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Title:
CONTROL DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/113645
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a control device (10a), comprising a housing unit (12a) and a circuit module (14a) which is arranged in the housing unit (12a) and has a circuit carrier (16a), at least one electric/electronic circuit unit (18a) mounted on the circuit carrier (16a) and at least one contact unit (20a) for the electric contact of the control device (10a) with other electric modules (22c). According to the invention, the housing unit (12a) comprises a protective compound which surrounds the circuit module (14a) leaving open at least one region (24a) that is enclosed by the protective composition, on which region the at least one contact unit (20a) is arranged.

Inventors:
LIPPOK RALF (DE)
LUETZERATH STEPHAN (DE)
LUX MARKUS (DE)
DEGIRMENCI IBRAHIM (HU)
PHILIPP ECKHARDT (DE)
Application Number:
PCT/EP2011/051908
Publication Date:
September 22, 2011
Filing Date:
February 09, 2011
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
LIPPOK RALF (DE)
LUETZERATH STEPHAN (DE)
LUX MARKUS (DE)
DEGIRMENCI IBRAHIM (HU)
PHILIPP ECKHARDT (DE)
International Classes:
H05K5/00; B60R16/023; H05K3/28; H05K5/06
Foreign References:
EP1672972A12006-06-21
EP0650315A21995-04-26
US20060012034A12006-01-19
DE2710211A11978-09-14
DE4443501A11996-06-13
Attorney, Agent or Firm:
ROBERT BOSCH GMBH (DE)
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Claims:
Ansprüche

Steuergerät mit einer Gehäuseeinheit (12a, 12b, 12c) und einem in der Gehäuseeinheit (12a, 12b, 12c) angeordneten Schaltungsmodul (14a, 14b, 14c), das einen Schaltungsträger (16a, 16b, 16c), mindestens eine auf dem Schaltungsträger (16a, 16b, 16c) montierte elektrische/elektronische Schaltungseinheit (18a, 18b, 18c) und mindestens eine Kontakteinheit (20a, 20b, 20c) für eine elektrische Kontaktierung des Steuergeräts (10a, 10b, 10c) mit anderen elektrischen Baueinheiten (22c) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseeinheit (12a, 12b, 12c) eine Schutzmasse umfasst, welche das Schaltungsmodul (14a, 14b, 14c) unter Aussparung mindestens eines von der Schutzmasse eingeschlossenen Bereichs (24a, 24b, 24c) umgibt, an welchem die mindestens eine Kontakteinheit (20a, 20b, 20c) angeordnet ist.

Steuergerät nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch mindestens eine Kontaktiereinrichtung (26a, 26b, 26c), welche dem mindestens einen ausgesparten Bereich (24a, 24b, 24c) zugeordnet ist und eine Abdichteinheit (28a, 28b, 70c, 72c) zur Abdichtung des Schaltungsmoduls (14a, 14b, 14c) und mindestens ein Kontaktelement (30a, 30b, 30c) zur Kontaktierung mit der mindestens einen Kontakteinheit (20a, 20b, 20c) umfasst.

Steuergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtung des Schaltungsmoduls (14a, 14b, 14c) über die Kontaktiereinrichtung (26a, 26b, 26c) an einer Außenfläche (32a, 32b, 32c, 34a, 34b, 34c) der Gehäuseeinheit (12a, 12b, 12c) und/oder an einer Mantelfläche (36a, 38a) des ausgesparten mindestens einen Bereichs (24a) erfolgt.

Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens einen Kontakteinheit (20a, 20b, 20c) eine Aussparung (24a, 24b, 24c) zugeordnet ist, wobei mehreren Kontakteinheiten (20a, 20b, 20c) eine gemeinsame Aussparung (24a, 24b, 24c) oder jeder Kontaktein- heit (20a, 20b, 20c) eine separate Aussparung (24a, 24b, 24c) zugeordnet ist.

Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Kontakteinheit (20b) nur auf einer Seite (52b) des Schaltungsträgers (16b) angeordnet ist.

Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakteinheiten (20a, 20b) in mindestens einer Reihe (54b, 56a, 56b) auf dem Schaltungsträger (16a, 16b) angeordnet sind.

Steuergerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakteinheiten (20b) von zwei benachbarten Reihen (54b, 56b) versetzt zueinander auf dem Schaltungsträger (16b) angeordnet sind.

Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Kontakteinheit (20a, 20b, 20c) in einem einer Kan te (58a, 58b, 58c) des Schaltungsträgers (16a, 16b, 16c) zugeordneten, randnahen Bereich (60a, 60b, 60c) auf dem Schaltungsträger (16a, 16b, 16c) angeordnet ist.

Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktiereinrichtung (26c) ein mit mindestens einem Kontaktelement (30c) versehenes Gehäuse (68c) umfasst, das mindestens zwei, relativ zueinander bewegbare Gehäuseelemente (70c, 72c) aufweist, welche das Steuergerät (10c) zumindest teilweise zwischen sich aufnehmen.

Steuergerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseelemente (70c, 72c) der Kontaktiereinrichtung (26c) über ein Drehgelenk (74c) gegeneinander verschwenkbar sind. Steuergerät nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseelemente (70c, 72c) über eine Rastverbindungseinrichtung (76c) gegeneinander festlegbar sind.

