaltungsplatine 3 und dem Gehäusekörper 4 hergestellt ist.
Zudem weist die jeweilige Fixierungseinrichtung 10 eine mechanische Befestigungseinheit 13 auf, von der in Fig. 1 lediglich und beispielhaft eine Innengewindeöffnung dargestellt ist, die in den Gehäusekörper 4 gebildet wurde. Die Schaltungsplatine 3 weist dabei eine mit der Befestigungseinheit 13 korrespondierende Befestigungseinheit 14 auf, wobei die Befestigungseinheiten 13, 14 in bestimmungsgemäßer Einbaulage miteinander Zusammenwirken und eine kraft-, form- und/oder stoffschlüssige Verbindung zwischen der Schaltungsplatine 3 und dem Gehäuse 1 vermitteln, sodass die Schaltungsplatine 3 in der Platinenkammer 9 mechanisch fixiert ist.
Die Kontaktierungseinheit 11 und die Befestigungseinheit 13 sind miteinander in Baueinheit
15 ausgeführt. Anders ausgedrückt: Die jeweilige Fixierungseinrichtung 10 ist durch die Bau-
einheit 15 gebildet. Somit nehmen die Kontaktierungseinheit 11 und die Befestigungseinheit 13 einen gemeinsamen Bauraum ein, der durch die Kontaktierungseinheit 11 oder durch die Befestigungseinheit 13 begrenzt ist. Dabei teilen sich die Kontaktierungseinheit 11 und die Befestigungseinheit 13 derselben Baueinheit 15 bzw. derselben Fixierungseinrichtung 10 wenigstens ein gemeinsames Bauelement, etwa ein Gewindebolzenelement 16 (erstmals in Fig. 2 dargestellt). Das Gehäuse 1 ist somit aufgrund der Fixierungseinrichtung 10 dazu eingerichtet, die elektrische Schaltungsplatine 3 aufzunehmen, fixiert zu halten und gleichzeitig mit dem Gehäusekörper 4 zu elektrisch zu kontaktieren.
In Fig. 2 ist in einer schematischen und geschnittenen Ansicht die Schaltungsanordnung 2 in Explosionsdarstellung gezeigt, wobei das Gehäuse 1 eine zwei Teilkammern 17, 18 umfassende Platinenkammer 9 aufweist. Das Gehäusebodenelement 5 wird dabei entlang dessen Dickenrichtung beidseitig von dem Gehäusewandelement 6 überragt, wodurch das Gehäusebodenelement 5 die (erste) Teilkammer 17 der Platinenkammer 9 und die (zweite) Teilkammer 18 der Platinenkammer 9 voneinander abgrenzt. Mittels der Fixierungseinrichtung 10 bzw. der Baueinheit 15 aus der Kontaktierungseinheit 11 und der Befestigungseinheit 13, ist die (erste) Schaltungsplatine 3 in der ersten Teilkammer 17 und eine weitere (zweite) Schaltungsplatine 19 in der zweiten Teilkammer 18 mechanisch fixiert und elektrisch mit dem Gehäusekörper 4 kontaktiert.
Aus Fig. 2 ist ferner zu erkennen, dass sich eine Querschnittsfigur 20 des Gehäuses 1 als ein Doppel-T darstellt (also wie bei einem aus dem Metallbau bekannten I-Profil-Träger bzw. Doppel-T-Träger). Ferner ist zu erkennen, dass das Gehäusewandelement 6 aus zumindest zwei Gehäusewandelementanteilen 21 , 22 gebildet sein kann, wobei einer der Gehäusewandelementanteile 21 , 22, hier der Gehäusewandelementanteil 21, stoffschlüssig mit dem Gehäusebodenanteil 5 verbunden ist, beispielsweise einstückig mit diesem ausgebildet ist.
Nicht ausschließlich, aber bevorzugt in der in den Fig. 2 bis 6 dargestellten Doppelkammerausführung des Gehäuses 1 ist dieses dazu eingerichtet, als eine Dichtungseinrichtung 23 zum Abdichten einer Durchgangsöffnung 24 eines Strukturelements 25 eines Kraftfahrzeugrohbaus 26 zu fungieren. Hierzu ist das Gehäuse 1 in die Durchgangsöffnung 24 eingesetzt, wodurch die Durchgangsöffnung 24 mittels des Gehäuses 1 abgedichtet ist. Bei dem Strukturelement 25 handelt es sich zum Beispiel um eine Stirnwand oder um eine sonstige Spritzwand des Kraftfahrzeugrohbaus 26, mittels derer ein Nassbereich 27, beispielsweise ein Mo-
torraum, und ein Trockenbereich 28, beispielsweise ein Innenraum, voneinander abgegrenzt sind.
