-
Die
Erfindung betrifft ein Schaltungsmodul mit einem Grundkörper, mit
einer sich über
den Grundkörper
erstreckenden Abdeckung und mit einem zwischen Grundkörper und
Abdeckung angeordneten Schaltungsträger.
-
Die
Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung des Schaltungsmoduls.
-
Derartige
Schaltungsmodule sind allgemein bekannt und werden in der Automobilindustrie
zur Aufnahme von Getriebe- und Motorsteuerungen verwendet. Die bekannten
Schaltungsmodule werden nach Möglichkeit
so konstruiert, dass sie die auf dem Schaltungsträger angeordnete
elektronische Getriebe- oder Motorsteuerung von der schmutz- und
vibrationsbelasteten Umgebung abschirmen.
-
Zur
Herstellung der bekannten Schaltungsmodule wird die elektronische
Getriebe- oder Motorsteuerung auf einer als Schaltungsträger dienenden Leiterplatte
aufgebaut und die Leiterplatte auf den Grundkörper aufgebracht. Bei dem Grundkörper handelt
es sich üblicherweise
um eine Metallplatte, in die Durchführungen für Stecker und Befestigungsmittel, wie
Nieten oder Schrauben, eingebracht sind. Nachdem die Leiterplatte
auf den Grundkörper
gelegt worden ist, wird die Leiterplatte mit Hilfe von Schrauben oder
Nieten am Grundkörper
befestigt. In einem weiteren Verfahrensschritt wird dann die Leiterplatte
mit Hilfe der Abdeckung abgedeckt. Die Abdeckung selbst wurde wiederum
an der Grundplatte mit Hilfe von Nieten oder Schrauben befestigt.
-
Die
Montage der Abdeckung und der Leiterplatte am Grundkörper mit
Hilfe von Schrauben oder Nieten ist umständlich und daher mit großen Kosten verbunden.
-
Aus
der Druckschrift
EP
0 918 450 A2 ist ein aus Kunststoff hergestelltes Gehäuse für elektrische oder
elektronische Bauteile bekannt, dessen Boden und Deckel über ein
Filmscharnier gegeneinander verschwenkbar verbunden sind.
-
Aus
der Druckschrift
AT 336 716 ist
eine Verriegelungsvorrichtung für
ein Gehäuse
mit verschwenkbarem oder einsetzbarem Deckel bekannt, bei der ein
in einer Längsnut
angeordneter Schließzylinder
durch Drehen in ein Lage gebracht werden kann, in der eine Randleiste
des Deckels formschlüssig
in der Längsnut
gehalten wird.
-
In
der Druckschrift
DE
92 13 671 U1 ist ein Gehäuse für eine elektronische Schaltungsanordnung
beschrieben, bei dem der Zusammenbau der beiden Gehäuseteile
derart erfolgt, dass durch leichtes Zusammendrücken der Gehäuseteile
ein Gehäuseteil
gespreizt wird und dadurch jeweils korrespondierende Haken an den
Gehäuseteilen
einschnappen.
-
Bei
einem weiteren bekannten Gehäuse
(
DE 197 22 602 A1 )
ist eine Seitenwand über
ein Filmscharnier verschwenkbar mit dem Gehäusegrundkörper verbunden, um ein Aufweiten
des Gehäuses an
dieser Stelle zu ermöglichen.
-
Aus
der Druckschrift
DE
299 06 664 U1 ist schließlich ein Gehäuse bekannt,
bei dem eine Tür an
ein aus Seitenwänden
gebildetes Korpusteil mittels Scharnieren angelenkt ist. Hierzu
ist die scharnierseitige Seitenwand mit einer durchgehenden Nut versehen,
in der winkelförmige
Scharnierhaken befestigt sind.
-
Ausgehend
von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
ein einfach montierbares Schaltungsmodul zu schaffen. Ferner liegt
der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung
des Schaltungsmoduls anzugeben.
-
Diese
Aufgaben werden durch ein Schaltungsmodul und ein Verfahren mit
den Merkmalen des unabhängigen
Anspruchs gelöst.