12. Steuergerät nach einem der Ansprüche 9 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Kontaktelement (30c) auf einer Innenseite (78c, 80c) des mindestens einen Gehäuseelements (70c, 72c) angeordnete Anschlussleisten (82c, 84c) umfasst, an welchen federbeaufschlagte und/oder federnde Kontaktkörper (86c, 88c) angeordnet sind.

Description:
Beschreibung

Titel

Steuergerät Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Steuergerät nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1 . Steuergeräte sind zur Steuerung verschiedenster Funktionen und Einrichtungen allgemein bekannt und werden im Automotive-Bereich in zunehmendem Maße zur Steuerung verschiedenster Funktionen eines Kraftfahrzeuges eingesetzt. Diese Steuergeräte gibt es in den unterschiedlichsten mechanischen Ausführungen. Üblicherweise besteht ein Steuergerät aus einem Schaltungsmodul, das in einer in der Regel aus Deckel und Boden bestehenden Gehäuseeinheit angeordnet ist. Das Schaltungsmodul umfasst einen häufig als Leiterplatte ausgeführten Schaltungsträger, auf welchem mindestens eine elektrische/elektronische Schaltungseinheit und Kontakteinheiten für den elektrischen Anschluss des Steuergeräts an andere elektrische Baueinheiten angeordnet sind. Die Kontakt- einheiten sind üblicherweise als so genannte Messerleiste ausgeführt, über welche die Leiterplatte beispielsweise mit einem Kabelstrang kontaktierbar ist.

In der Offenlegungsschrift DE 44 43 501 A1 wird beispielsweise ein Steuergerät mit einer abdichtbaren Gehäuseeinheit beschrieben. Die Gehäuseeinheit dient zur Unterbringung eines Schaltungsmoduls, das einen als Leitungsplatte ausgeführten Schaltungsträger umfasst, der mit allen für die Funktion des Steuergeräts erforderlichen Bauelementen bestückt ist. Die Gehäuseeinheit umfasst ein fest mit einer elektromechanischen Anordnung verbundenes, erstes Gehäuseteil und ein von dem festen Gehäuseteil wegbewegbares, zweites Gehäuseteil. Für den elektrischen Anschluss der Leiterplatte des Steuergeräts an andere elektrische Baueinheiten sind am beweglichen Gehäuseteil der Gehäuseeinheit als Messerleiste ausgeführte Kontakteinheiten vorgesehen.

Offenbarung der Erfindung

Das erfindungsgemäße Steuergerät mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass die Gehäuseeinheit eine Schutzmasse umfasst, welche das Schaltungsmodul unter Aussparung von mindestens einem von der Schutzmasse eingeschlossenen Bereich umgibt, an welchem die mindestens eine Kontakteinheit angeordnet ist.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erfüllen hierdurch zwei wesentliche Punkte, zum einen den Schutz des Schaltungsträgers und seiner Bauteile vor äußeren Einflüssen, wie beispielsweise Temperatur, Schmutz und/oder Wasser und zum anderen die Möglichkeit der direkten Kontaktierung des Schaltungsträgers mit anderen elektrischen Baueinheiten, wie beispielsweise einem Kabelbaum. Durch das bevorzugt durch Ummolden ausgeführte Umgeben des bestückten Schaltungsträgers mit Schutzmasse können mehrere der sonst üblichen Fertigungsschritte entfallen, wodurch in vorteilhafter Weise Kosten eingespart werden können. Beim Ummolden wird der bestückte Schaltungsträger direkt mit einem Kunststoff umspritzt, wodurch die sonst üblichen Gehäusebauteile, wie Gehäuseunterteil und Gehäuseoberteil, entfallen. Damit verbunden entfallen in der Fertigung einige Montageschritte, wie beispielsweise das Zuführen der Gehäusebauteile, das Verschrauben des Schaltungsträgers im Gehäuseunterteil, das Aufbringen einer zwischen Gehäuseunterteil und Gehäuseoberteil wirkenden Dichtung, das Aufsetzen des Gehäuseoberteils auf das Gehäuseunterteil, das Verschrauben der beiden Gehäusebauteile miteinander. Insbesondere kann durch die Möglichkeit der direkten Kontaktierung des Schaltungsträgers beispielsweise mit dem Kabelbaum eine zusätzlich eingesetzte Kontaktiereinheit, wie beispielsweise eine Messerleiste, entfallen. Hierdurch können in vorteilhafter Weise die Herstellungskosten für ein Steuergerät gesenkt werden. Es entsteht ein kompaktes, vergleichsweise kleines und gut gegenüber Umwelteinflüssen geschütztes Steuergerät. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Steuergeräts möglich. Besonders vorteilhaft ist, dass das Steuergerät mindestens Kontaktiereinrichtung aufweist, welche dem mindestens einen ausgesparten Bereich zugeordnet ist und eine Abdichteinheit zur Abdichtung des Schaltungsmoduls und mindestens ein Kontaktelement zur Kontaktierung mit der mindestens einen Kontakteinheit umfasst. Hierbei weist die in der Schutzmasse vorgesehene Aussparung eine sie umschließende Umrandung. Insbesondere ist die umschlossene Umrandung aus der Schutzmasse gebildet. Die Umrandung weist hierbei eine zur Abdichtung der Kontaktelemente bzw. des Schaltungsmoduls geeigneten Fläche aus, welche mit dem Abdichtelement in Wirkverbindung gebracht wird. In vorteilhafter Weise ist hierdurch auf einfache und kostengünstige Weise eine sichere elektrische Kon- taktierung des Schaltungsträgers und den weiteren Bauteilen gewährleistet.

