DE102005005897B3

DE102005005897B3 - Schaltungsmodul

Info

Publication number: DE102005005897B3
Application number: DE200510005897
Authority: DE
Inventors: Jürgen Dr. Bethke; Georg Fischer
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2005-02-09
Filing date: 2005-02-09
Publication date: 2006-05-18
Anticipated expiration: 2025-02-10
Also published as: WO2006084511A1

Abstract

Ein Schaltungsmodul (1) weist ein Gehäuse (2) auf, in dessem Inneren eine flexible Leiterplatte (6) verläuft. Die flexible Leiterplatte (6) ist an einem Kontaktelement (9) mit Hilfe einer Niete (8) befestigt. Die Niete (8) ist von einem angespritzten Dichtkörper (11) umschlossen, auf den eine Fassung (13) eines Gegenkontaktelements (10) aufschiebbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schaltungsmodul mit einem Gehäuse, das einen Innenraum aufweist, in dem ein flexibler Schaltungsträger verläuft, an dem ein Kontaktelement angebracht ist.

Ein derartiges Schaltungsmodul ist aus der DE 199 07 949 A1 bekannt. Das bekannte Schaltungsmodul umfasst eine Bodenplatte, auf der ein Gehäusedeckel angebracht werden kann. Der Gehäusedeckel und die Bodenplatte umschließen einen Hohlraum, in dem sich eine elektronische Schaltung befindet. Die elektronische Schaltung ist auf einem Keramiksubstrat ausgebildet, das allseitig von einer flexiblen Leiterplatte umgeben ist. Die flexible Leiterplatte weist Leiterbahnen auf, die über Bonddrähte mit Kontaktstellen auf dem Keramiksubstrat verbunden sind. Die flexible Leiterplatte ist allseitig aus dem von Gehäusedeckel und Bodenplatte gebildeten Hohlraum herausgeführt. Die flexible Leiterplatte liegt dabei auf der Bodenplatte auf und eine zwischen flexibler Leiterplatte und Gehäusedeckel eingelegte Ringdichtung dichtet den Hohlraum nach außen hin ab. Um die flexible Leiterplatte außerhalb des Hohlraums mechanisch zu stützen, sind die Außenkonturen der Bodenplatte so gestaltet, dass die Außenkonturen der Bodenplatte die Außenkonturen des flexiblen Schaltungsträgers umgeben. In Randbereichen der flexiblen Leiterplatte können schließlich mechanische Steckverbindungen an der flexiblen Leiterplatte angebracht werden.

Die mechanischen Steckverbindungen müssen so an der flexiblen Leiterplatte angebracht sein, dass ein Toleranzausgleich sowohl in Steckrichtung als auch quer zur Steckrichtung möglich ist. Ferner ist zu berücksichtigen, dass sich die mechanische Steckverbindung in einer Umgebung befindet, die mit Schmutz und Feuchtigkeit belastet ist. Insbesondere beim Einsatz eines derartigen Schaltungsmoduls in einem Getriebe befinden sich das Schaltungsmodul in einer Umgebung mit metallische Spänen oder metallischem Abrieb in Form von Schlamm, der Kurzschlüsse oder Fehlfunktionen auslösen kann, wenn er an die Verbindungsstelle zwischen dem flexiblen Schaltungsträger und den mechanischen Steckverbindung gelangt.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, ein einfach herstellbares Schaltungsmodul zu schaffen, dessen Kontaktelement Toleranzen ausgleichen kann und bei dem die Kontaktstelle zwischen flexiblem Schaltungsträger und Kontaktelement betriebssicher abgedichtet ist.

Diese Aufgabe wird durch das Schaltungsmodul mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst. In davon abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen angegeben.

Das Schaltungsmodul zeichnet sich dadurch aus, dass die Verbindungsstelle zwischen Kontaktelement und flexiblem Schaltungsträger durch einen angespritzten Dichtkörper umschlossen ist, der in eine Wand des Gehäuses einsetzbar ist.