In davon abhängigen
Ansprüchen
sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen angegeben.
-
Bei
dem Schaltungsmodul ist die Abdeckung über eine Gelenkverbindung an
dem Grundkörper verschwenkbar
gelagert. Eine derartige Gelenkverbindung lässt sich zum Beispiel auf einfache
Weise durch Eingreifen eines Stegs in eine Nut bewerkstelligen.
Nachdem der Schaltungsträger
in eine Lage zwischen Grundplatte und Abdeckung gebracht worden
ist, kann die Abdeckung in die Stellung verschwenkt werden, die
dem fertig montierten Zustand entspricht. In dieser Stellung wird
eine Relativbewegung zwischen der Abdeckung und dem Grundkörper in
Richtung der Drehachse der Gelenkverbindung mit Hilfe eines Haltemittels
verhindert. In Richtung der Drehachse wird daher die Abdeckung durch das
Haltemittel fixiert. Auch quer zur Drehachse der Gelenkverbindung
kann sich die Abdeckung nicht bewegen, da die Abdeckung an einer
derartigen Bewegung durch die Gelenkverbindung gehindert ist. Da im
fertig montierten Zustand auch keine Bewegung der Abdeckung um die
Drehachse möglich
ist, kann sich die Abdeckung aus dem fertig montierten Zustand auch
nicht herausbewegen. Somit sind die Abdeckung und der Grundkörper in
ihrer relativen Lage zueinander fixiert. Da für die Befestigung der Abdeckung
an der Grundplatte keine oder nur wenige Schrauben oder Nieten erforderlich
sind, ist das Schaltungsmodul auf einfache und kostengünstige Weise
herstellbar.
-
Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
des Schaltungsmoduls ist das die Relativbewegung zwischen der Grundplatte
und der Abdeckung verhindernde Haltemittel ein Formschluss zwischen
der Grundplatte und der Abdeckung. Der Vorteil dieser Ausführungsform
ist, dass keinerlei Schrauben oder Nieten zur Befestigung der Abdeckung
an der Grundplatte erforderlich sind.
-
Vorzugsweise
handelt es sich bei dem Grundkörper
um eine stranggepresste Grundplatte, die eine sich in Pressrichtung
erstreckende gekapselte Nut aufweist, in die eine Hakenleiste der
Abdeckung einbringbar ist. In der gekapselten Führungsnut ist die Hakenleiste
schwenkbar gelagert. Die gekapselte Führungsnut lässt sich insbesondere derart gestalten,
dass die Abdeckung auch in Richtungen quer zur Drehachse nahezu
spielfrei gehalten ist. Eine derartige Gelenkverbindung weist trotz
ihres einfachen Aufbaus daher sämtliche
erforderliche Funktionen auf.
-
Bei
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist in der Abdeckung eine Ausnehmung für ein Kontaktelement vorgesehen,
mit dem sich der Schaltungsträger
elektrisch kontaktieren lässt.
Vorzugsweise besteht ein Formschluss zwischen der Abdeckung und
dem Kontaktelement, durch den eine Relativbewegung zwischen dem
Kontaktelement und der Abdeckung unterbunden ist. Es ist daher möglich, auf
eine rigide Befestigung des Kontaktelements am Schaltungsträger zu verzichten
und die Kosten für
die Montage des Schaltungsmoduls weiter zu senken.
-
Bei
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
sind in der Abdeckung Federzungen vorgesehen, die im fertig montierten
Zustand eine Federkraft auf den Schaltungsträger ausüben, durch die der Schaltungsträger im Inneren
des Schaltungsmoduls niedergehalten wird. Es ist daher vorteilhafterweise
keine weitere Schraubverbindung zwischen dem Grundkörper und
dem Schaltungsträger
erforderlich, um den Schaltungsträger im Schaltungsmodul zu fixieren.
