DE4321719C1

DE4321719C1 - Electrical switching device

Info

Publication number: DE4321719C1
Application number: DE19934321719
Authority: DE
Inventors: Reinhard Fassel; Georg Haubner; Hartmut Zoebl
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1993-06-30
Filing date: 1993-06-30
Publication date: 1994-10-06
Anticipated expiration: 2013-07-01
Also published as: JPH0730278A

Abstract

An electrical switching device is proposed in whose enclosure (10) a printed circuit board (28) is arranged from which plug connecting parts (22, 26) are passed out of the enclosure (10). An insulating film (35) in which oxidised metal particles are embedded is arranged on the metallic inside (17) of the enclosure (10), in the region through which the plug connecting parts (22, 26) pass. The insulating film (35) encloses the plug connecting parts (22, 26) in an annular form, a plastic body (37) being used as a resting surface for the insulating film (35) and as connecting means to the enclosure (10). The insulating film (35) creates a structurally simple and effective screen against both electromagnetic interference influences entering and emerging from the enclosure (10). <IMAGE>

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem elektrischen Schaltgerät nach der Gattung des Hauptanspruchs. Ein derartiges Schaltgerät ist aus der DE 37 31 413 C2 bekannt. Um über den Steckerbereich des Schaltgerätes ein- und auswirkende elektromagnetische Störeinflüsse auszuschalten, hat dieses ein Masseblech, das in die Steckerleiste eingegossen ist. Das Masseblech ist kammartig ausgebildet, wobei aus der Steckerleiste ragende Anschlußfahnen des Masseblechs mit Leiterbahnen (Masse) der Leiterplatte des Schaltgeräts verbunden sind. Weiterhin sind die Steckerleiste und das Masseblech an das metallische Gehäuse angeschraubt, so daß eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Gehäuse und dem Masseblech besteht. Nachteilig bei dem bekannten Schaltgerät ist, daß die Verbindung zwischen Masseteil und Gehäuse Befestigungsbauteile benötigt und arbeitsaufwendig ist. Weiterhin ist die Abschirmung im Bereich der Anschlußfahnen nicht lückenlos, da zwischen dem kammartig ausgebildeten Masseblech und den durch die Steckerleiste ragenden Anschlußfahnen des Schaltgeräts wegen der Gefahr des Masseschlusses Lücken vorhanden sind, die die Abschirmwirkung des Masseblechs verringern. The invention is based on an electrical switching device according to the genus of the main claim. Such a thing Switching device is known from DE 37 31 413 C2. To about the Plug area of the switching device in and out Switching off electromagnetic interference has this a ground plate that is cast into the power strip. The ground plate is comb-shaped, from which Plug connector protruding terminal lugs of the ground plate with Conductor tracks (ground) of the circuit board of the switching device are connected. Furthermore, the power strip and that Earth plate screwed to the metal housing so that an electrically conductive connection between the housing and the ground plate. A disadvantage of the known Switching device is that the connection between the mass part and Housing fasteners required and labor intensive is. The shielding is also in the range of Connection lugs not completely, since between the comb-like trained ground plate and through the power strip protruding terminal lugs of the switching device because of the danger of the short circuit there are gaps that the Reduce the shielding effect of the ground plate.

