DE10205816A1

DE10205816A1 - Gehäuse für ein elektrisches Gerät

Info

Publication number: DE10205816A1
Application number: DE2002105816
Authority: DE
Inventors: Gert Jakob; Gerhard Bauer; Gerd Bohmwetsch; Eckert Bernd
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2002-02-13
Filing date: 2002-02-13
Publication date: 2003-08-14

Abstract

Es wird ein Gehäuse für ein elektrisches Gerät, mit mindestens einer im Gehäuse (1) anordbaren elektronischen Schaltung auf einer Leiterplatte (6) vorgeschlagen. Hier ist mindestens eine im Gehäuse (1) gehaltene Wand (3) vorhanden, mit der nach dem Zusammenfügen der Gehäuseteile (2) eine nahezu störstrahlungssichere Kammer gebildet ist und die mit dem Masseanschluss der Leiterplatte kontaktiert ist. An der Wand (3) ist mindestens eine Kontaktfeder (5; 9; 11), vorzugsweise eine Schraubenfeder, befestigt, die mit ihrem einen federnden Ende, die bei der Montage des Geräts auf einer mit Masse verbundenen Kontaktfläche (7; 13) der Leiterplatte (6) und/oder des Gehäuses (8) zu liegen kommt.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für ein elektrisches Gerät, insbesondere ein elektronisches Steuer- oder Regelgerät für eine elektromechanische Anordnung, nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Bei der Herstellung solcher Gehäuse für ein elektrisches Gerät, insbesondere zur Steuerung elektromechanischer Anordnungen, beispielsweise im Kraftfahrzeug, muss beachtet werden, dass oft sowohl eine dichte Verbindung der Gehäuseteile als auch eine gute elektromagnetische Abschirmung (EMV) für die Steuergeräteelektronik bei möglichst geringem Herstellungsaufwand erreichbar ist.

Es ist bereits aus der DE-OS 39 37 190 ein elektrisches Gerät bekannt, bei dem die Steuergeräteelektronik für Komponenten eines Verbrennungsmotor in einem Gehäuse angeordnet ist, das im Bereich der Motoraggregate angebracht ist. Das zweiteilige Gehäuse aus Metall lässt sich für sich gesehen relativ gut elektromagnetisch abgeschirmt verschließen, wobei in das Gehäuse eine Anschlussvorrichtung für Verbindungsleitungen integriert ist über die die Spannungsversorgung und die Übertragung von Mess- und Steuersignalen möglich ist.

Aus der DE 42 43 180 A1 ist ein mehrteiliges Gehäuse für Steuergeräte bekannt, bei dem zur Erzielung einer ausreichenden Störstrahldichte und guter Wärmeableitung eine die Leistungsbauelemente und Steuerbauelemente tragende Leiterplatte mit einer umlaufenden Kaschierung aus elektrisch und wärmeleitendem Material versehen ist. Die Leiterplatte wird hier im Bereich dieser Kaschierungen, die miteinander elektrisch leitend verbunden sind, zwischen den Gehäusehälften eingespannt, wobei die Leistungsbauelemente wärmeleitend mit dieser Kaschierung kontaktiert sind. Störstrahlintensive oder -empfindliche Steuerelemente sind dabei von aus der Wand der Gehäuseteile vorstehenden Stutzen eingeschlossen.

Weiterhin ist es bekannt, dass bei einigen Steuergerätegehäusen durch den Einbau eines sogenannten Masseblechs die Öffnung für die Steckerleiste in der Anschlussvorrichtung des Gehäuses gegenüber hochfrequenter Störstrahlung abgedichtet wird. Damit entsteht trotz der Verwendung von nichtleitenden Werkstoffen für den Steckerleistenisolierkörper näherungsweise ein Faradayscher Käfig, durch den sowohl unerwünschte Einstrahlungen als auch Abstrahlungen wirksam unterdrückt werden können. Die Kontaktierung dieser Massebleche zur Steuergerätemasse erfordert allerdings Geometrien, die das Abdichten der Gehäuseteile sehr schwierig machen; der Prozess der Endmontage läuft hier als verdecktes Fügen ab.

Es ist hier prinzipiell möglich, für Kontaktierung einer solchen zuvor beschriebenen EMV-Wand auf der Leiterplatte z. B. eine Klammerfeder vorzusehen, die per Reflowlötung als sogenanntes SMD-Baulement auf der Leiterplatte montiert wird. Hierbei ist es jedoch nachteilig, dass die eigentliche elektrische Kontaktierung dieser Klammerfeder mit der EMV-Wand bei der Endmontage des elektrischen Geräts verdeckt abläuft.