-
Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden
Beschreibung hervor, in der die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung
im Einzelnen erläutert
wird. Es zeigen:
-
1 eine teilweise aufgeschnittene
perspektivische Ansicht eines Schaltungsmoduls;
-
2 eine Explosionsansicht
des Schaltungsmoduls aus 1;
-
3 eine weitere perspektivische
Ansicht des fertig montierten Schaltungsmoduls aus den 1 und 2; und
-
4 eine Explosionsansicht
eines weiteren abgewandelten Schaltungsmoduls.
-
Anhand
der 1 und 2 wird nunmehr ein Ausführungsbeispiel
eines Schaltungsmoduls 1 erläutert. 1 zeigt dabei eine teilweise aufgeschnittene
perspektivische Ansicht des Schaltungsmoduls 1. 2 zeigt das Schaltungsmodul 1 aus 1 in einer Explosionsansicht.
-
Das
Schaltungsmodul 1 umfasst eine Grundplatte 2,
die auf einer Vorderseite 3 eine Haltenut 4 und
auf einer Rückseite 5 eine
Haltenut 6 aufweist. In die Haltenuten 4 und 6 können Schrauben 7 und 8 mit
passgenauen Schraubenköpfen 9 und 10 eingeführt werden,
um die Bodenplatte 2 im Inneren eines Fahrzeugs zu befestigen.
-
Ferner
verfügt
die Bodenplatte 2 über
sich in Strangpressrichtung erstreckende Durchführungen 11, in die
selbstschneidende Schrauben zur Befestigung der Bodenplatte 2 im
Inneren eines Fahrzeugs einschraubbar sind.
-
Darüber hinaus
sind auf einer Unterseite 12 der Bodenplatte 2 Kühlrippen 13 ausgebildet,
die dazu dienen, im Inneren des Schaltungsmoduls erzeugte Wärme abzuführen.
-
Auf
einer Oberseite 14 der Bodenplatte 2 sind Schraubennuten 15 ausgebildet,
in die, wie in 1 dargestellt,
Befestigungsschrauben 16 einschraubbar sind. Mit Hilfe
der Befestigungsschrauben 16 ist eine Leiterplatte 17 an
der Bodenplatte 2 anschraubbar. Wie nachfolgend noch im
Einzelnen erläutert
wird, kann auf die Befestigungsschrauben 16 auch verzichtet
werden.
-
Um
die Leiterplatte 17 gegenüber der Bodenplatte 2 zu
isolieren, werden, wie in 2 dargestellt, zwischen
der Leiterplatte 17 und der Bodenplatte 2 Isolierstreifen 18 aus
einem elektrisch isolierenden Material angeordnet.
-
Auf
der Leiterplatte 17 befinden sich in den Figuren nicht
dargestellte Bauelemente. Diese Bauelemente können sowohl auf einer Oberseite 19 als auch
auf einer Unterseite 20 der Leiterplatte 17 angebracht
werden. Um ein Anbringen von Bauelementen auf der Unterseite 20 der
Leiterplatte 17 zu ermöglichen,
ist in der Bodenplatte 2 eine Senke 21 ausgebildet.
Neben den nicht dargestellten Bauelementen ist an der Leiterplatte 17 auch
ein Stecker 22 befestigt, der ein Steckergehäuse 23 und
Kontaktstifte 24 umfasst.
-
Der
Stecker 22 und die Leiterplatte 17 werden im fertig
montierten Zustand durch einen Deckel 25 abgedeckt, der
mit einer Hakenleiste 26 in eine gekapselte Gelenknut 27 eingreift.
Die Hakenleiste 26 und die in der Bodenplatte 2 ausgebildete
Gelenknut 27 sind derart gestaltet, dass der Deckel 25 um eine
Drehachse 28 verschwenkbar ist. Die Lage der Drehachse 28 kann
je nach der Konstruktion der Gelenknut 27 und der Hakenleiste 26 vom Öffnungswinkel
zwischen Bodenplatte 2 und Deckel 25 abhängen.