Ferner ist aus der DE 35 39 509 C2 eine Verbundfolie bekannt, die aus einem synthetischen Harzmaterial, einem teilchenförmigen leitenden oder halbleitenden Füllmaterial, leitenden Fasern und nichtleitenden, verstärkenden Fasern besteht. Eine derartige Verbundfolie ist jedoch relativ aufwendig in der Herstellung.Furthermore, DE 35 39 509 C2 is a composite film known from a synthetic resin material, a particulate conductive or semiconductive filler, conductive fibers and non-conductive, reinforcing fibers consists. However, such a composite film is relative complex to manufacture.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Abschirmelement gegen elektromagnetische Störeinflüsse aufzuzeigen, das einfach in der Herstellung und Handhabung ist, sowie zur Erzielung einer guten Abschirmwirkung die Anschlußfahnen der Steckerleiste möglichst lückenlos umschließt. The object of the invention is a shielding element against to show electromagnetic interference, which is simply in the manufacture and handling, and to achieve a good shielding effect the connecting lugs of the Plug connector encloses as completely as possible.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Das erfindungsgemäße elektrische Schaltgerät mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß das Masseblech durch eine Isolierfolie mit darin eingebetteten oxidier ten Metallpartikeln ersetzt wird. Die Isolierfolie ist zwischen der (metallischen) Innenseite des Gehäuses und einem um die Anschluß fahnen des Schaltgeräts gespritzten Isolierkörper formschlüssig an geordnet, so daß eine sichere und großflächige Verbindung zwischen der Isolierfolie und dem Deckel des Gehäuses erzielt wird. Da die Isolierfolie die Außenkontur der Anschlußfahnen ringförmig umfaßt, wird eine besonders gute Abschirmung sowohl gegen von außen eintre tende wie auch nach außen wirkende elektromagnetische Störeinflüsse erzielt. Die Isolierfolie bewirkt dabei, daß sich das Schaltgerät wie ein Faradyscher Käfig verhält, aus dem lediglich die Anschluß fahnen des Schaltgeräts nach außen ragen. Die Abschirmwirkung der Isolierfolie kann über die Anzahl der eingespritzten Metallpartikel, deren Material und Größe in gewünschter Weise beeinflußt werden. Da die einzelnen Metallpartikel gegeneinander durch den Kunststoff elektrisch isoliert sind, besteht auch keine Gefahr eines Masse schlusses der Anschlußfahnen zum Gehäuse. Besonders vorteilhaft ist außerdem, daß die Isolierfolie bei allen Arten von Schaltgeräten auch bei kleinen Stückzahlen wirtschaftlich anwendbar ist, da zur Montage lediglich die Einschnitte in die Isolierfolie für die Anschlußfahnen benötigt werden, so daß auf aufwendige Werkzeuge zur Herstellung zum Beispiel von Masseblechen verzichtet werden kann. Als weiterer Vor teil ist anzusehen, daß das Schaltgerät im Bereich der Anschluß fahnen durch die sie umschließende Isolierfolie gleichzeitig wir kungsvoll abgedichtet wird. The electrical switching device according to the invention with the characteristic Features of the main claim has the advantage that the Earth plate through an insulating film with oxidizing embedded in it metal particles is replaced. The insulating film is between the (metallic) inside of the housing and one around the connector flags of the switchgear injected insulator ordered so that a secure and large-area connection between the insulating film and the cover of the housing is achieved. Since the Insulating film encircles the outer contour of the connection lugs, a particularly good shield against both from the outside as well as external electromagnetic interference achieved. The insulating film causes the switching device behaves like a Farady cage from which only the connector flags of the switchgear protrude outwards. The shielding effect of the Insulating film can be based on the number of metal particles injected, whose material and size are influenced in the desired manner. There the individual metal particles against each other through the plastic are electrically insulated, there is no risk of mass the connection lugs to the housing. It is particularly advantageous also that the insulating film in all types of switchgear too is economically applicable for small quantities because of assembly only the cuts in the insulating film for the connection lugs are needed, so that on complex tools for manufacturing Example of ground plates can be dispensed with. As another before part can be seen that the switching device in the area of the connection we flag through the insulating film surrounding them is sealed gently.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.Further advantages and advantageous further developments result from the dependent claims and the description.

Zeichnungdrawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigenAn embodiment of the invention is shown in the drawing represents and explained in more detail in the following description. It demonstrate

Fig. 1 einen Querschnitt durch das Schaltgerät im Bereich des Deckels, Fig. 1 is a cross-sectional view of the switching device in the region of the cover,

Fig. 2 einen Schnitt in der Ebene II-II nach Fig. 1 und Fig. 2 shows a section in the plane II-II of FIG. 1 and

Fig. 3 ein Detail des Schaltgeräts in einer abgewandelten Ausführung nach Fig. 1. Fig. 3 shows a detail of the switching device in a modified embodiment of FIG. 1.

Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment

Das elektrische Schaltgerät hat ein nicht näher dargestelltes wannenförmiges Gehäuse 10, das von einem Deckel 12 abgeschlossen wird, der beispielsweise mittels einer Schraubverbindung 13 mit dem Gehäuse 10 verbunden ist. Vorteilhafterweise besteht das gesamte Ge häuse 10 aus Metall, zum Beispiel aus Druckguß, zumindest sind aber dessen Innenseiten 16, 17 metallisch ausgebildet. Der Deckel 12 hat einen kragenförmigen Aufnahmeabschnitt 18, der die Aufnahme für einen an sich bekannten und nicht dargestellten Gegenstecker bildet, der beispielsweise am Ende eines Kabelbaums angeschlagen ist. In dem durch den Aufnahmeabschnitt 18 begrenzten Steckerbereich 19 sind in dem Deckel 12 drei Reihen mit Durchbrüchen 21 ausgebildet. Durch die Durchbrüche 21 ragen drei Reihen von Flachsteckern 22, die im Innen raum des Gehäuses 10 so nach unten gebogen sind, daß zwei Anschluß reihen 23, 24 gebildet werden. Die Anschlußreihen 23, 24 durch dringen mit ihren Steckeranschlußfahnen 26 Lötöffnungen 27 einer Leiterplatte 28 und sind mit dieser verlötet. Um eine lagerichtige Zuordnung zu gewährleisten und ein Verbiegen der Steckeranschluß fahnen 26 zu verhindern, ragen diese durch ein Führungselement 29 mit jeweils einem kegelförmigen Durchgang 31 für jede Steckeran schlußfahne 26. The electrical switching device has a trough-shaped housing 10 , not shown, which is closed by a cover 12, which is connected to the housing 10 , for example, by means of a screw connection 13 . Advantageously, the entire Ge housing 10 made of metal, for example die-cast, but at least the inside 16 , 17 are metallic. The cover 12 has a collar-shaped receptacle section 18 which forms the receptacle for a mating connector which is known per se and not shown and which is attached, for example, to the end of a cable harness. In the plug area 19 delimited by the receiving section 18 , three rows with openings 21 are formed in the cover 12 . Through the openings 21 protrude three rows of tabs 22 which are bent downward in the interior of the housing 10 so that two connection rows 23 , 24 are formed. The terminal rows 23 , 24 penetrate with their connector lugs 26 solder holes 27 of a circuit board 28 and are soldered to this. In order to ensure a correct assignment and to prevent bending of the connector connection flags 26 , these protrude through a guide element 29 , each with a conical passage 31 for each connector connection flag 26th

Um die Flachstecker 22 gegen leitungsgebundene elektromagnetische Störeinflüsse abzuschirmen sind diese mit Entstörkondensatoren ge koppelt. Dazu kann beispielsweise an jede der Steckeranschlußfahnen 26 ein nicht dargestellter Entstörkondensator gekoppelt sein, der als Chipkondensator ausgebildet und im Bereich der Lötöffnungen 27 auf der Leiterplatte 28 angeordnet ist.In order to shield the tab 22 against wired electromagnetic interference, these are coupled with interference suppression capacitors. For this purpose, an interference suppression capacitor (not shown), which is designed as a chip capacitor and is arranged in the region of the soldering openings 27 on the printed circuit board 28 , can be coupled to each of the plug connection lugs 26 , for example.

Die Leiterplatte 28 hat zur Masseanbindung wenigstens ein Blattfe derelement 32, das mit entsprechenden, auf Erd- oder Massepotential liegenden Leiterbahnen der Leiterplatte 28 verlötet ist, und im ge schlossenen Zustand des Schaltgerätes 10 an der Innenseite 17 des Deckels 12 anliegt.The circuit board 28 has for ground connection at least one Blattfe derelement 32 , which is soldered to the corresponding ground or ground potential conductor tracks of the circuit board 28 , and in the closed state of the switching device 10 on the inside 17 of the cover 12 is applied.