Die Kontaktierungseinheit 11 der Fixierungseinrichtung 10 weist gemäß Fig. 2 zum Beispiel ein erstes Kontaktierungselement 29 auf, das als ein elektrisch leitfähiges Hülsenelement 30 ausgeführt ist oder ein solches elektrisch leitfähiges Hülsenelement 30 aufweist. Das Hülsenelement 30 ist in bestimmungsgemäßer Einbaulage über ein erstes Hülsenende 31 direkt mit der Kontaktierungsstelle 8 des Gehäusekörpers 4 kontaktiert, und mit einem zweiten Hülsenende 32 ragt das Hülsenelement 30 in die Platinenkammer 9 - also in eine der Teilkammern 17, 18 - hinein. Die Befestigungseinheit 13 der Fixierungseinrichtung 10 umfasst das Gewindebolzenelement 16, das vorliegend mit dem Hülsenelement 30 korrespondiert. Dann ist durch das Gewindebolzenelement 16 ein (erstes) Befestigungselement 33 der Befestigungseinheit 13 gebildet, das koaxial mit dem Hülsenelement 30 angeordnet und in Bezug zu dem Gehäusekörper 4 fixiert ist. Wie in Fig. 2 beispielhaft dargestellt, weist die zweite Schaltungsplatine 19 eine Innengewindeöffnung 34 auf, die mit einem Gewindebolzenanteil 35 des Gewindebolzenelements 16 korrespondiert. Weiter erstreckt sich der Gewindebolzenanteil 35 durch die Kontaktierungseinheit 12 der ersten Schaltungsplatine 3, durch das Hülsenelement 30, durch ein gewindeloses Durchgangsloch 36, durch ein weiteres Hülsenelement 30 hindurch und ein die Innengewindeöffnung 34 hinein. Dabei ist die Innengewindeöffnung 34 in einer Kontaktierungseinheit 12 der zweiten Schaltungsplatine 19 ausgebildet. Hierdurch sind die Schaltungsplatinen 3, 19 zum einen jeweils in der jeweiligen Teilkammer 17, 18 fixiert und zum Gehäusebodenelement 5 hin gespannt. Zum anderen sind die Schaltungsplatinen 3, 19 elektrisch miteinander gekoppelt und jeweils elektrisch mit dem Gehäusekörper 4 gekoppelt. Ein Spannkopfanteil 37 des Gewindebolzenelements 16 ist dabei auf der Kontaktierungseinheit 12 der ersten Schaltungsplatine 3 abgestützt.
Des Weiteren ist in Fig. 2 gezeigt, dass das Gehäuse 1 ein Gehäusedeckelelement 38 aufweisen kann, das zum fluidisch dichten Verschließen der Platinenkammer 9, vorliegend der zweiten Teilkammer 18, eingerichtet ist. Das Gehäusedeckelelement 38 weist einen Steckkontaktbereich 39 auf, mittels dessen Steckkontakte 40 der Schaltungsplatine 3, 19 - direkt oder indirekt - außerhalb der Platinenkammer 9 elektrisch kontaktierbar sind. Das bedeutet, dass in bestimmungsgemäßer Einbaulage die Steckkontakte 40 durch den Steckkontaktbereich 39 hindurchgeführt sind und infolgedessen in einer Umgebung des Gehäuses 1 bzw. der Schaltungsanordnung 2 enden, zum Beispiel in dem Nassbereich 27 bzw. in dem Trockenbereich 28.
Das Gehäusewandelement 6, vorliegend der erste Gehäusewandelementanteil 21 , ist elektrisch leitfähig ausgebildet und mit dem Gehäusebodenelement 5 stoffschlüssig verbunden und folglich elektrisch kontaktiert. Zudem weist das Gehäusewandelement 6, vorliegend der erste Gehäusewandelementanteil 21 , ein Anschlusselement 41 zum elektrischen Anschließen des Gehäusekörpers 4, insbesondere des Gehäusebodenelements 5, an ein elektrisches Energieversorgungsnetz (nicht dargestellt) auf. Das Anschlusselement 41 ist frei von der Mantelschicht 7. Das bedeutet, dass der Gehäusekörper 4 an der Stelle des Anschlusselements 41 aus der Mantelschicht 7 herausragt. Dadurch kann eine Spannungsversorgung der Schaltungsplatinen 3, 19 über den Gehäusekörper 4 erfolgen.
