DE20115670U1

DE20115670U1 - Gehäuse für ein elektronisches Steuergerät in Fahrzeugen

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Publication number: DE20115670U1
Application number: DE20115670U
Authority: DE
Original assignee: BCS Automotive Interface Solutions GmbH
Current assignee: BCS Automotive Interface Solutions GmbH
Priority date: 2001-09-24
Filing date: 2001-09-24
Publication date: 2002-02-21
Anticipated expiration: 2011-09-25
Also published as: EP1296545A3; US6839240B2; JP3710776B2; EP1296545A2; EP1296545B1; JP2003182471A; DE60233465D1; US20030067751A1

Description

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24. September 2001

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78315 Radolfzell

Unser Zeichen: T 9890 DE
HD/Hc

Gehäuse für ein elektronisches Steuergerät in
Fahrzeugen

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für ein elektronisches Steuergerät in Fahrzeugen.

Elektronische Steuergeräte in Fahrzeugen sind hohen thermischen und mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt. Sie benötigen daher ein entsprechend

10 widerstandsfähiges Gehäuse. Besonders hohe Anforderungen werden an die Gehäuse von Steuergeräten gestellt, die einen Beschleunigungssensor umfassen und der Auslösung von Sicherheitseinrichtungen im Fahrzeug dienen. Bei derartigen Steuergeräten muß das Gehäuse starr mit dem Fahrzeugaufbau verbunden werden können und die auftretenden Beschleunigungen auf den

15 Beschleunigungssensor übertragen. Ferner wird für die sichere Funktion der elektronischen Komponenten des Steuergeräts eine gute Masseverbindung zwischen dem Gehäuse und dem Fahrzeugaufbau einerseits sowie zwischen dem Gehäuse und dem elektronischen Steuergerät andererseits gefordert.

Diese Forderungen werden bei herkömmlichen Gehäusen mit aufwendigen 20 massiven Konstruktionen erfüllt.

Durch die Erfindung wird ein Gehäuse für elektronische Steuergeräte in Fahrzeugen geschaffen, das eine einfache und kostengünstige Fertigung in großen Stückzahlen ermöglicht.

Das erfindungsgemäße Gehäuse für ein elektronisches Steuergerät in Fahrzeugen enthält ein metallisches Außengehäuse und ein Innengehäuse aus Kunststoff. Das Innengehäuse wird von metallischen Stützen durchragt und gibt den Elektronikkomponenten des Steuergeräts halt. Die Enden der metallischen Stützen liegen an der Innenfläche des Außengehäuses an und sind daran befestigt. Für das Außengehäuse genügt ein einfaches, becherartiges Bauteil mit einer offenen Seite, in die das Innengehäuse aus Kunststoff eingeschoben wird. Das allgemein quaderförmige Innengehäuse aus Kunststoff hat vorzugsweise eine durch Stege, Streben und Trennwände versteifte Umfangswand. Ferner ist das Innengehäuse vorzugsweise aus zwei rahmenartigen Gehäuseteilen zusammengesetzt, zwischen denen eine Leiterplatte des Steuergeräts eingeklemmt ist. Die das Innengehäuse und die Leiterplatte durchragenden metallischen Stützen sorgen neben der Versteifung des aus Innengehäuse und Außengehäuse bestehenden Verbundkörpers auch für die elektrische Masseverbindung zwischen dem Außengehäuse und der Leiterplatte, an der die Stützen durch eine Lötverbindung oder einen Preßvorgang elektrisch kontaktiert sind.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung mehrerer Ausfuhrungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:

- Figur 1 eine Perspektivansicht des Gehäuses mit Blickrichtung auf die mit einem Stecksockel versehene Frontseite;

- Figur 2 eine Explosionsansicht eines Innengehäuses aus Kunststoff mit metallischen Stützen, einer Leiterplatte und Elektronikbauteilen sowie Stirnplatte;

- Figur 3 einen Querschnitt des Gehäuses;

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- Figur 4 eine Schnittansicht des Gehäuses durch eine das Innengehäuse durchragende metallische Stütze;

- Figur 5 eine schematische Schnittansicht einer Preßverbindung der metallischen Stütze mit der Leiterplatte;

- Figur 6 eine schematische Schnittansicht einer Lötverbindung der metallischen Stütze mit der Leiterplatte; und

- Figur 7 eine perspektivische Explosionsansicht einer Ausführungsform des Gehäuses mit zwei Stecksockeln.