Vorteile der Erfindung

Das eingangs beschriebene Gehäuse für ein elektrisches Gerät, insbesondere für eine Steuer- und/oder Regelanordnung in einem Kraftfahrzeug, mit mindestens einer im Gehäuse anordbaren elektronischen Schaltung auf einer Leiterplatte und mit einer nahezu störstrahlungssicheren Kammer ist in vorteilhafter Weise mit den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruchs 1 weitergebildet. Hierzu wird auf einfache Weise an der Wand einer sogenannten EMV- Kammer mindestens eine Kontaktfeder befestigt, die mit ihrem einen federnden Ende, bei der Montage des Geräts auf einer mit Masse verbundenen Kontaktfläche der Leiterplatte und/oder des Gehäuses zu liegen kommt.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die mindestens eine Kontaktfeder eine Schraubenfeder ist, die mit ihrem anderen Ende an einer stiftförmigen Ausbildung, vorzugsweise an einem kegeligen Dorn, der Wand oder in einer kegeligen Bohrung durch Federkraft oder andere Fügeverfahren (Schweißen, Löten) gehalten ist. Die Verwendung von einfachen Schraubenfedern senkt die Kosten gegenüber bisherigen Lösungen mit einer aufwendig zu biegenden Blechfeder erheblich.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind zwei voneinander unabhängige Kontaktfedern jeweils mit ihrem anderen Ende an der Wand gehalten und kommen jeweils mit ihrem einen federnden Ende an der Kontaktfläche der Leiterplatte oder am elektrisch leitenden Gehäuse zu liegen.

Gemäß einer anderen Ausführungsform kommt eine erste Kontaktfeder mit ihrem einen federnden Ende an der Kontaktfläche der Leiterplatte zu liegen und eine zweite Kontaktfeder geringeren Durchmessers ist an einer konzentrischen Fortsetzung der selben stiftförmigen Ausbildung mit verringertem Querschnitt oder in einer kegeligen Bohrung gehalten und kommt durch ein Loch in der Kontaktfläche auf der Leitplatte hindurch am Gehäuse zu liegen.

Durch die Verwendung von zwei Schraubenfedern, die nebeneinander oder koaxial angeordnet sind, ist es einfach möglich, auch den metallischen Gehäuseboden mit der Wand der EMV-Kammer und darüber mit der Leiterplatte elektrisch zu verbinden und somit den EMV-Schutz auf den gesamten Bauraum auf der Unterseite der Leiterplatte auszudehnen.

Der Montagevorgang mit dem Zusammenfügen der Bauteile oder der Vormontagebaugruppen des erfindungsgemäßen Gehäuses ist insbesondere dadurch vereinfacht, dass der Fügevorgang der Schraubenfedern als Kontaktfedern am Gehäuseteil stattfindet und unabhängig von der Montage der Elektronik auf der Leiterplatte durchgeführt werden kann. Die so montierte Schraubenfeder ist daher noch vor der Montage der Elektronik einfach auf ihren richtigen Sitz hin prüfbar. Dadurch wird es möglich, die Schraubenfeder und Gehäuseteile als geprüfte Vormontagebaugruppe zur Endmontage anzuliefern und somit ein verdecktes, nicht prüfbares Fügen, vermieden wird, da nur noch ein elektrischer Kontakt hergestellt wird.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele eines Gehäuses für ein elektrisches Gerät mit einer eingefügten Leiterplatte werden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Gehäuseteils mit einer zusätzlichen Gehäusewand zur Bildung einer störstrahlungsdichten EMV-Kammer und einer Schraubenfeder zur Massekontaktierung,
Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Gehäuseteils nach der Fig. 1 mit einer ersten Schraubenfeder zur Massekontaktierung der Leiterplatte und einer zweiten Schraubenfeder zur Massekontaktierung an einem Gehäuseteil und
Fig. 3 eine schematische Ansicht eines Gehäuseteils nach der Fig. 1 mit zwei konzentrischen Schraubenfedern jeweils zur Massekontaktierung der Leiterplatte und zur Massekontaktierung an einem Gehäuseteil.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In Fig. 1 ist ein Gehäuse 1 für ein elektrisches Steuergerät gezeigt, das ein Gehäuseteil 2 beispielsweise aus Aluminiumguss oder einem anderen elektrisch leitfähigem Material aufweist.
Am Gehäuse 1 und somit auch am Gehäuseteil 2 kann in einer entsprechenden Ausformung eine Gehäusewand 3 angeordnet werden, die beim Urformen des Gehäuseteils 2 mitgegossen werden kann und die Aufgabe hat, z. B. eine Anschlussvorrichtung in Form eines hier nicht sichtbaren Steckerteils, welches Steckkontakte für die Spannungsversorgung oder zur Kontaktierung von Signalleitungen für das Steuergerät aufweist, so abzuschließen, dass ein sogenannter Faradayscher Käfig entstehen kann.
An der Wand 3 ist ein kegeliger Dorn 4 als eine stiftförmige Ausbildung vorhanden, auf den eine Schraubenfeder 5so aufgesteckt ist, dass die Feder etwas aufgeweitet wird und aufgrund der dadurch auftretenden elastischen Klemmung sich selbst hält. Sobald der Durchmesser des kegeligen Dorns kleiner wird als der Innendurchmesser der Schraubenfeder 4, ist ein elastisches Federn möglich. Durch den Dorn 4 wird aber auch in diesem Bereich eine Führung der Schraubenfeder 5 gewährleistet.
Auf einer Leiterplatte 6 ist eine Kontaktfläche 7 vorhanden, über die eine Masseverbindung zu der Elektronik auf der Leiterplatte 6 hergestellt werden soll.
Vor der Endmontage des elektrischen Geräts mit dem Zusammenfügen der Bauteile oder der Vormontagebaugruppen kann die so montierte Schraubenfeder 5 daher noch vor der Montage der Elektronik einfach auf ihren richtigen Sitz hin überprüft werden, wodurch eine geprüfte Vormontagebaugruppe zur Endmontage bereitgestellt ist.
Aus Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel zu entnehmen, bei dem zur gleichzeitigen Kontaktierung der Leiterplatte 6 und eines elektrisch leitenden Gehäusebodens 8 mit der EMV-Wand 3 die Schraubenfeder 5 als erste Schraubenfeder zur Kontaktierung der Leiterplatte 6 und eine zweite Schraubenfeder 9 zur Kontaktierung des Gehäusebodens 8 herangezogen wird. Die zweite Schraubenfeder 9 kann hierbei im Prinzip identisch zu der ersten Schraubenfeder 5 aufgebaut werden; sie ist lediglich durch ein entsprechendes Loch 10 in der Leiterplatte 6 zum Gehäuseboden 8 hin geführt.
Bei einem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwei Schraubenfedern 5 und 11 mit unterschiedlichen Durchmessern in Verbindung mit einem gestuften Dorn 12 vorhanden. Hier kommt die erste Schraubenfeder 5 mit ihrem einen federnden Ende an einer Kontaktfläche 13 der Leiterplatte 6 zu liegen.
Die zweite Schraubenfeder 11 mit einem geringeren Durchmesser ist an einer konzentrischen Fortsetzung des kegeleigen gestuften Dorns 12 mit entsprechend geringerem Querschnitt gehalten und kommt durch ein Loch in der Kontaktfläche 13 auf der Leitplatte 6 hindurch am Gehäuseboden 8 zu liegen. Hierbei kann somit die mechanische Führung der kleineren Schraubenfeder 11 durch einen separaten Dorn entfallen.