In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Steuergeräts erfolgt die Abdichtung des Schaltungsmoduls über die Kontaktiereinrichtung an einer Außenfläche der Gehäuseeinheit und/oder an einer Mantelfläche des ausgesparten mindestens einen Bereichs, insbesondere an der in diesem Bereich gebildeten geschlossenen Umrandung der Aussparung. In vorteilhafter Weise ermöglicht die erfindungsgemäße Umhüllung des Schaltungsmoduls des Steuergeräts eine Abdichtung des Schaltmoduls an der Außenfläche der Gehäuseeinheit. Diese beiden Flächen können beispielsweise beim Molden sehr genau und mit einer ho- hen Oberflächenqualität ausgeführt werden, was zu einer guten Abdichtung führt.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Gehäuseeinheit entfällt insbesondere das Aufbringen einer zwischen Gehäuseunterteil und Gehäuseoberteil wirkenden Dichtung. Eine weitere Möglichkeit der Abdichtung besteht darin, dass das Schaltungsmodul an einer Mantelfläche des ausgesparten Bereichs abgedichtet wird. Hierbei kann die in die Aussparung einzubringende Kontaktiereinrichtung keilförmig ausgeführt sein. Demnach ist die gebildete Umrandung der Aussparung mindestens in einem Bereich ausgehend von der Außenfläche der Gehäuseeinheit in Richtung der Kontaktelemente des Schaltungsmoduls schräg abfallend ausgeführt. Für eine gute Kontaktierung ist es hilfreich, wenn die Kon- taktelemente der Kontaktiereinrichtung immer mit der gleichen Kraft auf die bevorzugt als Lands ausgeführten Kontakteinheiten aufgesetzt bzw. gedrückt wer- den. Hierzu ist es erforderlich, dass der Abstand zwischen den Außenflächen der Gehäuseeinheit, d.h. der Abstand zwischen der Oberkante und der Unterkante der Gehäuseeinheit und damit auch die Länge der Kontaktelemente konstant ist. Die Dicke des Schaltungsträgers ist in der Regel jedoch nicht konstant, und kann um ein gewisses Maß schwanken. Durch die an der Mantelfläche der Aussparung erfolgende Abdichtung wird dieser Nachteil aufgehoben, so dass ein konstanter Abstand und damit eine konstante Kontaktkraft gewährleistet sind.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der mindestens einen Kontakteinheit eine Aussparung zugeordnet, wobei mehreren Kontakteinheiten eine gemeinsame Aussparung oder jeder Kontakteinheit eine separate Aussparung zugeordnet ist. In vorteilhafter Weise ermöglicht die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Gehäuseeinheit unterschiedliche Ausführungen der Aussparungen, wobei die Anzahl, die Größe und die Lage der Aussparungen entspre- chend den Bedürfnissen frei wählbar sind, d.h. in Abhängigkeit vom vorhandenen

Platzangebot sowie in Abhängigkeit von den Bereichen auf dem Schaltungsträger, an welchen die Kontakteinheiten angeordnet sind. In einer ersten Ausgestaltung der Erfindung wird der komplette Bereich des Schaltungsträgers, auf dem die Kontakteinheiten liegen, ausgespart. In einer zweiten Ausgestaltung der Er- findung werden zusätzlich die Freiräume zwischen den Kontakteinheiten mit

Schutzmasse befüllt, so dass nur noch die Kontakteinheiten frei liegen. Dieser so genannte Durchgriff auf die Kontakteinheiten kann dabei vorzugsweise als Langloch oder als Bohrung ausgeführt sein. In vorteilhafter Weise entsteht hierbei eine Rippenkonstruktion, die einen Eingriffschutz für die Kontakteinheiten darstel- len, so dass diese vor Beschädigung und/oder Berührung geschützt sind. Insbesondere bietet diese Ausgestaltung zusätzlich noch Vorteile beim Herstellungs- prozess hinsichtlich Abdichtung und Toleranzausgleich im Werkzeug. Gleichzeitig kann auch eine Zentrierung der den Schaltungsträger kontaktierenden Kontaktiereinrichtung in der Aussparung bzw. den Aussparungen der Gehäuseeinheit erfolgen.