Fig. 3 zeigt eine schematische und geschnittene Ansicht der Schaltungsanordnung 2 in Explosionsdarstellung, wobei das Gehäuse 1 , nämlich dessen Fixierungseinrichtung 10 eine Fahne 42 aufweist, durch die ein anderes (zweites) Kontaktierungselement 43 der Kontaktierungseinheit 10 gebildet ist. Vorliegend sind die Fahne 42 und der Gehäusekörper 4 einstückig miteinander ausgebildet, da es sich bei der Fahne um ein Biegeelement handelt, das in Bezug zu dem restlichen Gehäusebodenelement 5 aus diesem herausgebogen ist. So sind die Fahne 42 und der Gehäusekörper 4 elektrisch miteinander kontaktiert, wobei die Fahne 42 senkrecht sowie mantelschichtfrei in die Platinenkammer 9, hier in die erste Teilkammer 17, hineinragt. Dadurch ist die Kontaktierungsstelle 8 des Gehäuses 1 bzw. des Gehäusekörpers 4 durch die Fahne 42 gebildet.
Die Befestigungseinheit 13 der Fixierungseinrichtung 10 bzw. des Gehäuses 1 umfasst einen vorgegebenen Verbindungsanteil 44 der Fahne 42 oder ist durch diesen gebildet. Durch den Verbindungsanteil 44 ist ein anderes (zweites) Befestigungselement 45 der Befestigungseinheit 13 gebildet, oder der Verbindungsanteil 44 weist ein zweites Befestigungselement 45 oder mehr zweite Befestigungselemente 45 auf. Der Verbindungsanteil 44 der Fahne 42 ist jedenfalls dazu eingerichtet, mit einem korrespondierenden Verbindungsanteil 46 der Schaltungsplatine 3 mechanisch und elektrisch leitfähig verbunden zu werden. Im vorliegenden Beispiel weist die Fixierungseinrichtung 10 im Kontaktierungsbereich 8, das heißt im Verbindungsanteil 44 der Fahne 42 eine Vielzahl von zweiten Befestigungselementen 45 auf. Das wenigstens eine Befestigungselement 45 ist vorliegend als ein Durchsetzfüge- bzw. Clinchpunkt 47 ausgeführt.
Die Schaltungsplatine 3, 19 weist eine mit der Fahne 42 korrespondierende Anschlussfahne 48 auf. Die Fahnen 42, 48 sind - sobald die Schaltungsplatine 3 in der Platinenkammer 9 bzw. in der ersten Teilkammer 17 positioniert ist - zueinander flächenparallel angeordnet. Insbesondere berühren die Fahnen 42, 48 im Bereich des Verbindungsanteile 44, 46 einander flächig. Mittels eines Durchsetzfügewerkzeugs sind die Fahne 42 des Gehäuses 1 und die Anschlussfahne 48 der Schaltungsplatine 3 miteinander gefügt. Dadurch ist die Schaltungsplatine 3 über die Fahne 42 elektrisch leitfähig und wärmeleitfähig an den Gehäusekörper 4 angeschlossen und gleichzeitig mechanisch in/an dem Gehäuse 1 fixiert.
Weiter ist in Fig. 3 eine den Gehäusekörper 4, hier das Gehäusebodenelement 5, durchdringende Durchgangsöffnung 51 gezeigt, die in einem Kopplungsbereich 52 des Gehäusekörpers 4 angeordnet ist. Durch die Durchgangsöffnung 51 hindurch verlaufen elektrisch leitfähige Signalkopplungselemente 53, die jeweils einerseits in der ersten Teilkammer 17 und andererseits in der zweiten Teilkammer 18 enden. Die in der ersten Teilkammer 17 fixierte, erste Schaltungsplatine 3 und die in der zweiten Teilkammer 18 fixierte, zweite Schaltungsplatine 19 sind mittels der Signalkopplungselemente 53 elektrisch miteinander gekoppelt, indem die Signalkopplungselemente 53 und damit korrespondierende Anschlusselemente 54 der Schaltungsplatinen 3, 19 elektrisch miteinander kontaktiert sind. Beispielsweise - und wie in Fig. 3 dargestellt - können die Signalkopplungselemente 53 als ein jeweiliger Einpresskontakt 55 ausgebildet sein, wobei die jeweils zugehörigen Anschlusselemente 54 als eine jeweilige Einpresskontaktaufnahme 56 ausgebildet sein können. Die als Einpresskontakt 55 ausgeführten Signalkopplungselemente 53 sind in einen Kopplungselementträger 57 eingebettet, beispielsweise eingepresst. Dieser Kopplungselementträger 57 ist in die Durchgangsöffnung 51 eingesetzt, wodurch die Durchgangsöffnung 51 zumindest teilweise verschlossen ist, insbesondere abgedichtet ist. Jedenfalls ist der Kopplungselementträger 57 in der und/oder mittels der Durchgangsöffnung 51 kraft-, form- und/oder stoffschlüssig Positionen gehalten.