An der Innenseite 17 ist im Bereich des Aufnahmeabschnitts 18 eine Isolierfolie 35 angeordnet, die flächig auf der metallischen Innen seite 17 aufliegt. Die Isolierfolie 35 besteht aus einem Träger material wie beispielsweise Gummi, Silikon oder Polyimid, in das oxidierte Metallpartikel gleichmäßig eingelagert sind. Als Material für die Metallpartikel kann zum Beispiel Kupfer, Stahl, Aluminium, Tantal oder Barium mit einer Korngröße von ca. 1 µm bis 50 µm ver wendet werden. Die Dicke der Isolierfolie 35 beträgt in etwa 0,1 mm bis 1 mm. Die Isolierfolie 35 hat im Bereich der Flachstecker 22 Einschnitte 36, durch die die Flachstecker 22 in den Steckerraum 19 ragen, so daß die Isolierfolie 35 die Flachstecker 22 an deren Um fangsflächen ringförmig umfassen. Die Einschnitte 36 sind im ein fachsten Fall schlitz- oder lochförmig ausgebildet, sie können je doch gegebenenfalls auch der genauen Außenkontur der Flachstecker 22 angepaßt sein. On the inside 17 , an insulating film 35 is arranged in the region of the receiving section 18 , which lies flat on the metallic inner side 17 . The insulating film 35 consists of a carrier material such as rubber, silicone or polyimide, are evenly embedded in the oxidized metal particles. For example, copper, steel, aluminum, tantalum or barium with a grain size of approx. 1 µm to 50 µm can be used as the material for the metal particles. The thickness of the insulating film 35 is approximately 0.1 mm to 1 mm. The insulating film 35 has in the area of the flat plug 22 incisions 36 through which the flat plug 22 protrude into the connector space 19 , so that the insulating film 35 encompass the flat plug 22 at their circumferential surfaces in an annular manner. The incisions 36 are slit or hole-shaped in the simplest case, but they can, if necessary, also be adapted to the exact outer contour of the flat plug 22 .

Auf der der Innenseite 17 abgewandten Seite ist an der Isolierfolie 35 ein Kunststoffkörper 37 angeordnet, der die Isolierfolie 35 zu mindest teilweise flächig abdeckt. Die Verbindung zwischen der Iso lierfolie 35 und dem Kunststoffkörper 37 kann sowohl lose als auch beispielsweise durch Verkleben geschehen. Der Kunststoffkörper 37 entsteht durch Umspritzen der Flachstecker 22, so daß diese in dem Kunststoffkörper 37 fixiert sind. Auf der der Isolierfolie 35 zuge wandten Seite hat der Kunststoffkörper 37 vorteilhafterweise an den Übergangsbereichen zu den Flachsteckern 22 erhabene Stellen 38. Der Kunststoffkörper 37 ist mittels Befestigungsschrauben 39, die außer halb des Aufnahmeabschnitts 18 am Deckel 12 angeordnet sind, mit der Innenseite 17 des Deckels 12 fest verbunden, so daß die Isolierfolie 35 zwischen dem Kunststoffkörper 37 und dem Deckel 12 eingepreßt ist, und insbesondere ein guter Kontakt mit der Innenseite 17 des Deckels 12 sichergestellt ist.On the side facing away from the inside 17, a plastic body 37 is arranged on the insulating film 35 , which at least partially covers the insulating film 35 over a large area. The connection between the insulating film 35 and the plastic body 37 can be done both loose and for example by gluing. The plastic body 37 is formed by overmoulding the flat plug 22 so that they are fixed in the plastic body 37 . On the side facing the insulating film 35 , the plastic body 37 advantageously has raised areas 38 at the transition areas to the tabs 22 . The plastic body 37 is fixed by means of fastening screws 39 , which are arranged outside of the receiving portion 18 on the cover 12 , with the inside 17 of the cover 12 , so that the insulating film 35 is pressed between the plastic body 37 and the cover 12 , and in particular a good one Contact with the inside 17 of the lid 12 is ensured.