In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Steuergeräts sind die Kontakteinheiten nur auf einer Seite des Schaltungsträgers angeordnet. Vorzugsweise sind die Kontakteinheiten in mindestens einer Reihe auf dem Schaltungsträ- ger angeordnet. Bei der Herstellung des Steuergerätes wird der bestückte Schaltungsträger mit einer bevorzugt als Kunststoff ausgeführten Schutzmasse um- schlössen, vorzugsweise mit einem Duroplast ummoldet. Dieser Moldprozess erfordert gute Abdichtmaßnahmen innerhalb des Werkzeuges und zu den Kontakteinheiten auf dem Schaltungsträger, da die Moldmasse bzw. Schutzmasse üblicherweise eine sehr dünnflüssige Masse ist, die in kleinste Spalten hineinfließen kann. In vorteilhafter Weise ermöglicht die erfindungsgemäße Positionierung der

Kontakteinheiten auf dem Schaltungsträger, dass die bei Standardschaltungsträgern in der Regel ca. ±0,15mm betragende Dickentoleranz des Schaltungsträgers nicht im Abdichtkonzept des Mold-Werkzeuges berücksichtigt werden muss. Da Toleranzen ein wesentlicher Gesichtspunkt bei der Konstruktion, Fertigung und Montage von Bauteilen bzw. Produkten sind und sich die Toleranzen jedes einzelnen Bauteiles beim Zusammenbau von mehreren Teilen aufaddieren und eine ungünstige Toleranzkette bilden können, ist es wichtig, die Toleranzen so klein wie möglich zu halten. Je kleiner jedoch die Toleranzen gewählt werden, umso aufwändiger und damit teurer wird die Herstellung des entsprechenden Bauteils. Gerade die Toleranzen eines Schaltungsträgers stellen hier eine Herausforderung für die Konstruktion und das gesamte Bauteil dar. Das Basismaterial eines Schaltungsträgers für ein Steuergerät hat beispielsweise eine Dicke von ca. 1 ,6 mm, die Toleranz liegt dabei bei deutlich mehr als 0,1 mm nach oben oder unten. So hat der in der Regel verwendete Standardschaltungsträger eine Dickentoleranz von ungefähr ca. ±0,15mm. Würde nun ein Schaltungsträger mit

Standard-Layout verwendet werden, so müsste das Mold-Werkzeug die Dickentoleranzen des Schaltungsträgers ausgleichen. Aufgrund der oben erwähnten Dünnflüssigkeit des Moldwerkstoffes werden sehr hohe Ansprüche an das Werkzeug gestellt. Tests haben gezeigt, dass allein der ca. 50μιη betragende Höhen- unterschied von der Oberkante der Schaltungsträger-Basis zu der Oberkante der als Lands ausgeführten Kontakteinheiten ausreicht, um ein Auslaufen der Moldmasse zwischen die Lands zu verursachen. Hierbei spricht man vom so genannten Bleeding und Flashing. Dadurch dass nun die Kontakteinheiten nur auf einer Seite des Schaltungsträgers positioniert sind, muss das Werkzeug die Toleran- zen nicht mehr ausgleichen und es können deutlich bessere Mold-Ergebnisse erzielt werden. Insbesondere gewährleistet diese Ausgestaltung des Steuergerätes eine ausreichende Kontaktkraft bei der Kontaktierung des Schaltungsträgers mit weiteren elektrischen Bauteilen. Dadurch, dass die Kontakteinheiten nur noch auf einer Seite des Schaltungsträgers angeordnet sind, muss die Toleranz der Schal- tungsträgerdicke nicht bei der Kontaktierung ausgeglichen werden. Somit kann das System bzw. die Einrichtung zur Kontaktierung, egal ob es sich hierbei um eine konventionelle Messerleiste oder ein Direktstecksystem bzw. eine Direktsteckverbindung handelt, deutlich einfacher gestaltet und damit kostengünstiger ausgeführt werden. Bevorzugt sind die Kontakteinheiten von zwei benachbarten Reihen versetzt zueinander auf dem Schaltungsträger angeordnet. In vorteilhafter Weise ist hierdurch eine gute Entflechtung von einzelnen Leiterbahnen der Schaltungseinheiten möglich. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Steuergeräts um- fasst die Kontaktiereinrichtung ein mit Kontaktelementen versehenes Gehäuse, das mindestens zwei, relativ zueinander bewegbare Gehäuseelemente aufweist, welche das Steuergerät zumindest teilweise zwischen sich aufnehmen. In vorteilhafter Weise ergibt sich eine kompakte Bauweise der Gesamtanordnung von Steuergerät und Kontaktiereinrichtung. Indem das Steuergerät quasi von der

Kontaktiereinrichtung„geschluckt" wird, baut diese Anordnung aus Steuergerät und Kontaktiereinrichtung insgesamt kleiner als eine serielle Anordnung von Steuergerät und klassischem Steckerkonzept. Bevorzugt ergibt sich eine einfache und sichere Fixierung der Kontaktiereinrichtung gegenüber dem Steuergerät, insbesondere hinsichtlich auftretender Vibrationsbelastungen.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Kontaktiereinrichtung sind die Gehäuseelemente über ein Drehgelenk gegeneinander verschwenkbar ausgeführt. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Kontaktiereinrichtung sind die Gehäuse- elemente über eine Rastverbindungseinrichtung gegeneinander festlegbar. In vorteilhafter Weise ergibt sich hierdurch eine einfache und sichere Fixierung der Kontaktiereinrichtung am Steuergerät insbesondere hinsichtlich auftretender Vibrationsbelastungen. Auf zusätzliche bewegliche Teile, wie beispielsweise Schieber oder zusätzliche Schwenkhebel kann hierbei in vorteilhafter Weise verzichtet werden.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Kontaktiereinrichtung umfassen die Kontaktelemente auf einer Innenseite mindestens eines Gehäuseelementes angeordnete Anschlussleisten, an welchen federbeaufschlagte Kontaktkörper an- geordnet sind. In vorteilhafter Weise wird das Steuergerät in der geschlossenen