-
Zur
Montage des Deckels 25 wird die Hakenleiste 26 entweder
von einer Seitenfläche 29 her
in die Gelenknut 27 eingeschoben oder durch eine kombinierte
Einführ-
und Eindrehbewegung in die Gelenknut 27 eingeführt. Nach
dem Einlegen der Leiterplatte 17 kann dann der Deckel 25 auf
die Bodenplatte 2 heruntergeklappt und mit Hilfe von Umbördelstegen 30 fest
mit der Bodenplatte 2 verbunden werden. Durch die Umbördelstege 30 wird
der Deckel 25 auf den Stecker 22 gedrückt, so
dass die Leiterplatte 17 im Bereich des Steckers 22 fest
auf der Bodenplatte 2 aufliegt.
-
Der
Deckel 25 verfügt
im Bereich einer Steckeröffnung 31 über Randstege 32,
durch die der Stecker 22 zurückgehalten wird. Darüber hinaus
sind im Bereich des Steckers 22 am Deckel 25 Steckerhaltezungen 33 ausgebildet,
welche in zugeordnete, rückseitige
Ausnehmungen 34 des Steckergehäuses 34 eingreifen.
Durch die Umbördelstege 30,
die Randstege 32 und die Steckerhaltezungen 33 wird eine
feste Verbindung zwischen dem Steckergehäuse 23 des Steckers 22 und
der Leiterplatte 17 erzielt. Grundsätzlich ist es daher möglich, auf
eine feste Verbindung zwischen der Leiterplatte 17 und
dem Steckergehäuse 23 zu
verzichten. Insbesondere ist es möglich, auf Schrauben 35 zu
verzichten, mit denen bei dem in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel
das Steckergehäuse 23 an
der Leiterplatte 17 befestigt wird.
-
Um
die Leiterplatte 17 im Inneren des Schaltungsmoduls 1 zu
fixieren, sind in den Deckel 25 Federzungen 36 eingestanzt,
deren Anzahl und räumliche
Ausgestaltung von der zum Anpressen der Leiterplatte 17 auf
die Bodenplatte 2 erforderlichen Federkraft abhängt. Da
der Deckel 25 auf gegenüberliegenden
Seiten von der Gelenknut 27 und dem Steckergehäuse 23 abgestützt wird,
ist der Deckel 25 im montierten Zustand gegenüber der
Leiterplatte 17 nicht beweglich. Folglich ändert sich
die auf die Leiterplatte 17 wirkende Federkraft auch dann
nicht, wenn auf den Deckel 25 eine Presskraft ausgeübt wird.
-
Es
sei darauf hingewiesen, dass die beim Ausstanzen der Federzungen 36 entstehenden Öffnungen 37 zum
Beispiel mit Hilfe eines selbstklebenden Aluminiumbandes verschlossen
werden können, um
das Schaltungsmodul 1 abzudichten.
-
Um
eine Bewegung des Deckels 25 entlang der Drehachse 28 zu
verhindern, ist der Deckel 25 mit seitlichen Schürzen 38 versehen,
die sich im fertig montierten Zustand wenigstens teilweise über die Seitenflächen 29 der
Bodenplatte 2 erstrecken. Dadurch ist keine Relativbewegung
zwischen Deckel 25 und Bodenplatte 2 in Richtung
der Drehachse 28 möglich.
Da andererseits eine Bewegung des Deckels 25 in eine Richtung
quer zur Drehachse 28 durch die Gelenknut 27 und
die Umbördelstege 30 verhindert
wird, ist der Deckel 25 formschlüssig mit der Bodenplatte 2 zu
einer festen Einheit verbunden. Da der Deckel 25 auch das
Steckergehäuse 23 spielfrei
hält, ist
auch eine Bewegung der Leiterplatte 17 auf der Oberseite 14 der
Bodenplatte 2 unterbunden.
-
3 zeigt eine perspektivische
Ansicht des fertig montierten Schaltungsmoduls 1. Aus 3 geht deutlich hervor,
dass sich die Schürzen 38 über die
Seitenflächen 29 der
Bodenplatte 2 erstrecken.