Fig. 4 zeigt eine perspektivische Teilansicht der Schaltungsanordnung 2, wobei die Mantelschicht 7 nicht dargestellt ist. Es ist aus Fig. 4 zu entnehmen, dass die Fixierungseinrichtung 10 des Gehäuses 1 einen elektrisch leitfähigen Lötsockel 58 aufweist, durch den ein anders (drittes) Kontaktierungselement 59 der Kontaktierungseinheit 11 gebildet ist. Der Lötsockel 58 weist ein Schraubelement 60 auf, das hier als ein Innengewindeloch 61 ausgebildet ist. Der Lötsockel 58 ist mit einer korrespondierenden Lötsockelaufnahme 71 der Schaltungsplatine 3, 19 verlötet und infolgedessen mit der Schaltungsplatine 3, 19 elektrisch kontaktiert
und gleichzeitig an/in der Schaltungsplatine 3, 19 mechanisch fixiert. Die Befestigungseinheit 13 der Fixierungseinrichtung 10 weist dabei ein mit dem Schraubelement 60, 61 korrespondierendes Schraubspannelement 62 auf, vorliegend eine Schraube 63. Durch das Schraubspannelement 62 ist ein anderes (drittes) Befestigungselement 64 der Befestigungseinheit 13 gebildet. Wie in Fig. 4 dargestellt, ist die den Lötsockel 58 aufweisende der Schaltungsplatinen 3, 19 elektrisch mit dem Gehäusekörper 4 kontaktiert, indem eine Sockelfläche 65 des Lötsockels 58 direkt bzw. unmittelbar mit der Kontaktierungsstelle 8 kontaktiert ist. Hierzu ist das Schraubspannelement 62 auf, vorliegend die Schraube 63 in das Schraubelement 60, vorliegend das Innengewindeloch 61 , eingeschraubt, wodurch die entsprechende Schaltungsplatine 3, 19 mit dem Lötsockel 58 an die Kontaktierungsstelle 8 gespannt ist. Dabei ist ein Spannkopfanteil 66 des Schraubspannelements 62 auf einer Seite des Gehäusekörpers 4 verspannt, die der Seite, an der die Sockelfläche den Gehäusekörper 4 berührt, gegenüberliegt.
Zum elektrischen Kontaktieren und gleichzeitigem mechanischen Fixieren von zwei Schaltungsplatinen 3, 19 mittels einer einzigen Fixierungseinrichtung 10 kann zusätzlich zu dem Lötsockel 58 und dem zugehörigen Schraubspannelement 62 eine Hülse 67 eingesetzt werden, durch welche das Schraubspannelement 62 sich hindurcherstreckt. Dabei ist die Hülse 67 auf der Seite des Gehäusekörpers 4 angeordnet, die der Seite, an der die Sockelfläche den Gehäusekörper 4 berührt, gegenüberliegt. Eine Spannungsversorgung der Schaltungsplatinen 3, 19, die an dieser Stelle frei von dem Lötsockel 58 ist, kann so (ausgehend von dem Gehäusekörper 4) über die Hülse 67 erfolgen, wofür die Hülse 67 elektrisch leitfähig ausgebildet ist. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar (ausgehend von dem Gehäusekörper 4) der besagten Schaltungsplatine 3, 19 über das Schraubelement 60 des Lötsockels 58 in Verbindung mit dem Schraubspannelement 62 elektrische Spannung bereitzustellen, wofür das Schraubelement 60 und das Schraubspannelement 62 elektrisch leitfähig ausgebildet sind.
Fig. 5 zeigt eine schematische Ansicht der Schaltungsplatine 3, 19 in Draufsicht. Es ist zu erkennen, dass die Schaltungsanordnung 2 eine Vielzahl von Fixierungseinrichtungen 10 aufweisen kann, um die Schaltungsplatine 3, 19 in der Platinenkammer 9 zu befestigen und elektrisch mit dem Gehäusekörper 4 zu kontaktieren. Es ist zu verstehen, dass die (jeweilige) Fixierungseinrichtung 10 mehrere Kontaktierungselemente 29, 42, 59 und/oder mehrere Befestigungselemente 33, 45, 64 aufweisen kann. Die entsprechenden Kontaktierungseinheiten 12 bzw. Befestigungseinheiten 14 der Schaltungsplatine 3, 19 sind besonders nah an elektri-
sehen und/oder elektronischen Bauelementen 68, insbesondere Metall-Oxid-Halbleiter-Feld- effekttransistoren (MOSFETs). Hierdurch ist eine besonders effiziente, insbesondere störungsarme und verlustfreie Spannungsversorgung der elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente 68 gewährleistet.