Der in die Wand des Gehäuses einsetzbare Dichtkörper, der aus einem weichen Material gefertigt ist, ermöglicht einen Toleranzausgleich sowohl in Steckrichtung als auch quer zur Steckrichtung. Zugleich ist die Verbindungsstelle zwischen Kontaktelement und flexiblem Schaltungsträger dicht umschlossen, so dass auch in schmutzbelasteten Umgebungen kein Schmutz zur Kontaktstelle zwischen Kontaktelement und flexiblem Schaltungsträger gelangen kann. Somit wird durch den Dichtkörper sowohl die Kontaktstelle zwischen flexiblem Schaltungsträger und Kontaktelement als auch das Gehäuse selbst abgedichtet.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Verbindung zwischen dem mechanischen Kontaktelement und dem flexiblen Schaltungsträger mit Hilfe eines das Kontaktelement und den flexiblen Schaltungsträger formschlüssig zusammenhaltenden Verbindungselements bewerkstelligt. Derartige Verbindungselemente gewährleisten anders als Lötverbindungen auch bei dem hohem Druck und der hohen Temperatur, die während eines Spritzvorgangs herrschen, eine sichere Verbindung zwischen dem Kontaktelement und dem flexiblen Schaltungsträger. Außerdem wird der flexible Schaltungsträger während des Spritzvorgangs durch die mechanisch feste Verbindung mit dem starren Kontaktelement ausreichend positioniert, so dass während des Spritzvorgangs keine zusätzlichen Hilfsmittel, wie aus- und einfahrende Fixierstempel erforderlich sind.

Vorzugsweise ist das formschlüssig wirkenden Verbindungselement eine Niete. Nieten können auf einfache und erprobte Weise gesetzt werden und bieten eine ausreichende mechanische Festigkeit, um zu gewährleisten, dass sich die mechanische Verbindung zwischen dem Kontaktelement und dem flexiblen Schaltungsträger während des Spritzvorgangs nicht löst.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Dichtkörper für eine formschlüssige Verbindung mit der Wand des Gehäuses ausgebildet. Auf diese Weise wird der Dichtkörper sicher in der Wand des Gehäuses gehalten.