Kontaktiereinrichtung sicher gehalten. Die Dichteinheiten der Kontaktiereinrich- tung dichten auf der gemoldeten Oberfläche des Steuergerätes sicher ab und die federnden Kontaktkörper ruhen sicher auf den Kontakteinheiten des Schaltungsträgers. Zusammenfassend ergibt sich eine sichere, nach außen abgedichtete und direkte elektrische Kontaktierung eines Schaltungsträgers mit weiteren elektrischen Bauteilen. Die gegeneinander verschwenkbaren Gehäuseelemente der Kontaktiereinrichtung ermöglichen, dass eine Reibbelastung der elektrischen Kontaktierflächen bei der Montage von Steuergerät und Kontaktiereinrichtung sicher vermieden wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Steuergeräts mit einer Gehäuseeinheit und einem in der Gehäuseeinheit angeordneten Schaltungsmodul mit Kontakteinheiten, die in einem ausgesparten Bereich des Gehäuses auf einem Schaltungsträger des Schaltungsmoduls angeordnet sind.

Figur 2 zeigt eine Schnittdarstellung des Steuergeräts aus Fig. 1 mit einem ersten Ausführungsbeispiel einer Kontaktiereinrichtung, welche einer Aussparung zugeordnet ist und eine Abdichteinheit sowie Kontaktelemente umfasst, wobei die Abdichtung an einer Außenfläche der Gehäuseeinheit erfolgt.

Figur 3 zeigt eine Schnittdarstellung des Steuergeräts aus Fig. 1 mit einem zweiten Ausführungsbeispiel einer Kontaktiereinrichtung, welche einer Aussparung zugeordnet ist und eine Abdichteinheit sowie Kontaktelemente umfasst, wobei die Abdichtung an einer Mantelfläche der Aussparung erfolgt.

Fig. 4 zeigt eine Schnittdarstellung eines dritten Ausführungsbeispiels eines Steuergeräts, bei welchem die Kontakteinheiten nur auf einer Oberseite des Schaltungsträgers angeordnet sind. Fig. 5 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen ausgesparten Bereich des Gehäuses des Steuergeräts aus Fig. 4 mit den auf der Oberseite des Schaltungsträgers angeordneten Kontakteinheiten.

Fig. 6 bis 15 zeigen verschiedene schematische Darstellungen eines vierten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Steuergeräts, wobei eine Kontaktiereinrichtung vorgesehen ist, das ein mit Kontaktelementen versehenes Gehäuse umfasst, welches mindestens zwei das Steuergerät zwischen sich aufnehmende Gehäuseelemente aufweist.

Fig. 6 zeigt eine schematische Ansicht eines Gehäuseelements der Kontaktiereinrichtung von unten.

Fig. 7 zeigt eine schematische Schnittdarstellung des Gehäuseelements der Kontaktiereinrichtung aus Fig. 6.

Fig. 8 zeigt eine schematische Draufsicht auf das Gehäuseelement der Kontaktiereinrichtung aus Fig. 6.

Fig. 9 zeigt eine schematische Seitenansicht des vierten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Steuergeräts, das zwischen den Gehäuseelementen der Kontaktiereinrichtung aus Fig. 6 bis 8 aufnehmbar ist.

Fig. 10 zeigt eine schematische Teilschnittdarstellung des vierten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Steuergeräts aus Fig. 9.

Fig. 1 1 zeigt eine schematische Draufsicht auf das vierte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Steuergeräts aus Fig. 9.

Fig. 12 bis 15 zeigen den Ablauf des Einlegens des vierten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Steuergeräts in die Kontaktiereinrichtung und das Ver- rasten der beiden Gehäuseelemente.

Ausführungsformen der Erfindung Wie aus Fig. 1 bis 4 und 9 bis 15 ersichtlich ist, umfasst ein Steuergerät 10a, 10b, 10c insbesondere für ein Kraftfahrzeug, eine Gehäuseeinheit 12a, 12b, 12c und ein in der Gehäuseeinheit 12a, 12b, 12c angeordnetes Schaltungsmodul 14a, 14b und 14c. Wie aus Fig. 2 bis 4, 10 und 12 bis 15 ersichtlich ist, umfasst das Schaltungsmodul 14a, 14b, 14c einen Schaltungsträger 16a, 16b und 16c, auf welchem mindestens eine elektrische/elektronische Schaltungseinheit 18a, 18b, 18c und mehrere Kontakteinheiten 20a, 20b, 20c für die elektrische Kontak- tierung des vorzugsweise als Motorsteuergerät ausgeführten Steuergeräts 10a, 10b, 10c an andere elektrische Baueinheiten 22c, welche in Fig. 6 bis 8 und 12 bis 15 sichtbar sind, montiert bzw. aufgebracht sind. In den vorliegenden Ausführungsbeispielen ist der Schaltungsträger 16a, 16b, 16c vorzugsweise plattenför- mig und im Umriss bevorzugt rechteckig ausgeführt, wobei auch andere Formen vorstellbar sind.