Die Schaltungsplatinen 3, 19 weisen weiter Bondterminals 69 auf, über welche die Schaltungsplatinen 3, 19 zur elektrischen Signalübergabe miteinander gekoppelt sind, wie in Fig. 6 dargestellt ist. Fig. 6 zeigt eine schematische und geschnittene Ansicht der Schaltungsanordnung 2, wobei die Schaltungsplatinen 3, 19 mittels der Signalkopplungselemente 53 mitei- nander elektrisch verbunden sind, wobei die Signalkopplungselemente 53 als Verbindungsbond-Elemente 70 ausgeführt sind.
Durch das Gehäuse 1 und durch die das Gehäuse 1 aufweisende Schaltungsanordnung 2 ist eine jeweilige Möglichkeit aufgezeigt, um bei der Leitungssatzfertigung für Kraftfahrzeuge bekannte Nachteile zu überkommen.
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Gehäuse
2 Schaltungsanordnung
3 Schaltungsplatine
4 Gehäusekörper
5 Gehäusebodenelement
6 Gehäusewandelement
7 Mantelschicht
8 Kontaktierungsstelle
9 Platinenkammer
10 Fixierungseinrichtung
11 Kontaktierungseinheit des Gehäuses
12 Kontaktierungseinheit der Schaltungsplatine
13 Befestigungseinheit des Gehäuses
14 Befestigungseinheit der Schaltungsplatine
15 Baueinheit
16 Gewindebolzenelement
17 Teilkammer
18 Teilkammer
19 Schaltungsplatine
20 Querschnittsfigur
21 Gehäusewandelementanteil
22 Gehäusewandelementanteil
23 Dichtungseinrichtung
24 Durchgangsöffnung
25 Strukturelement
26 Kraftfahrzeugrohbau
27 Nassbereich
28 Trockenbereich
29 erstes Kontaktierungselement
30 Hülsenelement
31 erstes Hülsenende
32 zweites Hülsenende
33 erstes Befestigungselement
34 Innengewindeöffnung
35 Gewindebolzenanteil
36 Durchgangsloch
37 Spannkopfanteil
38 Gehäusedeckelelement
39 Steckkontaktbereich
40 Steckkontakte
41 Anschlusselement
42 Fahne
43 zweites Kontaktierungselement
44 Verbindungsanteil des Gehäuses
45 zweites Befestigungselement
46 Verbindungsanteil der Schaltungsplatine
47 Durchsetzfügepunkt
48 Anschlussfahne
49 Kühlrippenanordnung
50 Kühlrippe
51 Durchgangsöffnung
52 Kopplungsbereich
53 Signalkopplungselement
54 Anschlusselement
55 Einpresskontakt
56 Einpresskontaktaufnahme
57 Kopplungselementträger
58 Lötsockel
59 drittes Kontaktierungselement
60 Schraubelement
61 Innengewindeloch
62 Schraubspannelement
63 Schraube
64 drittes Befestigungselement
65 Sockelfläche
66 Spannkopfanteil
67 Hülse
68 elektr(on)isches Bauelement
Bondterminal
Verbindungsbond-Element
Lötsockelaufnahme
Claims
PATENTANSPRÜCHE Gehäuse (1), das dazu eingerichtet ist, eine elektrische Schaltungsplatine (3, 19) aufzunehmen und fixiert zu halten, wobei das Gehäuse (1) aufweist:
- einen Gehäusekörper (4), der ein elektrisch leitfähiges Gehäusebodenelement (5) und ein davon hervorspringendes Gehäusewandelement (6) aufweist;
- eine elektrisch isolierende Mantelschicht (7), mit der der Gehäusekörper (4) abgesehen von einer vorgegebenen elektrischen Kontaktierungsstelle (8) beschichtet ist, wobei das Gehäuse (1) eine Platinenkammer (9) aufweist, die durch das mit der Mantelschicht (7) beschichtete Gehäusebodenelement (5) und durch das mit der Mantelschicht (7) beschichtete Gehäusewandelement (6) begrenzt ist;
- eine Fixierungseinrichtung (10), die in Baueinheit (15) aufweist:
- eine elektrisch leitfähige Kontaktierungseinheit (11), die in bestimmungsgemäßer Einbaulage mit dem Gehäusekörper (4) an der elektrischen Kontaktierungsstelle (8) direkt elektrisch kontaktiert ist und sich in die Platinenkammer (9) hineinerstreckt, sowie dazu eingerichtet ist, in der Platinenkammer (9) mit einer korrespondierenden Kontaktierungseinheit (12) der Schaltungsplatine (3, 19) elektrisch leitend kontaktiert zu werden;
- eine mechanische Befestigungseinheit (13), die dazu eingerichtet ist, in der Platinenkammer (9) mit einer korrespondierenden Befestigungseinheit (14) der Schaltungsplatine (3, 19) mechanisch verbunden zu werden, um die Schaltungsplatine (3, 19) in der Platinenkammer (9) mechanisch zu fixieren. Gehäuse (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäusebodenelement (5) entlang dessen Dickenrichtung beidseitig von dem Gehäusewandelement (6) überragt wird, wodurch das Gehäusebodenelement (5) eine erste Teilkammer (17) der Platinenkammer (9) und eine zweite Teilkammer (18) der Platinenkammer (9) voneinander abgrenzt, wobei die Fixierungseinrichtung (10) dazu eingerichtet ist, die Schaltungsplatine (3, 19) in einer der Teilkammern (17, 18) und eine weitere Schaltungsplatine (3, 19) in der entsprechend anderen der Teilkammern (17, 18) mechanisch zu fixieren und elektrisch mit dem Gehäusekörper (4) zu kontaktieren.