Um den Kontakt zwischen dem Kontaktelement und einem Gegenkontaktelement abzudichten, kann der Dichtkörper so eingerichtet sein, dass eine den Umfang des Dichtkörpers umschließende Fassung des Gegenkontaktelements auf den Dichtkörper aufschiebbar ist.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung im Einzelnen beschrieben werden. Es zeigen:
1 einen Querschnitt durch ein Schaltungsmodul für eine Getriebesteuerung.
1 zeigt einen Querschnitt durch ein Schaltungsmodul 1, das ein Gehäuse 2 mit einer Grundplatte 3 und einer Abdeckung 4 aufweist. Die Grundplatte 3 und die Abdeckung 4 umschließen einen Hohlraum 5, in dem eine flexible Leiterplatte 6 verläuft. Die flexible Leiterplatte 6 kann beispielsweise zu einem starren Schaltungsträger führen, auf dem elektronische Bauelemente zu einer Getriebesteuerung verschaltet sind. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, dass auf der flexiblen Leiterplatte 6 selbst elektronische Bauelemente angebracht sind. Der starre Schaltungsträger und eventuell auf der flexiblen Leiterplatte 6 angeordnete Bauelemente sind in 1 nicht dargestellt.
Die flexible Leiterplatte 6 ist an einem Ende durch eine Öffnung 7 der Abdeckung 4 herausgeführt und mit Hilfe einer Niete 8 an einem Kontaktstift 9 angebracht. Der Kontaktstift 9 ist starr ausgeführt und so beschaffen, dass er für eine elektrische Steckverbindung geeignet ist. Dementsprechend greift der Kontaktstift 9 in 1 in eine zugehörige Buchse 10 ein.
Die Niete 8, die die flexible Leiterplatte 6 mit dem Kontaktstift 9 verbindet, ist von einem angespritzten Dichtkörper 11 umschlossen, der aus einem elastischen Material hergestellt ist. Vorzugsweise handelt es sich dabei um ein spritzgussfähiges Elastomer.
Aufgrund der elastischen Eigenschaften des Dichtkörpers 11 ist der Dichtkörper 11 in die Öffnung 7 der Abdeckung 4 einsetzbar. Um ferner eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Dichtkörper 11 und der Abdeckung 4 zu bewerkstelligen, ist am Dichtkörper 11 eine umlaufende Nut 12 vorgesehen.
Falls es nicht möglich ist, den Dichtkörper 11 nach der Herstellung in die Abdeckung 4 einzusetzen, kann das Formwerkzeug für den Dichtkörper 11 so gestaltet werden, dass die Abdeckung 4 in das Formwerkzeug einsetzbar ist. Auf diese Weise kann die Abdeckung 4 formschlüssig mit dem Dichtköper 11 umspritzt werden.
Daneben ist es möglich, den Dichtkörper 11 so auszubilden, dass dieser beim Einschieben in die Abdeckung 4 mit der Grundplatte 3 in Anschlag gebracht werden kann. Die Grundplatte 3 sorgt dann zusammen mit der Öffnung 7 dafür, dass der Dichtkörper 11 sicher gehalten ist. Ferner kann daran gedacht werden, den Dichtköper 11 in der Öffnung 7 zu verriegeln, indem beispielsweise auf der dem Hohlraum 5 zugewandten Seite der Abdeckung 4 ein Stift in eine quer zur flexiblen Leiterplatte 6 verlaufenden Durchführung des Dichtkörpers 11 eingeschoben wird, bevor die Abdeckung 4 auf die Grundplatte 3 aufgesetzt wird. Schließlich können am Dichtkörper 11 auch Rastmittel vorgesehen sein, die beim Einschieben des Dichtkörpers 11 in die Öffnung 7 mit dem Gehäuse 2 verrasten.
Der Dichtkörper 11 ist weiterhin so ausgebildet, dass eine Fassung 13 der Buchse 10 im Klemmsitz auf den Dichtkörper 11 aufschiebbar ist. Um eine sichere Dichtung zu gewährleisten, ist der Dichtkörper 11 daher abschnittsweise zylinderförmig ausgebildet. Eine derartige gleich bleibende Außenkontur erleichtert das Aufschieben der Fassung 13 auf den Dichtkörper 11. Dadurch wird auch die Verbindung zwischen dem Kontaktstift 9 und der Buchse 10 gegen funktionsstörende Komponenten einer schmutzbelasteten Umgebung abgedichtet. Gegebenenfalls sind noch Rastmittel vorgesehen, um die Fassung 13 und den Dichtkörper 11 zu verrasten.
Das Schaltungsmodul 1 bietet eine Reihe von Vorteilen. Zum einen wird sowohl die Durchführung der flexiblen Leiterplatte 6 durch die Wand des Gehäuses als auch die Kontaktstelle zwischen flexibler Leiterplatte 6 und Kontaktstift 9 abge dichtet. Zum anderen kann die mit Hilfe des Dichtkörpers 11 geschaffene Verbindung Toleranzen bei der Positionierung der Fassung 13 und dem Schaltungsmodul 1 ausgleichen.
Das hier beschriebene Schaltungsmodul ermöglicht einen einfachen und sicheren Anschluss von externen Sensoren und Stellgliedern an das Schaltungsmodul.

Claims

Schaltungsmodul mit einem Gehäuse (2), das einen Innenraum (5) aufweist, in dem ein flexibler Schaltungsträger (6) verläuft, an dem ein Kontaktelement (9) angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstelle (8) zwischen Kontaktelement (9) und flexiblen Schaltungsträger (6) durch einen angespritzten Dichtkörper (11) umschlossen ist, der in eine Wand (4) des Gehäuses (2) einsetzbar ist.
Schaltungsmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontakt zwischen flexiblem Schaltungsträger (6) und Kontaktelement (9) mit Hilfe eines den flexiblen Schaltungsträger (6) und das Kontaktelement (9) formschlüssig zusammenhaltenden Verbindungselements (8) bewerkstelligt ist.
Schaltungsmodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement eine Niete (8) ist.
Schaltungsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtkörper (11) ein Längsprofil aufweist, das ein formschlüssiges Einsetzen des Dichtkörpers (11) in die Wand (4) des Gehäuses (2) zulässt.
Schaltungsmodul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass am Dichtkörper (11) eine umlaufende Nut (12) ausgebildet ist, mit der die Wand (4) des Gehäuses (2) fassbar ist.
Schaltungsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Dichtkörper (11) eine den Umfang des Dichtkörpers (11) umschließende Fassung (13) eines Gegenkontaktelements (10) im Klemmsitz aufschiebbar ist.
Schaltungsmodul nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtkörper (11) wenigstens abschnittsweise eine in Längsrichtung gleich bleibende Außenkontur aufweist.
Schaltungsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtkörper (11) aus einem Elastomer hergestellt ist.