DE19730712C1

DE19730712C1 - Gehäuseteil eines Ventilsteuergeräts mit Kontaktstift

Info

Publication number: DE19730712C1
Application number: DE19730712A
Authority: DE
Inventors: Guenter Haupt
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 1997-07-17
Filing date: 1997-07-17
Publication date: 1998-11-12
Anticipated expiration: 2017-07-18

Description

Die Erfindung betrifft ein Gehäuseteil für ein elektronisches Ventilsteuergerät gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, ins besondere ein Ventilsteuergerät für ein Bremssystem.

Bekannte Ventilsteuergeräte zum Steuern eines Bremssystems weisen auf einer Trägerplatte angeordnete Ventilspulen und auf der Trägerplatte angeordnete Kontaktstifte für einen Stecker zum Anschließen eines Pumpenmotors auf. Sowohl die Ventilspulen als auch der Pumpenmotor werden von einer Elek tronik des Steuergeräts gesteuert. Da zum Pumpenmotor ein re lativ hoher Strom fließt, weisen die Kontaktstifte regelmäßig einen Durchmesser von mehr als drei Millimeter auf. Über den Betriebsbereich zwischen -40°C und 110°C dehnen sich die Lei terplatte, in der ein Kontaktstift eingelötet ist, und die Trägerplatte, in der der Kontaktstift verankert ist, unter schiedlich stark aus. Somit wirken auf den Kontaktstift ins besondere Scherkräfte, wodurch es zu einer Beschädigung der Lötstelle kommen kann.

Aus der Offenlegungsschrift DE 33 27 414 A1 ist eine Buchsen leiste mit einem Isolierstoffkörper bekannt, in dessen Kam mern Kontaktelemente angeordnet sind. Ein Kontaktelement ist mit Einschnürungen versehen, so daß sich Sollbiegestellen er geben.

Die Offenlegungsschrift DE 42 25 358 A1 offenbart ein an den Gehäuseblock eines Hydroaggregates angesetztes Anbausteuerge rät, in dessen Gehäuse eine elektronische Schaltung auf einer Leiterfolie angeordnet ist. Die Anschlußpins von Magnetventi len sind direkt mit der Leiterfolie kontaktiert.

Die Offenlegungsschrift DE 195 29 671 betrifft eine Festhal tekonstruktion für Leiterplatten, bei der eine Rißbildung im Lötmaterial zwischen einem Zungenabschnitt eines Rahmenele ments und der Leiterplatte verhindert werden soll. Hierzu ist der Zungenabschnitt in eine Öffnung der Leiterplatte einge führt und mit dieser verlötet.

Aus der Patentschrift DE 32 33 620 C2 ist eine Anordnung mit einer Leiterplatte und einer Metallwand bekannt, die Befesti gungszungen enthält, an deren Ende sich eine Lötstelle zur Leiterplatte befindet. Eine Befestigungszunge ist meanderför mig ausgebildet oder hat die Form eines dünnen Steges.

In der Patentschrift DE 41 07 657 C2 ist ein Steckerpin ge zeigt, der in einem Steckergehäuse eingespannt ist und in ei ne Leiterplatte eingelötet ist. Zwischen der Leiterplatte und dem Steckergehäuse befindet sich ein Hohlraum. Der Steckerpin weist im Hohlraum eine Verjüngung auf, die sich bis zum Lö tende des Steckerpins erstreckt. Aufgrund der Verjüngung im Hohlraum kann sich der Steckerpin verformen und somit auftre tende Kräfte abbauen.

Es ist ein Ziel der Erfindung, ein Gehäuseteil eines elektro nischen Ventilsteuergeräts bereitzustellen, das besonders un empfindlich gegenüber einer unterschiedlichen Wärmeausdehnung von einer Trägerplatte und einer Leiterplatte ist.

Dieses Ziel wird mit einem Gehäuseteil erreicht, wie es in Anspruch 1 definiert ist. Zweckmäßige Weiterbildungen der Er findung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Da der Kontaktstift eine Verjüngung zwischen dem Kontaktende und dem Lötende aufweist, kann der Kontaktstift Kräfte auf nehmen, die durch eine unterschiedliche Wärmeausdehnung der Trägerplatte und der Leiterplatte entstehen. Die Trägerplatte und die Leiterplatte werden regelmäßig aus unterschiedlichen Kunststoffen hergestellt. Dabei verformt sich der Kontakt stift im Bereich der Verjüngung. Um zu gewährleisten, daß die auftretenden Kräfte ausschließlich eine Verformung des Kon taktstifts und keine Beschädigung der Lötstelle bewirken, weist der Kontaktstift im Bereich des Lötendes eine Verdic kung auf, die vorzugsweise dem Durchmesser des Kontaktstifts im Kontaktbereich entspricht. Aufgrund der Verdickung ergibt sich eine relativ große Kontaktfläche zwischen dem Kontakt stift, dem Lötmittel, und der Leiterplatte. Dadurch entsteht eine besonders stabile Lötstelle.

Ein besonders gutes Lötergebnis läßt sich dabei mit einem Hub-Tauch-Lötprozeß erzielen.

Um im Bereich der Verjüngung eine Verformung des Kontakt stifts zu ermöglichen, ist es besonders günstig, wenn zwi schen der Trägerplatte und der Leiterplatte ein Hohlraum ge schaffen wird, der wenigstens den 1,5fachen Durchmesser der Verjüngung des Lötstifts aufweist und sich in axialer Rich tung wenigstens über eine Länge erstreckt, die dem zweifachen Durchmesser der Verjüngung entspricht.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung ei nes Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch ein Gehäuseteil, und

Fig. 2 einen Ausbruch aus Fig. 1, in dem die Verjüngung und die Verdickung des Kontaktstifts dargestellt sind.