Gehäuse (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es als eine Dichtungseinrichtung (23) zum Abdichten einer Durchgangsöffnung (24) eines Strukturelements (25) eines Kraftfahrzeugrohbaus (26) eingerichtet ist. Gehäuse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- die Kontaktierungseinheit (11) der Fixierungseinrichtung (10) ein elektrisch leitfähiges Hülsenelement (30) aufweist, durch das ein Kontaktierungselement (29) der Kontaktierungseinheit (11) gebildet ist, wobei das Hülsenelement (30) in bestimmungsgemäßer Einbaulage über ein erstes Hülsenende (31) direkt mit der Kontaktierungsstelle (8) kontaktiert ist und mit einem zweiten Hülsenende (32) in die Platinenkammer (9) hineinragt;
- die Befestigungseinheit (13) der Fixierungseinrichtung (10) ein mit dem Hülsenelement (30) korrespondierendes Gewindebolzenelement (16) aufweist, durch das ein Befestigungselement (33) der Befestigungseinheit (13) gebildet ist und das in bestimmungsgemäßer Einbaulage koaxial mit dem Hülsenelement (30) angeordnet und in Bezug zu dem Gehäusekörper (4) fixiert ist. Gehäuse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- die Kontaktierungseinheit (11) der Fixierungseinrichtung (10) eine elektrisch leitfähige Fahne (42) aufweist, durch die ein anderes Kontaktierungselement (43) der Kontaktierungseinheit (11) gebildet ist, wobei die Fahne (42) und der Gehäusekörper (4) elektrisch miteinander kontaktiert sind, und die Fahne (42) senkrecht sowie mantelschichtfrei in die Platinenkammer (9) hineinragt, wobei durch die Fahne (42) die Kontaktierungsstelle (8) gebildet ist;
- die Befestigungseinheit (13) der Fixierungseinrichtung (10) einen vorgegebenen Verbindungsanteil (44) der Fahne (42) aufweist, durch den ein anderes Befestigungselement (45) der Befestigungseinheit (13) gebildet ist, wobei der Verbindungsanteil (44) der Fahne (42) dazu eingerichtet ist, mit einem korrespondierenden Verbindungsanteil (46) der Schaltungsplatine (3, 19) mechanisch und elektrisch leitfähig verbunden zu werden.
6. Gehäuse (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahne (42) und der Gehäusekörper (4) einstückig miteinander ausgebildet sind.
7. Gehäuse (1) nach einem der Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass
- die Kontaktierungseinheit (11) der Fixierungseinrichtung (10) einen elektrisch leitfähigen Lötsockel (48) mit einem Schraubelement (60) aufweist, durch den ein anders Kontaktierungselement (59) der Kontaktierungseinheit (11) gebildet ist, wobei der Lötsockel (48) dazu eingerichtet ist, mit einer korrespondierenden Lötsockelaufnahme (71) der Schaltungsplatine (3, 19) verlötet zu werden und in bestimmungsgemäßer Einbaulage über eine Sockelfläche (65) direkt mit der Kontaktierungsstelle (8) kontaktiert ist;
- die Befestigungseinheit (13) der Fixierungseinrichtung (10) ein mit dem Schraubelement (60) korrespondierendes Schraubspannelement (62) aufweist, durch das ein anderes Befestigungselement (64) der Befestigungseinheit (13) gebildet ist, das dazu eingerichtet ist, die Sockelfläche (65) an die Kontaktierungsstelle (8) zu spannen.