Zur weiteren Abschirmung des Schaltgeräts gegen elektromagnetische Störeinflüsse befindet sich im Übergangsbereich der Innenseiten 16, 17 ein am Deckel 12 befestigtes Federblech 41. Alternativ ist auch, wie in der Fig. 3 dargestellt, ein in einer Nut 42 angeordneter me tallisch-elastischer Dichtring 43 möglich, der dort gleichzeitig das Gehäuse 10 gegen möglicherweise eintretende Feuchtigkeit schützt.To further shield the switching device against electromagnetic interference, a spring plate 41 fastened to the cover 12 is located in the transition region of the inner sides 16 , 17 . Alternatively, as shown in FIG. 3, a metal-elastic sealing ring 43 arranged in a groove 42 is also possible, which at the same time protects the housing 10 there against moisture that may occur.

Durch die großflächige Ausbildung der Isolierfolie 35 wird eine sichere Abschirmung des Steckerbereiches 19 gewährleistet. Dadurch, daß die Flachstecker 22 von der Isolierfolie 35 an deren Umfangs flächen vollständig ringförmig umschlossen sind, werden Spalte bzw. Lücken vermieden. Die Abschirmwirkung der Isolierfolie 35 kann bei spielsweise durch die Anzahl der in die Isolierfolie 35 einge brachten oxidierten Metallpartikel oder deren Material variiert wer den, wobei jedoch vermieden werden muß, daß es zu einer leitenden elektrischen Verbindung zwischen der Oberfläche der Flachstecker 22 über die Isolierfolie 35 zum Deckel 12 kommt. Der als Auflagefläche dienende Kunststoffkörper 37 sorgt mit seinen erhabenen Stellen 38 und der Verschraubung 39 mit dem Deckel 12 für ein sicheres Anliegen der Isolierfolie 35 an den Flachsteckern 22 und der Isolierfolie 35 am Deckel 12.The large-area design of the insulating film 35 ensures reliable shielding of the plug area 19 . Characterized in that the tabs 22 of the insulating film 35 are completely ring-shaped on their circumferential surfaces, gaps or gaps are avoided. The shielding effect of the insulating film 35 can vary, for example, by the number of oxidized metal particles introduced into the insulating film 35 or the material thereof, but it must be avoided that there is a conductive electrical connection between the surface of the flat plug 22 via the insulating film 35 comes to the lid 12 . The plastic body 37 serving as the support surface, with its raised points 38 and the screw connection 39 with the cover 12, ensures that the insulating film 35 bears securely against the tabs 22 and the insulating film 35 on the cover 12 .

Zur Konstruktionsvereinfachung können bei geringeren Ansprüchen hin sichtlich der Kontaktsicherheit jedoch auf die erhabenen Stellen 38 und die Verschraubung 39 verzichtet werden. In diesem Fall muß durch ein entsprechendes Vorbiegen der Anschlußreihen 23, 24 der Flach stecker 22 sichergestellt sein, daß die Isolierfolie 35 bei der Mon tage des Deckels 12 an das Gehäuse 10 mit einem gewissen Anlagedruck gegen die Innenseite 17 des Deckels 12 gepreßt wird, so daß ein sicherer und großflächiger Kontakt der Isolierfolie 35 mit dem Deckel 12 gewährleistet ist.To simplify the design, the raised points 38 and the screw connection 39 can , however, be dispensed with in the case of lower demands with regard to the contact security. In this case, the terminal rows 23, 24 of the flat has to be plug 22 ensures that the insulation sheet 35 days at the Mon of the cover 12 is pressed to the housing 10 with a certain contact pressure against the inner side 17 of the cover 12 through a corresponding pre-bending, so that a safe and large-area contact of the insulating film 35 with the cover 12 is guaranteed.