Das in Fig. 1 dargestellte Gehäuseteil 1 weist eine Träger platte 11 auf. An der Oberseite der Trägerplatte ist eine Leiterplatte 12 sowie eine Kühlplatte 14 zwischen Trägerplat te und Leiterplatte angebracht. Auf der Unterseite der Trä gerplatte 11 sind zwei Kontaktstifte 13 zum Herstellen einer Verbindung zwischen dem Ventilsteuergerät und einer Hydrau likpumpe dargestellt. Die Kontaktstifte ragen durch die Trä gerplatte 11 in die Leiterplatte 12. Die Kontaktstifte 13 sind von einem Steckergehäuse 15 umgeben. Dieses umschließt Kontaktenden 131 der Kontaktstifte. Zusätzlich befinden sich auf der Unterseite der Trägerplatte Ventilspulen (nicht dar gestellt) zur Betätigung von Hydraulikventilen.

Fig. 2 veranschaulicht den Kontaktstift 13 mit einer Verjün gung 132 und einem Lötende 133. Um für die Verjüngung 132 des Kontaktstifts eine ausreichende Verformungszone bereitzustel len, in der infolge von Wärmeausdehnung auftretende Spannun gen abgebaut werden können, weist die Trägerplatte 11 eine Erhebung 112 auf, die einen Hohlraum 111 einschließt. Dieser Hohlraum oder Vertiefung weist in axialer Richtung, zusammen mit dem Zwischenraum zwischen der Kühlplatte 14 und dem Boden der Trägerplatte 11, eine Länge auf, die etwa dem sechsfachen Durchmesser der Verjüngung 132 entspricht. Der Hohlraum 111 in der Trägerplatte 11 entspricht in einem zentralen Bereich etwa dem vierfachen Durchmesser der Verjüngung 132.

Der Bereich zwischen der Kühlplatte 14 und dem Boden der Trä gerplatte 11 kann mit einer elastischen Vergußmasse vergossen werden, so daß eine besonders zuverlässige Abdichtung in Richtung der Leiterplatte 12 und deren Steuerelektronik er reicht wird.

Das Lötende 133 hat innerhalb einer Bohrung 121 der Leiter platte 12 einen ungefähr 50% größeren Durchmesser als die Verjüngung 132.

Um die Lötbarkeit des Lötendes 133 zu verbessern, verjüngt sich das Lötende in einem Bereich, in dem der Kontaktstift beim Lötvorgang mit Lot benetzt wird. Das Lötende 133 läuft zu einer Art von Spitze zusammen.

Die der Trägerplatte 11 abgewandte Seite der Leiterplatte 12 wird von einem Deckel (nicht gezeigt) verschlossen.

Treten durch unterschiedliche Wärmeausdehnungen der Leiter platte 12 und der Trägerplatte 11 bedingte Scherspannungen auf, so kann sich der Kontaktstift im Bereich der Verjüngung 132 verformen. Aufgrund der Verdickung des Lötendes 132 ist die Lötverbindung zwischen dem Kontaktstift 13 und der Lei terplatte 12 besonders widerstandsfähig. Sie ist daher auch gegenüber Zug- und Druckbelastungen sowie Erschütterungen oder Vibrationen unempfindlich.

Bezugszeichenliste

1

Gehäuseteil

11

Trägerplatte

111

Hohlraum

112

Erhebung

12

Leiterplatte

121

Öffnung

13

Kontaktstift

131

Kontaktende

132

Verjüngung

133

Lötende

14

Kühlplatte

15

Steckergehäuse

Claims

1. Gehäuseteil eines elektronisches Ventilsteuergeräts, das aufweist:

1. eine Trägerplatte (11) aus Kunststoff,
2. eine Leiterplatte (12),
3. einen in der Trägerplatte (11) verankerten und an die Lei terplatte (12) gelöteten Kontaktstift (13),

dadurch gekennzeichnet, daß

1. der Kontaktstift zum Ausgleich von Scherkräften zwischen der Trägerplatte (11) und der Leiterplatte (12) eine Ver jüngung (132) zwischen einem Kontaktende (131) und einem Lötende (133) aufweist,
2. das Lötende gegenüber der Verjüngung (132) verdickt ist,
3. in der Trägerplatte (11) um die Verjüngung (132) herum ein Hohlraum (111) als Verformungszone ausgebildet ist.

2. Gehäuseteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (111) sich in axialer Richtung des Kontaktstifts (13) über eine Länge erstreckt, die mindestens dem zweifachen Durchmesser des Kontaktstifts im Bereich der Verjüngung (132) entspricht.

3. Gehäuseteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Hohlraums (111) mindestens dem 1,5fachen Durchmesser des Kontaktstifts (13) im Bereich der Verjüngung (132) entspricht.

4. Gehäuseteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (11) eine Erhebung (112) aufweist, die den Hohlraum (111) einschließt.

5. Gehäuseteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß sich die Verjüngung (132) des Kon taktstifts (13) über den gesamten Hohlraum (111) erstreckt.

6. Gehäuseteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß zwischen der Leiterplatte (12) und der Trägerplatte (11) eine Kühlplatte (14) angeordnet ist.

7. Gehäuseteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Verjüngung (132) wenigstens 25% kleiner als der Durchmesser des Kontakt stifts an seinem Kontaktende (131) ist.

8. Gehäuseteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Lötendes (133) dem Durchmesser des Kontaktendes (131) entspricht.