8. Gehäuse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäusewandelement (6) elektrisch leitfähig ausgebildet ist und mit dem Gehäusebodenelement (5) elektrisch kontaktiert ist sowie ein Anschlusselement (41) zum elektrischen Anschließen des Gehäusebodenelements (5) an ein elektrisches Energieversorgungsnetz aufweist.
9. Gehäuse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Kühlrippenanordnung (49), die eine Kühlrippe (50) aufweist und die sich außenseitig von dem Gehäusekörper (4) wegerstreckt.
Gehäuse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Gehäusedeckelelement (38), das zum fluidisch dichten Verschließen der Platinenkammer (9) eingerichtet ist und einen Steckkontaktbereich (39) aufweist, mittels dessen Steckkontakte (40) der Schaltungsplatine (3, 19) außerhalb der Platinenkammer (9) elektrisch kontaktierbar sind. Gehäuse (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäusebodenelement (5) in einem Kopplungsbereich (52) eine Durchgangsöffnung (51) aufweist, durch welche hindurch elektrisch leitfähige Signalkopplungselemente (53) geführt sind, mittels derer eine in der ersten Teilkammer (17) fixierbare Schaltungsplatine (3) und eine in der zweiten Teilkammer (18) fixierbare, weitere Schaltungsplatine (19) elektrisch miteinander koppelbar sind. Gehäuse (1) nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass eines der Signalkopplungselemente (53) als ein Verbindungsbond-Element (70) ausgeführt ist. Gehäuse (1) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Signalkopplungselemente (54) als ein Einpresskontakt (55) ausgeführt ist, der in einen Kopplungselementträger (57) eingepresst ist, der im Kopplungsbereich (52) in der Durchgangsöffnung (51) gehalten ist. Schaltungsanordnung (2) mit einem nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildeten Gehäuse (1) und mit einer Schaltungsplatine (3, 19), die in der Platinenkammer (9) fixiert ist.
Schaltungsanordnung (2) nach Anspruch 14, mit einem nach einem der Ansprüche 2 bis 13 ausgebildeten Gehäuse (1), gekennzeichnet durch eine in der ersten Teilkammer (17) fixierte, erste Schaltungsplatine (3) und eine in der zweiten Teilkammer (18) fixierte, zweite Schaltungsplatine (19), wobei die
Schaltungsplatinen (3, 19) über die Signalkopplungselemente (54) miteinander gekoppelt sind, und durch die beiden miteinander gekoppelten Schaltungsplatinen (3, 19) miteinander eine elektrische und/oder elektronische Einheit gebildet ist.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202380037246.3A CN119111129A (zh) | 2022-05-02 | 2023-04-18 | 电路板壳体及电路装置 |
| US18/929,963 US20250056737A1 (en) | 2022-05-02 | 2024-10-29 | Housing for a circuit board and electric circuit arrangement |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102022110627.6 | 2022-05-02 | ||
| DE102022110627.6A DE102022110627B4 (de) | 2022-05-02 | 2022-05-02 | Gehäuse für eine schaltungsplatine sowie elektrische schaltungsanordnung |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| US18/929,963 Continuation US20250056737A1 (en) | 2022-05-02 | 2024-10-29 | Housing for a circuit board and electric circuit arrangement |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2023213532A1 true WO2023213532A1 (de) | 2023-11-09 |
Family
ID=86272348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/EP2023/060028 Ceased WO2023213532A1 (de) | 2022-05-02 | 2023-04-18 | Gehäuse für eine schaltungsplatine sowie elektrische schaltungsanordnung |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20250056737A1 (de) |
| CN (1) | CN119111129A (de) |
| DE (1) | DE102022110627B4 (de) |
| WO (1) | WO2023213532A1 (de) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102012203634A1 (de) * | 2012-03-08 | 2013-09-12 | Continental Automotive Gmbh | Steuergerät zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug |
| US20190174641A1 (en) * | 2017-12-06 | 2019-06-06 | Yazaki Corporation | Wiring Member Connection Structure |
| DE102019114936A1 (de) * | 2018-06-07 | 2019-12-12 | Autonetworks Technologies, Ltd. | Schaltungseinheit, elektrischer Verteilerkasten und Herstellungsverfahren für Schaltungseinheit |
| DE102020212811A1 (de) * | 2020-10-09 | 2022-04-14 | Vitesco Technologies Germany Gmbh | Kompaktes Steuermodul für ein Fahrzeug mit mindestens einem Elektromotor und einem Getriebe |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10499520B2 (en) | 2015-12-16 | 2019-12-03 | Amotech Co., Ltd. | Electronic device contactor coupling structure and portable electronic device including same |
