DE10320441B3 - Komponententräger - Google Patents

Abstract

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Komponententräger für beispielsweise einen Kraftfahrzeugtürverschluss mit darauf angeordneten Leiterbahnen (2) sowie elektrische Einrichtungen (3, 4, 5) wie Sensor (3), Stecker (4), Elektromotor (5) etc.. Erfindungsgemäß bilden die Leiterbahnen (2) zusammenen mit Anschlusselementen (2') für die elektrischen Einrichtungen (3, 4, 5) eine Vergusseinheit, wobei die jeweilige elektrische Einrichtung (3, 4, 5) ganz oder teilweise Bestandteil der Vergusseinheit ist, und wobei Gehäusewände (9) als Aussparungen ausgebildete Aufnahmen (11) für die jeweilige elektrische Einrichtung (3, 4, 5) aufweisen.

Description

• Die Erfindung betrifft einen Komponententräger für beispielsweise einen Kraftfahrzeugtürverschluss, welcher über ein Gehäuse und darin angeordnete Leiterbahnen sowie elektrische Einrichtungen verfügt, wobei die Leiterbahnen zusammen mit Anschlusselementen für die elektrischen Einrichtungen eine Vergusseinheit bilden, wobei ferner die jeweilige elektrische Einrichtung ganz oder teilweise Bestandteil der Vergusseinheit ist, und wobei die Leiterbahnen und die Anschlusselemente in wenigstens einer Vergusswanne aufgenommen werden.
• Bei einem Komponententräger der eingangs beschriebenen Ausführungsform entsprechend der DE 100 20 017 A1 wird so vorgegangen, dass eine elektromechanische Antriebsvorrichtung ein Gehäuse für einen Elektrolytkondensator aufweist. Der Elektrolytkondensator wird mit einer Steuerungsvorrichtung elektrisch verbunden und in eine Einschuböffnung des Gehäuses zur Positionierung eingeschoben. Anschließend wird ein Steckerkragen in die betreffende Einschuböffnung zumindest teilweise eingesetzt, wobei der Steckerkragen über Vergussöffnungen verfügt, in welche eine Vergussmasse eingefüllt wird.
• Darüber hinaus kennt man einen Kraftfahrzeugtürverschluss entsprechend der DE 43 06 143 A1 , bei welchem die Leiterbahnen bzw. elektrischen Leitungen in aus Spritzkunststoff bestehende Bereiche des Gehäuses im Wege des Spritzgießens eingebettet werden.
• Ähnlich geht die DE 40 15 311 A1 vor, bei der ein Blechformteil in ein Spritzgusswerkzeug gelegt wird und danach teilweise mit Kunststoffmaterial umgeben wird. Diese Technik kommt bei einer Schaltungsanordnung zum Tragen, die beispielsweise im Bereich der Kfz-Sensorik angewandt wird.
• Im Rahmen der DE 100 18 020 C2 wird bereits eine Vergusseinheit offenbart, bei welcher die elektrische Einrichtung zur Bildung einer Vergusswanne herangezogen wird.
• Schließlich kennt man ein Kraftfahrzeugtürschloss durch die DE 692 06 671 , welches ein metallenes Schaltkreiselement in das Gehäuse integriert, in dem dieses Schaltkreiselement während des Formens des Gehäuses aus Kunststoffmaterial eingefügt wird. Zusätzlich schlägt die vorbekannte Lehre eine elektrische Trennung von Teilen des Schaltkreiselementes vor, um dieses für den Einsatz mit einem oder mehreren zusätzlichen elektrischen Bauteilen umzurüsten.
• Der Stand der Technik hat sich bewährt, was den Schutz der Leiterbahnen innerhalb des Gehäuses für den Kraftfahrzeugtürverschluss durch die Einbettung in das Kunststoffspritzgießmaterial angeht. Gleichzeitig sind in diesem Fall die Leiterbahnen in der Lage, das Gehäuse zu verstärken. Allerdings gestaltet sich die Herstellung der Einbettung mit dem Kunststoffmaterial schwierig, weil hierfür in der Regel die exakte Positionierung der Leiterbahnen im Spritzgießwerkzeug erforderlich ist. Im Übrigen sind die Leiterbahnen nach wie vor ungeschützt im Übergangsbereich zu den ebenfalls im Gehäuse angeordneten elektrischen Einrichtungen. Was die DE 100 18 020 C2 angeht, so bleibt offen, ob und wie die elektrischen Einrichtungen während der Herstellung der Vergusseinheit gehalten werden. Hier will die Erfindung insgesamt Abhilfe schaffen.
• Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, einen Komponententräger der eingangs beschriebenen Gestaltung so weiter zu entwickeln, dass auf einfache und kostengünstige Weise ein Schutz der Leiterbahnen gelingt, und zwar ohne dass wesentliche Bereiche ausgespart sind, wobei die elektrischen Einrichtungen zudem einwandfrei fixiert sein sollen.
• Zur Lösung dieser technischen Problemstellung ist ein gattungsgemäßer Komponententräger dadurch gekennzeichnet, dass die Vergusswanne von auf einem Gehäuseboden aufstehenden Gehäusewänden mit jeweils als Aussparungen ausgebildeten Aufnahmen für die jeweiligen elektrischen Einrichtungen sowie von wenigstens einer Wand oder Abgrenzung der elektrischen Einrichtung definiert wird, wobei die jeweilige Aufnahme mit beidseitigen Stegen oder Nuten ausgebildet ist, die mit korrespondierenden Nuten oder Stegen am Gehäuse der elektrischen Einrichtung zu ihrer Halterung in der Aufnahme wechselwirken.
• Zunächst einmal wird also die jeweilige elektrische Einrichtung bewusst in den Gießvorgang zum Schutz der Leiterbahnen mit einbezogen. Das kann im einfachsten Fall so geschehen, dass die Anschlusselemente für die jeweilige elektrische Einrichtung wie diese selbst zu der Vergusseinheit gehören, wobei die elektrische Einrichtung mit den betreffenden Anschlusselementen auf übliche Art und Weise kontaktiert ist. Das kann durch Löten, Kleben, Schweißen, Kaltpressen oder vergleichbare elektrisch leitende Verbindungstechniken geschehen. Daneben ist die elektrische Einrichtung mit ihrem Gehäuse ganz oder teilweise Bestandteil der Vergusseinheit, so dass die aushärtende Vergießmasse beim Herstellen der Vergusseinheit also bis an das jeweilige Gehäuse fließt.
• In diesem Zusammenhang hat es sich bewährt, wenn die Leiterbahnen und die Anschlusselemente in der wenigstens einen Vergusswanne aufgenommen werden. Dabei wird diese Vergusswanne von den auf dem Gehäuseboden des Komponententrägers aufstehenden Gehäusewänden definiert. Zusätzlich wird zur Darstellung der Vergusswanne auch auf die wenigstens eine Wand eines Gehäuses der elektrischen Einrichtung zurückgegriffen. Dadurch wird die be treffende Gehäusewand der elektrischen Einrichtung automatisch Bestandteil der sich bildenden Vergusseinheit.
• Hierdurch kann der Materialeinsatz auf ein Minimum beschränkt werden, weil einzelne Gehäusewände durch ohnehin vorhandene Wände, Bestandteile etc. der in die Vergusseinheit zu integrierenden elektrischen Einrichtung ersetzt werden. Die elektrische Einrichtung erfährt hierdurch einen Halt innerhalb des Gehäuses, so dass in der Regel zusätzliche Befestigungsmaßnahmen nicht erforderlich sind. Das macht den Aufbau einfach und kostengünstig.
• Hierzu trägt ergänzend bei, dass die Leiterbahnen regelmäßig in Form eines Stanzgitters, einer Leiterplatte, einer Leiterbahnfolie etc. oder in Form von Kombinationen der genannten Elemente vorliegen. Das heißt, im Rahmen der Erfindung kann beispielsweise ein Stanzgitter mit einer Leiterbahnfolie kombiniert werden, um die im Gehäuse erforderlichen Leiterbahnen zu definieren. Dabei wird man über das Stanzgitter in der Regel Lastströme für beispielsweise Elektromotoren fließen lassen, während die Leiterbahnfolie demgegenüber nur Signalströme von Sensoren, der Steuereinrichtung etc. verarbeitet. Ebenso kann natürlich auch eine Leiterplatte mit einer Leiterbahnfolie und zusätzlich noch mit einem Stanzgitter kombiniert werden.
• Das alles ist möglich, weil erfindungsgemäß eine Vergusseinheit aus den Leiterbahnen sowie ganz oder teilweise den elektrischen Einrichtungen definiert wird, die sich durch Eingießen eines Vergießmaterials in die geformte Vergusswanne automatisch einstellt. Es ist also nicht erforderlich, die vorgenannten Elemente kompliziert in einem Spritzgießwerkzeug auszurichten und dann mit Kunststoff zu umspritzen. Hierdurch ergibt sich der weitere Vorteil, dass das Vergießen mehr oder minder bei Raumtemperatur oder etwas darüber stattfinden kann, so dass Beschädigungen der in die Vergusseinheit integrierten elektrischen Einrichtungen und/oder der Leiterbahnen als solche nicht zu befürchten sind.
• Die Leiterbahnen können grundsätzlich die gleiche Stärke aber unterschiedliche Breiten aufweisen. Das bietet sich besonders für den Fall an, dass an dieser Stelle mit einem Stanzgitter aus einer Metallplatte bzw. Metallfolie gleicher Stärke gearbeitet wird. Auf diese Weise lassen sich unterschiedliche Stromstärken problemlos beherrschen.
• Um die jeweilige elektrische Einrichtung einwandfrei in die die Vergusswanne bildenden Gehäusewände oder die eine Gehäusewand zu integrieren, verfügt die jeweilige Gehäusewand über die wenigstens eine als Aussparung ausgebildete Aufnahme, für die dort zu platzierende elektrische Einrichtung. Diese Aufnahme ist als Wandaussparung mit den beidseitigen Stegen oder Nuten ausgebildet. Die Stege oder Nuten wechselwirken mit den korrespondierenden Nuten oder Stegen am Gehäuse der elektrischen Einrichtung, um diese in die Aufnahme einzustecken und in der Aufnahme zu halten. Anders ausgedrückt, wird die elektrische Einrichtung zumeist in die betreffende Wandaussparung eingesteckt und durch das anschließende Vergießen und ihre Integration in die Vergusseinheit unverlierbar in dieser Position gehalten.
• Im Ergebnis wird ein Komponententräger zur Verfügung gestellt, der durch eine besonders einfache und gleichzeitig funktionssichere Anbringung und Halterung der Leiterbahnen in seinem Innern sowie zugehöriger elek trischer Einrichtungen überzeugt. Dabei lassen sich diese elektrischen Einrichtungen ganz oder teilweise in eine Vergusseinheit integrieren, die primär dem Schutz der Leiterbahnen dient. Bei diesen elektrischen Einrichtungen handelt es sich beispielsweise um Sensoren, die im Innern des Gehäuses unter anderem die Stellung der Drehfalle oder die Positionierung anderer Hebel abfragen. Auch gehören Stecker hierzu. Solche Stecker lassen sich besonders vorteilhaft mit dem Gehäuse verbinden, in dem der Stecker in eine betreffende Wandaussparung eingesteckt wird und seine Gehäusewand zumindest partiell eine Begrenzungswand für die Vergusswanne bildet.
• Dadurch wird der Stecker nach Erhärten des in die Vergusswanne eingegossenen Gießmaterials unverlierbar in seiner Position gehalten. Das Gleiche gilt für die anderen beschriebenen elektrischen Einrichtungen, welche ganz oder teilweise Bestandteil der Vergusseinheit sind. Als Gießmaterial hat sich Epoxidharz bewährt, das in pastöser Form in die Vergusswanne eingespritzt wird.
• Im Falle von zu kontaktierenden elektrischen Motoren geht man meistens so vor, dass diese Steckaufnahmen für Anschlussfahnen besitzen. Diese Anschlussfahnen sind als Anschlusselemente in die Vergusseinheit integriert und ragen über diese nur geringfügig hinaus, jedenfalls so weit, dass sie in den Steckaufnahmen aufgenommen werden und für eine einwandfreie elektrische Kontaktierung sorgen.
• Das alles gelingt bei einfachem Aufbau unter Berücksichtigung eines Minimums an Bauteilen. Gleichzeitig stellt das Vergießen bei quasi Raumtemperatur sicher, dass Beschädigungen an den in die Vergusseinheit ganz oder teilweise integrierten elektrischen Einrichtungen nicht zu befürchten sind. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen.
• Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:
• 1 den erfindungsgemäßen Komponententräger als Teil eines Kraftfahrzeugtürverschlusses ausschnittsweise in einer ersten Ausführungsform und
• 2 und 3 Varianten der Darstellung nach 1.
• In den Figuren ist ein Kraftfahrzeugtürverschluss ausschnittsweise dargestellt, der über ein Gehäuse 1 und darin angeordnete Leiterbahnen 2 sowie elektrische Einrichtungen 3, 4, 5 verfügt. Bei den elektrischen Einrichtungen 3, 4, 5 handelt es sich um einen Stecker oder eine Buchse 4 mit im Innern angeordneten Steckerstiften oder Buchseneinformungen, zwei Sensoren 3 sowie einen Elektromotor 5. Zur Aufnahme der Leiterbahnen 2 sowie der elektrischen Einrichtungen 3, 4, 5 dient ein Komponententräger, welcher mit dem Gehäuse 1 deckungsgleich ist. Grundsätzlich kann der Komponententräger aber auch ein Bestandteil des Gehäuses 1 oder sogar gänzlich unabhängig hiervon gestaltet sein.
• Die Sensoren 3 sind vorliegend als Mikroschalter 3 ausgeführt und dienen beispielsweise dazu, die Stellung einer nicht ausdrücklich gezeigten Drehfalle abzufragen bzw. die Position einer Diebstahlsicherung oder Kindersicherung an eine nicht gezeigte Steueranlage zu übermitteln. Von dem Stecker oder der Buchse 4 ausgehend werden die Signale der Sensoren 3 an die betreffende Steueranlage zur Auswertung übermittelt. Diese sendet ihrerseits beispielsweise Stellbefehle an den Elektromotor 5. Die gesamten elektrischen Lastströme oder Sensor- bzw. Steuerströme werden von den Leiterbahnen 2 im Innern des Gehäuses 1 bzw. auf dem Komponententräger an die gewünschten Stellen weitergeleitet.
• Anhand der Darstellung erkennt man, dass die Leiterbahnen 2 in einer bzw. mehreren Vergusswannen 6 aufgenommen werden. Tatsächlich sind in der Darstellung nach 1 zwei Vergusswannen 6 mit einer Trennwand 7 zu erkennen, während die 2 eine Vergusswanne 6 zeigt und die 3 wiederum zwei Vergusswannen 6 mit der Trennwand 7 darstellt.
• Die Vergusswannen 6 werden im Rahmen der Ausführungsbeispiele durch einerseits auf einem Gehäuseboden 8 aufstehende Gehäusewände 9 und andererseits ein oder mehrere Wände bzw. Begrenzungen 10 der elektrischen Einrichtungen 3, 4 definiert. Man erkennt in der 1, dass die Sensoren bzw. Schalter oder Signalgeber 3 jeweils eine Wand bzw. Begrenzung 10 zur Definition der Vergusswanne 6 zur Verfügung stellen. Gleiches gilt für den Stecker oder die Buchse 4. Dadurch werden die betreffenden elektrischen Einrichtungen 3, 4 gleichsam in die sich beim Erhärten eines in die Vergusswanne 6 eingefüllten Gießmaterials entstehende Vergusseinheit integriert.
• Im Einzelnen verfügen die betreffenden Gehäusewände 9 über jeweils Aufnahmen 11 in Gestalt von Wandaussparungen für die in dieser Aufnahme 11 zu platzierende jeweilige elektrische Einrichtung 3, 4. Man erkennt, dass beispielsweise die beiden Aufnahmen 11 für die Sensoren bzw. Signalgeber 3 mit beidseitigen Stegen 12 ausgerüstet sind, die in entsprechende Nuten 13 im Gehäuse der Sensoren bzw. Signalgeber 3 eingreifen. Dagegen ist die Aufnahme 11 als Wandaussparung zur Halterung des Steckers oder der Buchse 4 mit Nuten 13 ausgerüstet, in welche der Stecker oder die Buchse 4 mit entsprechend geformten Stegen 12 eingreift.
• Selbstverständlich sind auch Mischformen denkbar, d. h. dass die Aufnahme 11 an einer Seite mit einer Nut 13 und an der anderen Seite mit einem Steg 12 ausgerüstet ist. Gleiches gilt dann natürlich für die hierin schiebend aufgenommene elektrische Einrichtung 3, 4. Nach Einfüllen des Gießmaterials in die solchermaßen gebildete Vergusswanne 6 werden die betreffenden Wände bzw. Abgrenzungen 10 der elektrischen Einrichtungen 3, 4 in Verbindung mit den Gehäusewänden 9 gleichsam zu Bestandteilen der sich bildenden Vergusseinheit, so dass die elektrischen Einrichtungen 3, 4 unverlierbar in den Aufnahmen bzw. Steckaufnahmen 11 gehalten werden. Zusätzliche Sicherungsmaßnahmen können also entfallen.
• Die Kontaktierung der elektrischen Einrichtungen 3, 4, 5 mag insgesamt so vonstatten gehen, dass entsprechende Anschlussfahnen der Einrichtungen 3, 4, 5 mit Enden der Leiterbahnen 2 bzw. endseitigen Anschlusselementen 2' durch elektrisch leitende Verbindungstechniken kontaktiert werden. Hier kommt Löten, Kleben, Schweißen, Kaltpressen oder dergleichen in Frage.
• Im Rahmen der Variante nach 1 sind die Leiterbahnen 2 als Stanzgitter ausgeführt. Bei der Variante nach 2 kommt demgegenüber eine Leiterplatte zum Einsatz. Die 3 kombiniert schließlich eine Leiterplatte oder eine Leiterbahnfolie mit einem Stanzgitter zur Definition der Leiterbahnen 2. Üblicherweise wird man für die Weiterleitung von Lastströmen auf ein Stanzgitter zurückgreifen, während Sensor- und Steuerströme von einer Leiterbahnfolie oder einer Leiterplatte geführt werden. Das ist selbstverständlich nicht zwingend.
• Jedenfalls können die einzelnen Leiterbahnen 2 grundsätzlich eine gleiche Stärke aber unterschiedliche Breite aufweisen, um verschiedenen Stromstärken Rechnung tragen zu können. Das Gehäuse 1 mag aus Kunststoff im Wege des Spritzgießens gefertigt sein, wobei jedoch auch Ausführungsformen in Metall grundsätzlich denkbar sind. Dann wird man den Gehäuseboden 8 vor dem Auflegen der Leiterbahnen 2 bevorzugt mit einer Isolationsschicht überziehen.
• Die Anbringung des Elektromotors 5 geht so vonstatten, dass er in entsprechende Aufnahmen in den Gehäusewänden 9 gehalten wird. Anschlussfahnen oder Anschlussbuchsen mögen hierbei eine Verbindung mit den aus der Vergusseinheit hochstehenden Anschlusselementen 2' eingehen.

Claims (5)

1. Komponententräger für beispielsweise einen Kraftfahrzeugtürverschluss, welcher über ein Gehäuse (1) und darin angeordnete Leiterbahnen (2) sowie elektrische Einrichtungen (3, 4, 5) verfügt, wobei – die Leiterbahnen (2) zusammen mit Anschlusselementen (2') für die elektrischen Einrichtungen (3, 4, 5) eine Vergusseinheit bilden, wobei ferner – die jeweilige elektrische Einrichtung (3, 4, 5) ganz oder teilweise Bestandteil der Vergusseinheit ist, und wobei – die Leiterbahnen (2) und die Anschlusselemente (2') in wenigstens einer Vergusswanne (6) aufgenommen werden, dadurch gekennzeichnet, dass – die Vergusswanne (6) von auf einem Gehäuseboden (8) aufstehenden Gehäusewänden (9) mit jeweils als Aussparungen ausgebildeten Aufnahmen (11) für die jeweilige elektrische Einrichtung (3, 4, 5) sowie von wenigstens einer Wand oder Abgrenzung (10) der elektrischen Einrichtung (3, 4, 5) definiert wird, wobei – die jeweilige Aufnahme (11) mit beidseitigen Stegen (12) oder Nuten (13) ausgebildet ist, die mit korrespondierenden Nuten (13) oder Stegen (12) am Gehäuse der elektrischen Einrichtung (3, 4, 5) zu ihrer Halterung in der Aufnahme (11) wechselwirken.
2. Komponententräger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den elektrischen Einrichtungen (3, 4, 5) um einen Sensor (3), einen Stecker (4), einen Elektromotor (5) etc. handelt.
3. Komponententräger nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahnen (2) in Form eines Stanzgitters, einer Leiterplatte, einer Leiterbahnfolie etc. oder in Form von Kombinationen der genannten Elemente vorliegen.
4. Komponententräger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahnen (2) gleiche Stärke aber unterschiedliche Breite aufweisen, um verschiedenen Stromstärken Rechnung tragen zu können.
5. Komponententräger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Einrichtungen (3, 4, 5) mit den Anschlusselementen (2') durch Löten, Kleben, Schweißen, Kaltpressen oder vergleichbare elektrisch leitende Verbindungstechniken kontaktiert sind.