Vorzugsweise umfasst der Schaltungsträger 16a, 16b, 16c eine Leiterplatte und/oder ein Substrat, welches beispielsweise als Kunststoffsubstrat oder als Keramiksubstrat ausgeführt ist. Vorzugsweise sind die Kontakteinheiten 20a, 20b, 20c bzw. die Kontaktierstellen des Schaltungsträgers 16a, 16b, 16c als Lands bzw. kleine Kontaktplatten ausgeführt. Zur Verbesserung der Kontakteigenschaften können die Kontakteinheiten 20a, 20b, 20c in vorteilhafter Weise mit einer Goldoberfläche ausgeführt werden.

Um zum einen den Schaltungsträger 16a, 16b, 16c und seine Bauteile 18a, 18b, 18c, 20a, 20b, 20c vor äußeren Einflüssen zu schützen und zum anderen eine direkte Kontaktierung des Schaltungsträgers 16a, 16b, 16c mit den weiteren elektrischen Baueinheiten 22c zu ermöglichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Gehäuseeinheit 12a, 12b, 12c eine Schutzmasse umfasst, welche das Schaltungsmodul 14a, 14b, 14c unter Aussparung mindestens eines von der Schutzmasse umschlossenen Bereichs 24a, 24b, 24c umgibt, an welchem mindestens eine Kontakteinheit 20a, 20b, 20c angeordnet ist. Die vorgesehene Aussparung bildet eine sie umschließende Umrandung aus. Dabei ist die Umrandung selbst aus der Schutzmasse gebildet.

Bei der Herstellung der Gehäuseeinheit 12a, 12b, 12c wird das Schaltungsmodul 14a, 14b, 14c mit einem harten Vergussmaterial vergossen oder einem duroplastischen Kunststoff beispielsweise durch Thermotransfer-Molding umspritzt. Dies bedeutet, dass der bestückte Schaltungsträger 16a, 16b, 16c mit einem Kunststoff 12a, 12b, 12c umschlossen, vorzugsweise mit einem Duroplast um- moldet wird. Dabei wird der Schaltungsträger 16a, 16b, 16c so in Kunststoff 12a, 12b, 12c eingeschlossen, dass nur die Kontakteinheiten bzw. Lands 20a, 20b, 20c frei liegen.

Zur Kontaktierung des Schaltungsträgers 16a, 16b, 16c mit weiteren elektrischen Baueinheiten 22c ist mindestens eine der Aussparung 24a, 24b, 24c zugeordnete Kontaktiereinrichtung 26a, 26b, 26c vorgesehen.

Wie in Fig. 1 bis 4 und 12 bis 15 ersichtlich, umfasst die Kontaktiereinrichtung 26a, 26b, 26c eine Abdichteinheit 28a, 28b, 28c zur Abdichtung des Schaltungsmoduls 14a, 14b, 14c und Kontaktelemente 30a, 30b, 30c zur Kontaktierung mit den Kontakteinheiten 20a, 20b und 20c. Die Abdichtung des Schaltungsmoduls 14a, 14b, 14c über die Kontaktiereinrichtung 26a, 26b, 26c kann an der Außenfläche 32a, 32b, 32c, 34a, 34b, 34c der Gehäuseeinheit 12a, 12b, 12c und/oder an einer Mantelfläche 36a, 38a der Aussparung 24a erfolgen.

Bei einem vorliegenden ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 ist eine erste Kontaktiereinrichtung 26a mit einer Abdichteinheit 28a an einer obenliegenden Außenfläche 32a der Gehäuseeinheit 12a und eine zweite Kontaktiereinrichtung 26a mit einer Abdichteinheit 28a an einer untenliegenden Außenfläche 34a der Gehäuseeinheit 12a angeordnet. Bei einem vorliegenden zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 erfolgt die

Abdichtung an der Mantelfläche 36a, 38a der Aussparung 24a, indem die Abdichteinheit 28a der Kontaktiereinrichtung 26a einen in die Aussparung 24a hinein gerichteten Bund 44a, 46a aufweist, der mit seiner Außenfläche 48a, 50a an der Mantelfläche 36a, 38a der Aussparung 24a vorzugsweise unter Zwischen- Schaltung einer Dichtung 42a anliegt.

Bei einem vorliegenden dritten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 und 5 ist eine erste Kontaktiereinrichtung 26b mit einer ersten Abdichteinheit 28b an einer obenliegenden Außenfläche 32b der Gehäuseeinheit 12b und mit einer zweiten Abdichteinheit 28b an einer untenliegenden Außenfläche 34b der Gehäuseeinheit 12b angeordnet. Bei einem vorliegenden vierten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 bis 15 ist eine erste Kontaktiereinrichtung 26c mit einer Abdichteinheit 28c ebenfalle an einer obenliegenden Außenfläche 32c der Gehäuseeinheit 12c und eine zweite Kontaktiereinrichtung 26c mit einer Abdichteinheit 28c an einer untenliegenden Außenfläche 34c der Gehäuseeinheit 12c angeordnet.