Das allgemein mit 10 bezeichnete Gehäuse besteht aus einem becherförmigen Außengehäuse 12, einer Grundplatte 14, auf die das Außengehäuse 12 aufgesetzt ist, und einer Stirnplatte 16, die einen Stecksockel 18 trägt. Die Grundplatte 14 ist mit Befestigungsöffnungen 20 zur Verankerung des Gehäuses 10 am Fahrzeugaufbau versehen.

Das Außengehäuse 12 hat eine offene Seite, durch die hindurch ein Innengehäuse mit den in Figur 2 gezeigten Bestandteilen eingeschoben wird. Das allgemein mit 22 bezeichnete Innengehäuse ist quaderförmig und besteht aus zwei rahmenartigen Gehäuseteilen 24, 26, zwischen denen eine Leiterplatte 28 eingeklemmt ist. Die Gehäuseteile 24, 26 sind aus Kunststoff und können beispielsweise durch Spritzgießen hergestellt werden. Das Gehäuseteil 24 hat nach außen eine Umfangswand und nach innen mehrere sich zwischen den Innenseiten der Umfangswand erstreckende Trennwände 24a, 24b, 24c, durch die das Gehäuseteil 24 versteift wird. Zwischen diesen Trennwänden 24a, 24b, 24c sind Aufnahmeräume für Elektronikkomponenten eines elektronischen Steuergeräts gebildet, das auf der Leiterplatte 28 aufgebaut ist.

Das Gehäuseteil 26 besteht aus einem äußeren Rahmen und einem inneren Steg 26a, der zwei Seiten des Rahmens miteinander verbindet.

Das Innengehäuse 22 einschließlich der Gehäuseteile 24, 26 und der Leiterplatte 28 wird von mehreren metallischen Stützen 30 durchragt, die an vier

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parallelen Kanten und in der Mitte des quaderförmigen Innengehäuses 22 angeordnet sind. Diese metallischen Stützen 30 sind bogenförmig und haben jeweils eine Stufe 30a zur Anlage an einer Leiterbahnfläche der Leiterplatte 28, wie aus den Figuren 3 bis 6 ersichtlich ist.

Die den Stecksockel 18 tragende Stirnplatte 16 ist mit Zapfen 32 oder dergleichen zur Befestigung an dem Innengehäuse 22 versehen. Die in das Innere des Gehäuses ragenden Kontaktstifte 34 werden mit der Leiterplatte 28 verbunden.

Nachdem das Innengehäuse 22 mit den Stützen 30 und der Leiterplatte 28 in das Außengehäuse eingeschoben ist, befinden sich die axialen Enden der Stützen 30 in Anlage an der Innenfläche des Außengehäuses 12. Dieser Zustand ist in Figur 3 gezeigt. Wie in Figur 4 dargestellt, ist in den axialen Endflächen der Stützen 30 jeweils eine Ausnehmung mit Hinterschnitt, d.h. eine sich nach Innen erweiternde Ausnehmung, ausgebildet. Zur mechanischen und elektrisch leitenden Verbindung des Außengehäuses 12 mit den Stützen 30 wird die Wand des Außengehäuses in diese hinterschnittenen Ausnehmungen der Stützen 30 verstemmt, wie in Figur 4 dargestellt. Auch die Bodenplatte 14 wird einer entsprechenden Verformung unterzogen, um eine innige Verbindung mit dem Außengehäuse 12 herzustellen.

Bei der in Figur 5 gezeigten Ausfuhrungsform werden die metallischen Stützen 30 durch entsprechende Öffnungen der Leiterplatte 28 eingepreßt, bis die Stufe 30a auf der Leiterplatte aufsitzt. Durch diese Technik wird eine mechanisch belastbare und elektrisch leitfähige Verbindung zwischen der Leiterplatte 28 und den Stützen 30 hergestellt.

Alternativ oder zusätzlich wird, wie in Figur 6 gezeigt, eine Lötverbindung an der Stufe 30a hergestellt.

Bei der beschriebenen Ausfuhrungsform wird das Außengehäuse 12 vorzugsweise durch Fließpressen aus Aluminium hergestellt. Es ist dann becherförmig und relativ dünnwandig, so daß es kostengünstig und leicht

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herstellbar ist. Durch das Innengehäuse mit den dieses durchragenden metallischen Stützen, die durch Verstemmen an das Außengehäuse angebunden sind, wird dennoch eine mechanisch hoch beanspruchbare und sehr steife Struktur geschaffen, wodurch sich das Gehäuse gut für elektronische Steuerschaltungen in Fahrzeugen eignet, bei denen ein Beschleunigungssensor auf der Leiterplatte aufgebaut ist. Durch die steife Struktur des Gehäuses werden die über die Grundplatte 14 auf das Außengehäuse 12 übertragenen Beschleunigungen unverändert auf die Leiterplatte 28 und dann auf den darauf aufgebauten Beschleunigungssensor übertragen. Durch die metallischen Stützen wird ferner eine redundante Masseverbindung zwischen dem Außengehäuse und der Leiterplatte geschaffen.