Claims

1. Elektrisches Schaltgerät mit einem Gehause (10) mit metallischer Innenseite (16, 17), in dem mindestens eine Leiterbahnen und Bauele mente tragende Leiterplatte (28) untergebracht ist, mit in einem Durchführungsbereich aus dem Gehäuse (10) geführten, innerhalb des Gehäuses (10) mit zugeordneten Leiterbahnen der Leiterplatte (28) verbundenen Steckverbindungsteilen (22, 26), dadurch gekennzeichnet, daß im Durchführungsbereich der Steckverbindungsteile (22, 26) aus dem Gehäuse (10) eine Isolierfolie (35) angeordnet ist, die die Steckverbindungsteile (22, 26) an deren Umfangsflächen ringförmig umfaßt, daß in der Isolierfolie (35) oxidierte Metallpartikel eingebettet sind, und daß die Isolierfolie (35) in Kontakt mit der metalli schen Innenseite (16, 17) des Gehäuses (10) ist.1. Electrical switching device with a housing ( 10 ) with a metallic inside ( 16 , 17 ), in which at least one conductor tracks and components carrying circuit board ( 28 ) is housed, in a lead-through area from the housing ( 10 ), inside the housing ( 10 ) with associated conductor tracks of the printed circuit board ( 28 ) plug-in connection parts ( 22 , 26 ), characterized in that in the lead-through area of the plug-in connection parts ( 22 , 26 ) from the housing ( 10 ) an insulating film ( 35 ) is arranged which the plug-in connection parts ( 22 , 26 ) on the circumferential surfaces comprises a ring that oxidized metal particles are embedded in the insulating film ( 35 ), and that the insulating film ( 35 ) is in contact with the metallic inside ( 16 , 17 ) of the housing ( 10 ).

2. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierfolie (35) aus einem elastischem Trägermaterial wie beispielsweise Gummi, Silikon oder Polyimid besteht, und daß die oxidier ten Metallpartikel zum Beispiel aus Kupfer, Stahl, Aluminium, Tantal oder Barium bestehen. 2. Electrical switching device according to claim 1, characterized in that the insulating film ( 35 ) consists of an elastic carrier material such as rubber, silicone or polyimide, and that the oxidized metal particles consist, for example, of copper, steel, aluminum, tantalum or barium.

3. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der eingebetteten Metallpartikel etwa 1 µm bis 50 µm beträgt.3. Electrical switching device according to claim 2, characterized in that the size of the embedded metal particles is about 1 µm to 50 µm is.

4. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß die Dicke der Isolierfolie (35) etwa 0,1 mm bis 1 mm beträgt.4. Electrical switching device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the thickness of the insulating film ( 35 ) is approximately 0.1 mm to 1 mm.

5. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß die Isolierfolie (35) Einschnitte (36) für die Steckverbindungsteile (22, 26) hat.5. Electrical switching device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the insulating film ( 35 ) has incisions ( 36 ) for the plug connection parts ( 22 , 26 ).

6. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, daß auf der der Innenseite (16, 17) des Ge häuses (10) abgewandten Seite der Isolierfolie (35) ein Kunststoff körper (37) angeordnet ist, der zumindest teilweise flächig mit der Isolierfolie (35) verbunden ist.6. Electrical switching device according to one of claims 1 to 5, characterized in that on the inside ( 16 , 17 ) of the Ge housing ( 10 ) facing away from the insulating film ( 35 ) a plastic body ( 37 ) is arranged, at least partially connected to the insulating film ( 35 ).

7. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffkörper (37) erhabene Stellen (38) im Bereich der Durchführungen der Steckverbindungsteile (22, 26) hat.7. Electrical switching device according to claim 6, characterized in that the plastic body ( 37 ) has raised points ( 38 ) in the region of the bushings of the plug connection parts ( 22 , 26 ).

8. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn zeichnet, daß der Kunststoffkörper (37) mittels Verbindungsteilen (39) an der Innenseite (17) des Gehäuses (10) befestigt ist.8. Electrical switching device according to claim 6 or 7, characterized in that the plastic body ( 37 ) by means of connecting parts ( 39 ) on the inside ( 17 ) of the housing ( 10 ) is attached.