-
Zur
Herstellung des Schaltungsmoduls 1 wird zunächst in
einem Strangpressprozess ein Strangpresskörper hergestellt, der das Querschnittsprofil
der Bodenplatte 2 aufweist. Anschließend werden vom Strangpresskörper die
Bodenplatten 2 abgeteilt. Die Bodenplatten 2 können auch
in einem Stanz-Biege-Prozess hergestellt werden. Der Deckel 25 kann
zum Beispiel durch Tiefziehen aus einem Stahlblech hergestellt werden.
-
In
einem weiteren Verfahrensschritt werden die bestückte Leiterplatte 17 und
die Isolierstreifen 18 auf die Bodenplatte 2 aufgebracht
und der Deckel 25 durch ein Eindrehen der Hakenleiste 26 in
die Gelenknut 27 mit der Bodenplatte 2 verbun den.
Danach kann der Deckel 25 heruntergeklappt werden, bis
der Deckel 25 auf dem Stecker 22 zu liegen kommt.
Anschließend
werden die Umbördelstege 30 so
verformt, dass deren Enden an der Unterseite 12 der Bodenplatte 2 anliegen.
Der Deckel 25 lässt
sich daher ohne weitere Befestigungsmittel, wie Schrauben oder Nieten,
an der Bodenplatte 2 befestigen. Die Montage des Schaltungsmoduls 1 ist
daher auf besonders einfache und kostengünstige Weise möglich.
-
Bei
einem abgewandelten Montageverfahren wird die Leiterplatte 17 zunächst in
den umgedrehten Deckel 25 eingelegt, wobei die Steckerhaltezungen 33 des
Deckels 25 in die Ausnehmungen 34 des Steckergehäuses 23 eingeführt werden.
Durch die in die Ausnehmungen 34 des Steckergehäuses 23 eingreifenden
Steckerhaltezungen 33 wird die Leiterplatte 17 im
Deckel 25 ausgerichtet. Anschließend wird dann die Bodenplatte 2 am
Deckel 25 befestigt, indem die Hakenleiste 26 in
die Gelenknut 27 eingebracht wird und die Grundplatte 2 auf
den Deckel 25 heruntergeklappt wird.
-
Anstelle
der Umbördelstege 30 können auch Schnappverschlüsse verwendet
werden, die beispielsweise in die Haltenut 4 einrasten.
-
4 zeigt schließlich eine
Explosionsansicht eines weiteren Schaltungsmoduls 39 mit
einer abgewandelten Leiterplatte 40, auf der ein Stecker 41 befestigt
werden kann. Der Stecker 41 ist im Gegensatz zum Stecker 22 des
in den 1 bis 3 dargestellten Schaltungsmoduls 1 um
90° gedreht
und erstreckt sich entlang der Seitenfläche 29 einer Bodenplatte 42.
Zur Abdeckung der Bodenplatte 42 und der darauf angeordneten
Leiterplatte 40 wird ein Deckel 43 verwendet,
der entsprechend der Ausrichtung des Steckers 41 modifiziert
ist. So weist der Deckel 43 im Bereich der Seitenfläche 29 eine
Schürze 44 auf, durch
die im Deckel 43 ein Fenster 45 für den Stecker 41 gebildet
wird.
-
Auf
der Unterseite der Bodenplatte 42 sind schließlich Haltenuten 47 vorgesehen,
die entsprechend den Haltenuten 4 und 6 des in
den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiels
zur Aufnahme von Schraubenköpfen
oder sonstigen Befestigungsmitteln ausgebildet sind.
-
Das
in 4 dargestellte Schaltungsmodul weist
den Vorteil auf, dass zur Befestigung des Steckers 41 an
der Leiterplatte 40 erforderliche Schrauben 45 sich
im Bereich einer Senke 46 befinden, die für einen
ausreichenden Abstand zwischen der Bodenplatte 42 und der
Leiterplatte 40, insbesondere zwischen der Bodenplatte 42 und
den Kontaktstiften der auf der Leiterplatte 40 angebrachten
Bauelementen sorgt. In der Senke 46 ist nun ausreichend
Platz für
die Schraubenköpfe
der Schrauben 45 vorhanden.