In Fig. 2 und 4 sowie 12 bis 15 erfolgt die Abdichtung an den Außenflächen 32a, 32b, 32c, 34a, 34b, 34c der Gehäuseeinheit 12a, 12b und 12c, indem die Abdichteinheit 28a, 28b, 28c der Kontaktiereinrichtung 26a, 26b, 26c vorzugsweise unter Zwischenschaltung einer separaten Dichtung 40a, 62b, 64b, 66b, 94c, 96c auf den Außenflächen 32a, 32b, 32c, 34a, 34b, 34c der Gehäuseeinheit 12a, 12b, 12c aufliegt.

In den vorliegenden Ausführungsbeispielen ist den Kontakteinheiten 20a, 20b, 20c eine gemeinsame Aussparung 24a, 24b, 24c zugeordnet, die einen so genannten Durchgriff bzw. Zugriff auf die Kontakteinheiten 20a, 20b, 20c vorzugsweise sowohl von der Oberseite als auch von der Unterseite des Steuergerätes 10a, 10b, 10c ermöglicht. Die erste Kontaktiereinrichtung 26a gemäß Fig. 1 bis 3 ist an der obenliegenden Außenfläche 32a der Gehäuseeinheit 12a und die zweite Kontaktiereinrichtung 26a an der untenliegenden Außenfläche 34a der Gehäuseeinheit 12a angeordnet. Die Kontaktiereinrichtung 26b ist an der obenliegenden Außenfläche 32b der Gehäuseeinheit 12b angeordnet. Bei alternativen nicht dargestellten Ausführungsformen kann aber auch jeder Kontakteinheit eine separate Aussparung zugeordnet werden.

Fig. 4 und 5 zeigen das dritte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Steuergeräts 10b. Um den Moldprozess zu optimieren, sind bei diesem Steuergerät 10b die Kontakteinheiten 20b nur auf einer Seite 52b, vorzugsweise auf der Oberseite des Schaltungsträgers 16b angeordnet. Dies bedeutet, dass bei dieser Ausführungsform alle Kontakteinheiten 20b auf der gleichen Seite 52b des Schaltungsträgers 16b angeordnet sind. Dadurch können die Sicherheit des Moldpro- zesses erhöht, Werkzeugkosten abgesenkt und der Ausschuss so gering wie möglich gehalten werden. Wesentliche Funktionsmaße des kompletten Steuergerätes 10b sind der Abstand der Oberfläche der Kontakteinheiten 20b zur Oberfläche der Gehäuseeinheit 12b bzw. des Steuergerätes 10b, d.h. der so genannte Kontakt-Abstand, und die Dicke des gesamten Steuergerätes 10b sowie die Ebenheit der Flächen am Steu- ergerät 10b, auf denen abgedichtet wird. Da die Kontakteinheiten 20b nur auf einer Seite 52b des Schaltungsträgers 16b liegen, kann der Schaltungsträger 16b so in das Mold-Werkzeug eingelegt werden, dass die Toleranz der Dicke des Schaltungsträgers 16b keinen Einfluss auf den so genannten Kontakt-Abstand hat. Somit kann die Kontaktierung des Schaltungsträgers 16b bzw. des Steuer- gerätes 10b mit weiteren elektrischen Baueinheiten einfach gestaltet werden, da die Kontaktierung diese Toleranz nicht ausgleichen muss. Somit kann ein System bzw. eine Einrichtung 26b zur Kontaktierung, egal ob es sich hierbei um eine konventionelle Messerleiste oder ein Direktstecksystem bzw. eine Direktsteckverbindung handelt, deutlich einfacher gestaltet und damit kostengünstiger aus- geführt werden.

Bei allen Ausführungsformen des Steuergerätes 10a, 10b, 10c können die Kontakteinheiten 20a, 20b, 20c sowohl in einer Reihe als auch in mehreren Reihen 54b, 56a, 56b auf dem Schaltungsträger 16a, 16b, 16c angeordnet werden. Vor- zugsweise sind die in zwei benachbarten Reihen 54b, 56b auf dem Schaltungsträger 16b angeordneten Kontakteinheiten 20b versetzt zueinander angeordnet.

Besonders bevorzugt sind bei allen Ausführungsformen des Steuergeräts 10a, 10b, 10c die Kontakteinheiten 20a, 20b, 20c in einem einer Kante 58a, 58b, 58c des Schaltungsträgers 16a, 16b, 16c zugeordneten, randnahen Bereich 60a,

60b, 60c auf dem Schaltungsträger 16a, 16b, 16c angeordnet.