-
2022
- 2022-05-02 DE DE102022110627.6A patent/DE102022110627B4/de active Active
-
2023
- 2023-04-18 WO PCT/EP2023/060028 patent/WO2023213532A1/de not_active Ceased
- 2023-04-18 CN CN202380037246.3A patent/CN119111129A/zh active Pending
-
2024
- 2024-10-29 US US18/929,963 patent/US20250056737A1/en active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102012203634A1 (de) * | 2012-03-08 | 2013-09-12 | Continental Automotive Gmbh | Steuergerät zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug |
| US20190174641A1 (en) * | 2017-12-06 | 2019-06-06 | Yazaki Corporation | Wiring Member Connection Structure |
| DE102019114936A1 (de) * | 2018-06-07 | 2019-12-12 | Autonetworks Technologies, Ltd. | Schaltungseinheit, elektrischer Verteilerkasten und Herstellungsverfahren für Schaltungseinheit |
| DE102020212811A1 (de) * | 2020-10-09 | 2022-04-14 | Vitesco Technologies Germany Gmbh | Kompaktes Steuermodul für ein Fahrzeug mit mindestens einem Elektromotor und einem Getriebe |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102022110627B4 (de) | 2023-12-28 |
| US20250056737A1 (en) | 2025-02-13 |
| CN119111129A (zh) | 2024-12-10 |
| DE102022110627A1 (de) | 2023-11-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE112010001774B4 (de) | Sammelschienenvorrichtung und schmelzbare Verbindungseinheit | |
| DE602005003436T2 (de) | Elektrischer Verteilerblock und Verfahren zum zusammensetzen Desselben | |
| EP2366212B1 (de) | Elektrischer mehrfachverteiler | |
| DE102008051545B4 (de) | Elektronisches Gerät mit Mehrkontaktstecker und Verfahren zur Herstellung desselben | |
| DE19857623A1 (de) | Elektrisches Verbindungsmodul für eine Fahrzeuginstrumententafel | |
| DE202009018730U1 (de) | Verbindungsanordnung an Leiterplatten | |
| WO2014173683A1 (de) | Verfahren zum herstellen eines batterienkontaktierungssystems und batterienkontaktierungssystem | |
| DE102021117009B3 (de) | Steckverbindungseinrichtung und verfahren zum montieren einer steckverbindungseinrichtung | |
| DE102009013794A1 (de) | Elektrische Verteilerdose | |
| EP4110680B1 (de) | Antriebseinheit einer elektrischen hilfskraftlenkung für ein kraftfahrzeug | |
| DE102018210892B4 (de) | Steckverbindungselement für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Herstellen eines solchen Steckverbindungselements | |
| DE102015104297B4 (de) | Fixierelement zum Anbinden einer Platine, Stromschiene und damit ausgestatteter Stromverteiler eines Fahrzeugs | |
| DE10302371B4 (de) | Elektrische Energieverteilereinheit für ein elektrisches Verbindergehäuse, sowie Verbindergehäuse hiermit | |
| WO2013135432A1 (de) | Steckervorrichtung für eine leiterplatte eines steuergeräts für ein fahrzeuggetriebe, steuersystem für ein fahrzeuggetriebe und verfahren zum montieren eines steuersystems für ein fahrzeuggetriebe | |
| EP1814764B1 (de) | Elektronische vorrichtung | |
| EP1586223B1 (de) | Elektrisches verbindungselement, insbesondere für elektro wer kzeugschalter | |
| DE102008003867B4 (de) | Kraftfahrzeugheizung | |
| EP1734621B1 (de) | Anordnung und Verfahren zum elektrischen Anschluss einer elektronischen Schaltung in einem Gehäuse | |
| DE102022110627B4 (de) | Gehäuse für eine schaltungsplatine sowie elektrische schaltungsanordnung | |
| DE102022101532B4 (de) | System und Verfahren zum Bereitstellen einer elektrischen Erdungsverbindung für eine Schaltungsanordnung | |
| DE10309331A1 (de) | Elektronische Kontrollvorrichtung und Herstellungsverfahren für diese | |
| DE19808695A1 (de) | Elektrischer Abzweigkasten mit einer Schmelzsicherung mit verschraubbaren Klemmen | |
| DE102023119078A1 (de) | Leistungskabelbaum mit Sammelschiene | |
| EP2544308A1 (de) | Adapterelement zum Verbinden eines Kfz-Kabelbaumes mit einem Flachbandkabel | |
| DE102006009582B4 (de) | Elektronisches Gerät eines Fahrzeuges, insbesondere ein Antennenverstärker oder ein TV-Tuner, mit einem Aufnahmeraum für einen Steckverbinder |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 23720276 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 202380037246.3 Country of ref document: CN |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 23720276 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |