DE19719436C2 - Spritzgußgehäuse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kunststoff-Spritzgußgehäuse zum Einbau elektrotechnischer und/oder elektronischer Bauelemente mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Derartige Spritzgußgehäuse finden in der Kraftfahrzeugindustrie Verwendung. Sie sind üblicherweise mehrteilig ausgebildet. Im Innern sind elektronische Bauelemente wie Transistoren und dgl. und als elektrotechnische Bauelemente beispielsweise die Spulen von Magnetventilen blockierschutzgeregelter Fahrzeugbremsanlagen untergebracht. Zur elektrischen Verschaltung beispielsweise mit Radbremssensoren, einer Stormversorgung usw. weisen die Spritzgußgehäuse Steckkontakte auf, die von einer Gehäuseninnenseite nach außen führen. Die Steckkontakte sind im Gehäuseinnern beispielsweise als Lötstifte und auf einer Außenseite des Gehäuses als Steckstifte oder Messerkontakte ausgebildet. Sie sind üblicherweise in einem eigenen Kunststoffkörper aufgenommen, mit dem sie umspritzt oder auf sonstige Weise in ihm aufgenommen sind. Der Kunststoffkörper mit den in ihm gehaltenen Steckkontakten bildet eine Steckerleiste. Zur Befestigung am Spritzgußgehäuse ist dieser Kunststoffkörper teilweise mit dem Kunststoff des Spritzgehäuses umspritzt, er bildet einen Bestandteil einer Wand des Spritzgußgehäuses.

Um dem Kunststoffkörper beim Spritzgießen des Spritzgußgehäuses mechanischen Halt in einem Spritzgießwerkzeug zu geben, weist das Spritzgießwerkzeug oder ein in es einzulegender Einlegeeinsatz eine mechanische Steckvorrichtung auf einer Außenseite des herzustellenden Spritzgußgehäuses und eine mechanische Steckvorrichtung auf einer Innenseite des herzustellenden Spritzgußgehäuses auf, in die der Kunststoffkörper mit den Steckkontakten eingesteckt wird. Da der Kunststoffkörper mit Außenflächen, aus denen seine Steckkontakte vorstehen, an den mechanischen Steckvorrichtungen anliegt, liegen diese Außenflächen des Kunststoffkörpers nach dem Spritzgießen des Spritzgußgehäuses frei, sie bilden Oberflächen des Spritzgußgehäuses. Um ein Eindringen von Wasser in das Spritzgußgehäuse sicher zu verhindern, müssen die Steckkontakte nach dem Spritzgießen des Spritzgußgehäuses abgedichtet werden. Dies erfolgt bei bekannten Spritzgußgehäusen durch Aufbringen einer Kunstharzschicht auf die nach dem Spritzgießen des Spritzgußgehäuses frei zugänglichen Außenflächen des Kunststoffkörpers, aus denen die im Kunststoffkörper aufgenommenen Steckkontakte hervorstehen. Das Abdichten des Spritzgußgehäuses an den Steckkontakten erfordert einen zusätzlichen Arbeitsgang.

Aus der DE-GM 70 01 065 ist ein Spritzgießwerkzeug zur Herstellung eines zwei­ poligen Steckers bekannt. Zum Fixieren zweier Steckerstifte weist das Spritzgießwerkzeug ein Einsatzstück auf, das auf die Steckerstifte aufclipsbar ist und das Lötstellen zur Verbindung der Steckerstifte mit einem zwei-adrigen Kabel vor eingespritztem Kunststoff abschirmt. Da der Stecker kein Gehäuse zum Einbau elektrotechnischer und/oder elektronischer Bauelemente aufweist, tritt das Problem der wasserdichten Durchführung von Steckkontakten nicht auf. Des weiteren läßt sich ein derartiges Einsatzstück nicht auf eine große Anzahl matrixförmig angeordneter Steckkontakte aufclipsen.

Die DE 38 40 713 A1 offenbart ein zweiteiliges Formwerkzeug zum Umgießen eines Endes eines Blechkontakts mit einem Kunstharz-Formkörper. Mit dem bekannten Formwerkzeug ist es zwar möglich, einen Blechkontakt wasserdicht mit einem Formkörper zu umgießen, jedoch ist damit nicht das Problem der wasserdichten Durchführung durch die Wand eines Spritzgußgehäuses gelöst.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kunststoff-Spritzgußgehäuse der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine Abdichtung der Steckkontakte durch das Spritzgießen des Spritzgußgehäuses erfolgt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist eine Wandung des Spritzgußgehäuses im Bereich des Kunststoffkörpers, in dem die Steckkontakte aufgenommen sind, durchgehend ausgebildet, d. h. der Kunststoff des Spritzgußgehäuses deckt zumindest eine der Außenflächen des Kunststoffkörpers, aus der die Steckkontakte vorstehen, vollständig ab. Die Wandung des Spritzgußgehäuses wird nicht vom Kunststoffkörper unterbrochen. Die Wandung des Spritzgußgehäuses dichtet an den Steckkontakten hermetisch ab, so daß im Bereich der Steckkontakte keine Feuchtigkeit in das Spritzgußgehäuse eindringen kann. Die Erfindung hat den Vorteil, daß eine hermetische Abdichtung im Bereich der Steckkontakte in einem Arbeitsgang mit dem Spritzgießen des Spritzgußgehäuses erfolgt. Weiterer Vorteil ist, daß kein zusätzlicher Werkstoff zum Abdichten notwendig ist.

Vorzugsweise ist der Kunststoffkörper, in dem die Steckkontakte aufgenommen sind, allseitig vom Kunststoff- Spritzgußgehäuse umgeben, der Kunststoffkörper ist vollständig im Kunststoff des Spritzgußgehäuses eingebettet, er weist keine frei zugängliche Außenfläche auf. Es sind also sowohl die Außenfläche des Kunststoffkörpers, aus der Steckkontakte beispielsweise als Lötstifte im Innern des Spritzgußgehäuses abstehen, als auch die Außenfläche des Kunststoffkörpers, aus der die Steckkontakte als Steckstifte, Messerkontakte oder dgl. auf einer Außenseite des Spritzgußgehäuses vorstehen, vollständig mit Kunststoff des Spritzgußgehäuses überzogen. Diese Ausgestaltung der Erfindung hat den Vorteil einer erhöhten Sicherheit gegen das Eindringen von Feuchtigkeit in das Spritzgußgehäuse.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist das Spritzgußgehäuse im Bereich des Kunststoffkörpers als Stecker- oder Kupplungsgehäuse ausgebildet, indem beispielsweise ein mit dem Spritzgußgehäuse einstückiger und in einem Arbeitsgang beim Spritzgießen des Spritzgußgehäuses hergestellter, die Steckkontakte umgebender Kragen am Spritzgußgehäuse ausgebildet ist.

Ein Spritzgießwerkzeug gemäß der Erfindung weist eine Steckvorrichtung auf, in die der Kunststoffkörper mit seinen Steckkontakten einsteckbar ist, um den Kunststoffkörper beim Spritzgießen des Spritzgußgehäuses zu positionieren und mechanisch zu halten. Diese mechanische Steckvorrichtung weist eine Einstecktiefenbegrenzung auf, die einen Zwischenraum in Form eines Spalts zwischen einander zugewandten Oberflächen der Steckvorrichtung und dem Kunststoffkörper sicherstellt. In diesen Spalt gelangt beim Spritzgießen des Spritzgußgehäuses Kunststoff, der eine durchgehende, den Kunststoffkörper zumindest auf einer Seite vollständig abdeckende Wandung des Spritzgußgehäuses bildet. Erfindungsgemäß greift die Einstecktiefenbegrenzung an den Steckkontakten und nicht an dem Kunststoffkörper an, an dem die Steckkontakte aufgenommen sind, um Unterbrechungen des den Kunststoffkörper abdeckenden Kunststoff des Spritzgußgehäuses zu vermeiden.

Der Abstand zwischen der mechanischen Steckvorrichtung und dem Kunststoffkörper wird vorzugsweise dadurch erreicht, daß Aufnahmen der mechanischen Steckvorrichtung, in die Steckkontakte einsteckbar sind, eine geringere Tiefe aufweisen, als ein Überstand, um den die Steckkontakte aus dem Kunststoffkörper vorstehen.

Die mechanische Steckvorrichtung kann bei Ausgestaltungen der Erfindung als Einlegeeinsatz des Spritzgießwerkzeugs ausgebildet sein.

Beim Spritzgießen des Spritzgußgehäuses wird erfindungsgemäß Kunststoff so in das Spritzgießwerkzeug eingespritzt, daß er den Kunststoffkörper zunächst auf der mechanischen Steckvorrichtung abgewandten Seiten erreicht. Durch den auftretenden Spritzdruck wird der Kunststoffkörper in Richtung der mechanischen Steckvorrichtung gedrückt, es wird vermieden, daß der Kunststoffkörper von der mechanischen Steckvorrichtung abgehoben oder gelockert wird und seine Position im Spritzgießwerkzeug verändert. Erst nachdem der Kunststoffkörper auf der der mechanischen Steckvorrichtung abgewandten Seite mit Kunststoff beaufschlagt ist, gelangt Kunststoff auch in den Spalt zwischen der mechanischen Steckvorrichtung und dem Kunststoffkörper, indem der Kunststoff des Spritzgußgehäuses den Kunststoffkörper, in dem die Steckkontakte aufgenommen sind, umfließt und/oder indem Kunststoff in den Spalt zwischen mechanischer Steckvorrichtung und Kunststoffkörper eingespritzt wird. Das erfindungsgemäße Spritzgießverfahren stellt eine vorgesehene Positionierung des Kunststoffkörpers und damit der Steckkontakte im herzustellenden Spritzgußgehäuse sicher und vermeidet eine Lageveränderung des Kunststoffkörpers mit den Steckkontakten im Spritzgießwerkzeug während des Spritzgießens durch Einwirkung des eingespritzten Kunststoffs.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Spritz­ gußgehäuse;

Fig. 2 einen Schnitt entlang Linie II-II in Fig. 1; und

Fig. 3 einen Kunststoffkörper mit Steckkontakten des Spritzgußgehäuses aus Fig. 1 und 2, der zur Spritzgießvorbereitung in Einlegeteile eingesteckt ist in einer Fig. 2 entsprechenden Schnittdar­ stellung.

Das in Fig. 1 und 2 dargestellte, erfindungsgemäße, insgesamt mit 10 bezeichnete Kunststoff-Spritzgußgehäuse ist dreiteilig. Es umfaßt ein Mittelteil 12, einen Deckel 14, der der klaren Darstellung wegen in Fig. 1 weggelassen und der in Fig. 2 mit Strichlinien angedeutet ist, sowie ein wannenförmiges Unterteil 16, das in Fig. 2 ebenfalls mit Strichlinien angedeutet dargestellt ist. Vom Spritzgußgehäuse 10 ist in der Zeichnung lediglich ein Bruchstück im Bereich einer Steckverbindung 18 dargestellt.

Das Spritzgußgehäuse 10 ist in Draufsicht im wesentlichen rechteckig. Das Gehäuse-Mittelteil 12 weist einen Zwischenboden 20 auf, von dessen Außenrändern eine mit ihm einstückige Wand 22 nach oben und nach unten absteht. Die Wand 22 bildet eine Art Rahmen des Zwischenbodens 20. In einem oberen Rand der Wand 22 ist eine Nut 24 vorgesehen, in die eine nicht dargestellte Dichtung zum Abdichten zwischen dem Deckel 14 und dem Mittelteil 12 einlegbar ist. Zur Positionierung an und zur Verschraubung des Deckels 14 und des Unterteils 16 mit dem Mittelteil 12 sind Messingrohre 26 in Eckbereichen des Mittelteils 12 eingespritzt.

Die Steckvorrichtung 18 des erfindungsgemäßen Spritzgußgehäuses 10 weist einen Stecker mit Steckkontakten in Form von Steckstiften 28 und Messerkontakten 30 auf. Die Steckstifte 28 sind Abschnitte gebogener Drahtstücke, die Messerkontakte 30 gebogene Blechstreifen, die in ihrem Mittelbereich mit einem Kunststoffkörper 32 umspritzt sind. Der Kunststoffkörper 32 mit dem Steckstiften 28 und den Messerkontakten 30 bildet eine Art Steckerleiste. Die die Steckstifte 28 bildenden Drahtstücke und die die Messerkontakte 30 bildenden Blechstreifen stehen rechtwinklig zu den Steckstiften 28 und Messerkontakten 30 mit ihrem jeweils anderen Ende auf einer anderen Seite aus dem Kunststoffkörper 32 vor und bilden dort Lötpins 34 bzw. Dopplötpins 36. Der Kunststoffkörper 32 ist allseitig mit Kunststoff des Spritzgußgehäuses 10 umgeben, d. h. er ist vollständig in den Kunststoff des Spritzgußgehäuses 10 eingeschlossen und weist keine zugängliche Oberfläche auf, die nicht von Kunststoff des Spritzgußgehäuses 10 abgeckt ist. Der Kunststoffkörper 32 ist in Fig. 1 mit Strichlinien angedeutet dargestellt, so daß auch in Fig. 1 zu sehen ist, daß der Kunststoffkörper 32 auf allen Seiten vom Kunststoff des Spritzgußgehäuses 10 umgeben ist. Die Steckstifte 28, Messerkontakte 30, Lötpins 34 und Doppellötpins 36 ragen durch den Kunststoff des Spritzgußgehäuses 10 hindurch, sie werden vom Kunststoff des Spritzgußgehäuses 10 hermetisch dicht umschlossen. Auf diese Weise ist die Durchführung der Steckontakte 28, 30 durch die Wand 22 des Spritzgußgehäuses 10 hermetisch dicht, so daß ein Eindringen von Feuchtigkeit in das Spritzgußgehäuse 10 vermieden wird.

Die Steckstifte 28 und die Messerkontakte 30 stehen auf einer Seite des Mittelteils 12 des Spritzgußgehäuses 10 aus der Wand 22 parallel zueinander und parallel zum Zwischenboden 20 nach außen vor. Ein rechteckiger mit dem Mittelteil 12 einstückiger Kragen 38 umschließt die Steckstifte 28 und die Messerkontakte 30, er bildet zusammen mit den Steckstiften 28 und Messerkontakten 30 den Stecker 18 des erfindungsgemäßen Spritzgußgehäuses 10.

Die Lötpins 34, 36 stehen auf einer Innenseite des Spritzgußgehäuses 10 nach oben aus dem Zwischenboden 20 vor. Sie sind dort mit Leiterbahnen einer kaschierten und mit nicht dargestellten elektronischen Bauelementen bestückten, in das Mittelteil 12 einsetzbaren Leiterplatte 40 verlötbar, die in Fig. 2 mit Strichlinien angedeutet dargestellt und die parallel zum Zwischenboden 20 über diesem im Mittelteil 12 anbringbar ist. Auf einer Unterseite des Zwischenbodens 20 sind beispielsweise Spulen 42 von Magnetventilen anbringbar, wie in Fig. 2 ebenfalls mit Strichlinien angedeutet. Elektrische Kontakte 44 der Spulen 42 ragen durch Löcher 48 im Zwischenboden 20 hindurch und sind mit Leiterbahnen der kaschierten Leiterplatte 40 verlötet. Auf diese Weise lassen sich nicht dargestellte, elektronische Bauelemente, mit denen die Leiterplatte 40 bestückt ist, und elektrotechnische Bauelemente wie beispielsweise die Spulen 42, die beispielsweise Bestandteil einer Blockierschutzregelung einer Fahrzeugbremsanlage sein können, im erfindungsgemäßen, feuchtigkeitsdichten Spritzgußgehäuse 10 unterbringen. Über den Stecker 18 sind diese Bauteile 42 elektrisch leitend mit weiteren Bauelementen und einem elektrischen Bordnetz beispielsweise eines Fahrzeugs verbindbar.

Zum Spritzgießen des Spritzgußgehäuses 10 wird der die Steckerleiste bildende Kunststoffkörper 32 mit seinen Steckstiften 28 und Messerkontakten 30 in ein Einlegeteil 46 und mit den rechtwinklig zu den Steckstiften 28 und den Messerkontakten 30 vom Kunststoffkörper 32 abstehenden Lötpins 34, 36 in ein weiteres Einlegeteil 48 eingesteckt, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Mit den Einlegeteilen 46, 48 wird die Steckerleiste 28, 30, 32, 34, 36 in an sich bekannter Weise in ein nicht dargestelltes, mehrteiliges Spritzgießwerkzeug zum Spritzgießen des erfindungsgemäßen Spritzgußgehäuses 10 eingelegt. Die Einlegeteile 46, 48 bilden mechanische Steckvorrichtungen für die Steckerleiste 28, 30, 32, 34, 36, welche die Steckerleiste 28, 30, 32, 34, 36 im Spritzgießwerkzeug positionieren und mechanisch halten.

Die Einlegeteile 46, 48 weisen Löcher 50 als Aufnahmen zum Einstecken der Steckstifte 28 und der Lötpins 34, 36 für sowie in der Zeichnung nicht sichtbare Schlitze als Aufnahmen zum Einstecken der Messerkontakte 30 auf. Die Löcher 50 und die Schlitze wirken zugleich als Einstecktiefenbegrenzung: ihre Tiefe ist begrenzt, sie ist geringer als die Länge, um die die Steckstifte 28, die Lötpins 34, 36 und die Messerkontakte 30 aus dem Kunststoffkörper 32 vorstehen. Es besteht somit ein Zwischenraum in Form von Spalten 52 zwischen dem Kunststoffkörper 32 und den ihm im Spritzgußwerkzeug haltenden Einlegeteilen 46, 48. In diese Spalte 52 fließt beim Spritzgießen des Mittelteils 12 des Spritzgußgehäuses 10 Kunststoff, so daß der Kunststoffkörper 32 vollständig im Kunststoff des Spritzgußgehäuses 10 eingeschlossen ist. Dabei wird der Kunststoff so in das nicht dargestellte Spritzgießwerkzeug eingespritzt, daß er zunächst den Einlegeteilen 46, 48 abgewandte Oberflächen 54, 56 des Kunststoffkörpers 32 erreicht und erst anschließend in die Spalte 52 zwischen dem Kunststoffkörper 32 und den Einlegeteilen 46, 48 gelangt. Auf diese Weise wird der Kunststoffkörper 32 von dem in das Spritzgießwerkzeug eingespritzen Kunststoff zunächst in Richtung der ihn im Spritzgießwerkzeug haltenden Einlegeteile 46, 48 gedrückt und auf diese Weise seine vorgesehene Positionierung sichergestellt. Es wird vermieden, daß in die Spalte 52 fließender Kunststoff die Lage des Kunststoffkörpers 32 im Spritzgießwerkzeug verändert.

Claims (7)

1. Kunststoff-Spritzgußgehäuse zum Einbau elektrotechnischer und/oder elektronischer Bauelemente, mit elektrisch leitenden, durch eine Wand des Spritzgußgehäuses durchgeführten Steckkontakten, die in einem von Kunststoff des Spritzgußgehäuses teilweise umspritzten Kunststoffkörper aufgenommen sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Spritzgußgehäuse (10) im Bereich des Kunststoffkörpers (32) durchgehend diesen zumindest auf einer Seite vollständig abdeckend ausgebildet ist, wobei die Steckkontakte (28, 30, 34, 36) durch das Spritzgußgehäuse (10) hindurchragen, und daß das Spritzgußgehäuse (10) die Steckkontakte (28, 30, 34, 36) hermetisch dicht umschließt.

2. Kunststoff-Spritzgußgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffkörper (32) allseitig vom Kunststoff des Spritzgußgehäuses (10) umschlossen ist.

3. Kunststoff-Spritzgußgehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Spritzgußgehäuse (10) im Bereich des Kunststoffkörpers (39) als Stecker- oder Kupplungsgehäuse (38) ausgebildet ist.

4. Spritzgießwerkzeug zur Herstellung eines Kunststoff- Spritzgußgehäuses nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Spritzgießwerkzeug eine mechanische Steckvorrichtung (46, 48) aufweist, in die der Kunststoffkörper (32) mit den Steckkontakten (28, 30, 34, 36) einsteckbar ist, so daß der Kunststoffkörper (32) mit den Steckkontakten (28, 30, 34, 36) im Spritzgießwerkzeug positioniert und gehalten ist, und daß Aufnahmen (50) der Steckvorrichtung (46, 48) für die Steckkontakte (28, 30, 34, 36) eine Einstecktiefenbegrenzung aufweisen, die einen Abstand zwischen dem Kunststoffkörper (32), in dem die Steckkontakte (28, 30, 34, 36) aufgenommen sind, und der Steckvorrichtung (46, 48) bzw. dem Spritzgießwerkzeug bei vollständig in die Steckvorrichtung (46, 48) eingesteckten Steckkontakten (28, 30, 34, 36) bewirkt.

5. Spritzgießwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmen (50) eine geringere Tiefe aufweisen als ein Überstand, um den die Steckkontakte (28, 30, 34, 36) aus dem Kunststoffkörper (32) vorstehen.

6. Spritzgießwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckvorrichtung (46, 48) ein Einlegeeinssatz des Spritzgießwerkzeugs ist.

7. Verfahren zur Herstellung eines Kunststoff- Spritzgußgehäuses nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit einem Spritzgießwerkzeug nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Kunststoff zunächst so in das Spritzgießwerkzeug eingespritzt wird, daß er den Kunststoffkörper (32), in dem die Steckkontakte (28, 30, 34, 36) aufgenommen sind, an einer der mechanischen Steckvorrichtung (46, 48) abgewandten Seite beaufschlagt und erst anschließend einen Zwischenraum (52) zwischen dem Kunststoffkörper (32) und der mechanischen Steckkvorrichtung (46, 48) gelangt.