Claims

1. Gehäuse für ein elektrisches Gerät, mit
mindestens einer im überwiegend aus elektrisch leitenden Werkstoffen hergestellten Gehäuse (1) anordbaren elektronischen Schaltung auf einer Leiterplatte (6) und mit
mindestens einer am Gehäuse (1) gehaltenen Wand (3), mit der nach dem Zusammenfügen der Gehäuseteile (2) eine nahezu störstrahlungssichere Kammer gebildet ist und die mit dem Masseanschluss der Leiterplatte kontaktiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass
an der Wand (3) mindestens eine Kontaktfeder (5; 9; 11) befestigt ist, die mit ihrem einen federnden Ende, die bei der Montage des Geräts auf einer mit Masse verbundenen Kontaktfläche (7; 13) der Leiterplatte (6) und/oder des Gehäuses (8) zu liegen kommt.

2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Kontaktfeder eine Schraubenfeder (5; 9; 11) ist, die mit ihrem anderen Ende an einer stiftförmigen Ausbildung (4; 12) der Wand (3) gehalten ist.

3. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Kontaktfedern (5; 9) jeweils mit ihrem anderen Ende an der Wand (3) gehalten sind, wobei die erste ihrem einen federnden Ende an der Kontaktfläche (7) der Leiterplatte (6) und die andere am Gehäuse (8) zu liegen kommt.

4. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
eine erste Kontaktfeder (5) jeweils mit ihrem anderen Ende an einer stiftförmigen Ausbildung (12) der Wand (3) oder in einer kegeligen Bohrung gehalten ist und mit ihrem einen federnden Ende an der Kontaktfläche (13) der Leiterplatte (6) zu liegen kommt und dass
eine zweite Kontaktfeder (11) geringeren Durchmessers an einer konzentrischen Fortsetzung der einen stiftförmigen Ausbildung (12) mit geringerem Querschnitt gehalten ist und durch ein Loch in der Kontaktfläche (13) auf der Leitplatte (6) hindurchragt und am Gehäuse (8) zu liegen kommt.

5. Gehäuse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die stiftförmige Ausbildung ein kegeliger Dorn (4; 12) ist.

6. Gehäuse nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kontaktfedern (5, 11) einstückig sind.

7. Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Gerät (1) eine Steuer- und/oder Regelanordnung für ein elektromechanisches Bauteil in einem Kraftfahrzeug ist.