Bei der in Figur 7 gezeigten Ausfuhrungsform des Gehäuses sind zwei Stecksockel 18, 18a vorgesehen, die auf zwei Stirnplatten 16, 16a angeordnet sind, welche zwei einander gegenüberliegende offene Seiten des Außengehäuses verschließen. Das (in Figur 7 nicht gezeigte) Außengehäuse hat allgemein die Form eines Rohrabschnitts von rechteckigem Querschnitt und wird vorzugsweise durch Ablängen eines Strangpreßprofils aus Aluminium hergestellt. Das Innengehäuse 22 kann bei dieser Ausführungsform analog zu der bisher beschriebenen Ausführungsform ausgebildet sein.

Bei einer weiteren, in der Zeichnung nicht dargestellten Ausführungsform ist das Innengehäuse einteilig ausgebildet. Die Leiterplatte wird dann von unten an dem Innengehäuse angesetzt und befestigt oder seitlich in einen Schlitz des Innengehäuses eingeschoben.

Claims

1. Gehäuse für ein elektronisches Steuergerät in Fahrzeugen, mit einem metallischen Außengehäuse und einem Innengehäuse aus Kunststoff, das von metallischen Stützen durchragt wird und Elektronikkomponenten Halt gibt, wobei die Enden der metallischen Stützen an der Innenfläche des Außengehäuses anliegen und daran befestigt sind.

2. Gehäuse nach Anspruch 1, bei dem das Innengehäuse allgemein quaderförmig ausgebildet ist.

3. Gehäuse nach Anspruch 2, bei dem das Innengehäuse aus zwei rahmenartigen Gehäuseteilen zusammengesetzt ist, zwischen denen eine Leiterplatte angeordnet ist.

4. Gehäuse nach Anspruch 3, bei dem die rahmenartigen Gehäuseteile und die Leiterplatte durch die sie durchragenden metallischen Stützen ausgerichtet und verbunden sind.

5. Gehäuse nach Anspruch 3 oder 4, bei dem wenigstens eine und vorzugsweise mehrere der metallischen Stützen mit einer Masse- Leiterbahnfläche der Leiterplatte sowie mit dem metallischen Außengehäuse elektrisch leitend verbunden ist bzw. sind.

6. Gehäuse nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Innengehäuse durch eine Umfangswand und stegartige Innenwände gebildet ist.

7. Gehäuse nach Anspruch 1, bei dem Elektronikkomponenten an den Innenwänden abgestützt sind.

8. Gehäuse nach einem der Ansprüche 2 bis 7, bei dem die metallischen Stützen an vier parallelen Kanten des Innengehäuses und an wenigstens eine Zwischenposition zwischen diesen Kanten angeordnet sind.

9. Gehäuse nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das metallische Außengehäuse allgemein becherförmig mit einer offenen Seite ausgebildet ist, in die das Innengehäuse mit den Elektronikkomponenten und metallischen Stützen einschiebbar ist.

10. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem das metallische Außengehäuse allgemein rohrförmig mit zwei offenen Seiten ausgebildet ist, durch die das Innengehäuse mit den Elektronikkomponenten und metallischen Stützen einschiebbar ist.

11. Gehäuse nach Anspruch 9, bei dem die offene Seite des Außengehäuses durch eine einen Stecksockel tragende und an dem Innengehäuse befestigte Stirnplatte verschlossen ist.

12. Gehäuse nach Anspruch 10, bei dem beide offenen Seiten des Außengehäuses durch je eine einen Stecksockel tragende und an dem Innengehäuse befestigte Stirnplatte verschlossen sind.

13. Gehäuse nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die metallischen Stützen an ihren an der Innenfläche des Außengehäuses anliegenden Enden je eine hinterschnittene Ausnehmung aufweisen, in die hinein die Wandung des Außengehäuses verstemmt ist.

14. Gehäuse nach einem der Ansprüche 4 bis 13, bei dem die metallischen Stützen zylindrisch mit einer Stufe, die an der Leiterplatte anliegt, ausgebildet sind.

15. Gehäuse nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Außengehäuse auf eine metallische Grundplatte aufgesetzt ist, die Befestigungsöffnungen zur Verankerung am Fahrzeugaufbau aufweist.