Die Fig. 6 bis 15 zeigen das vierte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Steuergeräts 10c mit einer Kontaktiereinrichtung 26c, welche ein mit Kon- taktelementen 30c versehenes Gehäuse 68c umfasst, das mindestens zwei, relativ zueinander bewegbare Gehäuseelemente 70c, 72c aufweist, welche das Steuergerät 10c zumindest teilweise vorzugsweise vollständig zwischen sich aufnehmen. Hierbei zeigen Fig. 6 bis 8 die Gehäuseelemente 70c, 72c und die Fig. 9 bis 1 1 das Steuergerät 10c. Vorzugsweise weisen die Gehäuseelemente 70c, 72c Ventilationsöffnungen 98c und 100c auf. Wie in Fig. 12 bis 15 ersichtlich ist, kann das ummoldete Schaltungsmodul 14c bzw. das Steuergerät 10c zwi- sehen den beiden, zunächst relativ zueinander bewegbaren bzw. relativ zueinander beweglich angeordneten Gehäuseelementen 70c, 72c der Kontaktiereinrichtung 26c zumindest teilweise vorzugsweise vollständig aufgenommen werden. Die relative Beweglichkeit der Gehäuseelemente 70c, 72c kann beispielweise über ein Drehgelenk 74c umgesetzt werden, durch welches die beiden Gehäuseelemente 70c, 72c gegeneinander verschwenkbar ausgeführt sind, wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Bei einer alternativen nicht dargestellten Ausführungsform können die Gehäuseelemente beispielsweise in Form einer Topf-Deckel-Anordnung ausgeführt sein, wobei das als Deckel ausgeführte Gehäuseelement von dem als Topf ausgeführten Gehäuseelement abhebbar ist.

In vorteilhafter Weise können die beiden Gehäuseelemente 70c, 72c über eine in Fig. 7 und 12 bis 15 dargestellte Rastverbindungseinrichtung 76c gegeneinander festgelegt werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die beiden Gehäuseelemente 70c, 72c der Kontaktiereinrichtung 26c vorzugsweise als zwei punktsymmetrische Halbschalen ausgeführt, die an einer Seite über das Drehgelenk 74c miteinander verbunden sind und ineinander verrastet werden können. Zur Verrastung weisen die Gehäuseelemente 70c, 72c an einer dem Drehgelenk 74c gegenüberliegenden Seite die Rastverbindungseinrichtung 76c auf, die zwei miteinander verrastbare

Schnapphaken 90c, 92c umfasst.

Zur Kontaktierung umfassen die Kontaktelemente 30c auf einer Innenseite 78c, 80c mindestens eines Gehäuseelementes 70c, 72c angeordnete Anschlussleis- ten 82c und 84c, an welchen federbeaufschlagte und/oder federnde Kontaktkörper 86c, 88c angeordnet sind. Dies bedeutet, die als Halbschalen ausgeführten Gehäuseelemente 70c, 72c umfassen jeweils eine Anschlussleiste 82c und 84c, die auf der Innenseite 78c, 80c der Halbschalen 70c, 72c in Form von individuell federbelasteten und/oder federnden Kontaktkörpern 86c, 88c für die Direktkon- taktierung auf dem Schaltungsträger 16c auslaufen. Vorzugsweise ist um die

Kontaktkörper 86c, 88c bzw. um die Anschlussleisten 82c, 84c herum jeweils ein als Stirndichtung ausgeführtes Dichtelement 94c, 96c an den als Abdichteinheit 28c wirkenden Gehäuseelementen 70c, 72c angeordnet, welches den Kontaktierbereich durch Abdichten auf der Oberfläche bzw. Außenfläche 32c, 34c des Steuergerätes 10c bzw. der Gehäuseeinheit 12c gegenüber der Umgebung bzw. vor schädlichen Umwelteinflüssen schützt. Bevorzugt ist um die mit den An- schlussleisten 82c, 84c verbundenen elektrischen Leitungen 22c herum jeweils ein Dichtelement 102c, 104c angeordnet.

Wie in Fig. 12 bis 14 ersichtlich, kann das Steuergerät 10c nun in die zunächst geöffnete Anordnung der Halbschalen 70c, 72c eingelegt werden. Dies bedeutet, das Steuergerät 10c wird in die vorzugsweise halbgeöffnete Kontaktiereinrichtung 26c eingelegt. Die Dichtelemente 94c, 96c und die federbelasteten und/oder federnden Kontaktkörper 86c, 88c sind dabei noch unbelastet. Indem die Halbschalen 70c, 72c gemäß Fig. 15 geschlossen werden, werden die federbelasteten und/oder federnden Kontaktkörper 86c, 88c von beiden Seiten auf die als Lands ausgeführten Kontakteinheiten 20c des Schaltungsträgers 16c abgesenkt, während sich die Dichtelemente 94c, 96c um den Kontaktierbereich herum auf den Oberflächen bzw. Außenflächen 32c, 34c des Steuergerätes 10c bzw. der Gehäuseeinheit 12c des Steuergerätes 10c anschmiegen. Die Halbschalen 70c, 72c werden gegeneinander verrastet, dies bedeutet, es ergibt sich eine verrastete Endlage des Steuergerätes 10c in der Kontaktiereinrichtung 26c. Durch die elastische Verformung der Halbschalen 70c, 72c werden die für die Kontaktie- rung bzw. die Dichtung notwendigen Andruckkräfte im Inneren der Kontaktiereinrichtung 26c aufgebracht und aufrecht erhalten.