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Patent Searching and Data


Title:
HOUSING FOR AN ELECTRIC OR ELECTRONIC DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2024/012917
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a housing (2) for an electric or electronic device (1), comprising: a housing lower part (5), which is made of metal and is designed as a heat sink for dissipating heat generated by the device, wherein at least two rivet pins (9) are formed in one piece with the housing lower part (5); at least one circuit board (3) on which the device is formed in the form of electric and/or electronic components and conductor tracks, and which is mounted in the housing lower part (5); a shielding plate (4) for shielding against electromagnetic radiation; and a housing upper part (6) for closing the housing (2); wherein the housing lower part (5), the circuit board (3), the shielding plate (4) and the housing upper part (6) are sealingly connected to one another by forming rivet heads (10) on the rivet pins (9).

Inventors:
BRINKMEIER FRANK (DE)
SEEBERG-ELVERFELDT CHRISTOPH (DE)
WIESE THOMAS (DE)
KALYTENKO OLEKSANDR (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/068248
Publication Date:
January 18, 2024
Filing Date:
July 03, 2023
Export Citation:
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Assignee:
HELLA GMBH & CO KGAA (DE)
International Classes:
H05K5/00; H05K7/14; H05K9/00
Domestic Patent References:
WO2014095171A12014-06-26
Foreign References:
US20210204423A12021-07-01
DE112013001166T52014-11-13
DE10062699A12002-07-04
Attorney, Agent or Firm:
BRINGEMEIER, Ulrich (DE)
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Claims:
Gehäuse für ein elektrisches oder elektronisches Gerät

Patentansprüche

1 . Gehäuse (2) für ein elektrisches oder elektronisches Gerät (1 ) umfassend ein Gehäuseunterteil (5), das aus Metall gefertigt und als Kühlkörper zum Ableiten von von dem Gerät erzeugter Wärme ausgebildet ist, wobei einstückig mit dem Gehäuseunterteil (5) mindestens zwei Nietstifte (9) geformt sind, mindestens eine Leiterplatte (3), auf der das Gerät in Form von elektrischen und/oder elektronischen Bauteilen sowie Leiterbahnen gebildet ist und die in dem Gehäuseunterteil (5) gelagert ist, ein Abschirmblech (4) zum Abschirmen von elektromagnetischer Strahlung und ein Gehäuseoberteil (6) zum Verschließen des Gehäuses (2), dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseunterteil (5), die Leiterplatte (3), das Abschirmblech (4) und das Gehäuseoberteil (6) durch Ausbilden von Nietköpfen (10) auf den Nietstiften (9) dichtend miteinander verbunden sind.

2. Gehäuse (2) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Nietstift (9) als Hohlstift mit geschlossenem oberen Ende ausgebildet ist.

3. Gehäuse (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Nietstift (9) einen kreisringförmigen Querschnitt mit einem Durchmesser von maximal 5 mm aufweist.

4. Gehäuse (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseunterteil (5) aus einer Aluminiumlegierung gefertigt ist.

5. Gehäuse (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (3) galvanisch an das Gehäuseunterteil (5) und das Abschirmblech (4) angeschlossen ist.

6. Gehäuse (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nietstifte (9) durch Tiefziehen und Fließpressen gebildet sind.

Description:
Gehäuse für ein elektrisches oder elektronisches Gerät

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für ein elektrisches oder elektronisches Gerät umfassend ein Gehäuseunterteil, das aus Metall gefertigt und als Kühlkörper zum Ableiten von von dem Gerät erzeugter Wärme ausgebildet ist, wobei einstückig mit dem Gehäuseunterteil mindestens zwei Nietstifte geformt sind, mindestens eine Leiterplatte, auf der das Gerät in Form von elektrischen und/oder elektronischen Bauteilen sowie Leiterbahnen gebildet ist und die in dem Gehäuseunterteil gelagert ist, ein Abschirmblech zum Abschirmen von elektromagnetischer Strahlung und ein Gehäuseoberteil zum Verschließen des Gehäuses.

Solche Gehäuse sind an sich bekannt und werden z.B. in Kraftfahrzeugen zum Schutz und Befestigen von Steuergeräten benutzt.

Die DE 100 62 699 A1 beschreibt eine Kühlvorrichtung für ein Steuergerät, das an einem Gehäuse des Steuergeräts befestigt werden kann. Die Kühlvorrichtung ist aus dünnem Blech durch Tiefziehen gefertigt. Sie weist Noppen auf, die zugeordnete Durchgangsbohrungen des Gehäuses durchdringen und durch Verformung einen Kraftschluss mit der zugeordneten Durchgangsbohrung und somit eine feste Verbindung zwischen dem Gehäuse und der Kühlvorrichtung bewirken.

Aus der WO 2014/095171 A1 ist ein Gehäuse eines Steuergeräts bekannt, bei dem an einer Außenseite ein separater Konvektor als Kühlvorrichtung angeordnet, der thermisch und mechanisch mit dem Gehäuse verbunden ist. Die Verbindung kann mittels Vernieten hergestellt sein, wobei gleichzeitig eine Leiterplatte befestigt werden kann.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Gehäuse für ein elektrisches oder elektronisches Gerät zu schaffen, das einfach und preiswert herstellbar ist. Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Das Gehäuseunterteil, die Leiterplatte, das Abschirmblech und das Gehäuseoberteil sind durch Ausbilden von Nietköpfen auf den Nietstiften dichtend miteinander verbunden. Hierdurch ist es möglich, mit gemeinsamen Befestigungsmitteln für alle an dem Gehäuseunterteil zu befestigenden Teile den erforderlichen Halt zu gewährleisten. Hierbei sind die Nietstifte einteilig mit dem Gehäuseunterteil ausgebildet, so dass weniger Teile - also z.B. keine Schrauben, separate Niete - insgesamt zu handhaben sind. Das Formen der Nietköpfe kann ohne großen Aufwand für alle gleichzeitig erfolgen. Damit ist das elektrische oder elektronische Gerät insgesamt einfacher und preiswerter zu fertigen. Außerdem haben Niete gegenüber Schrauben den Vorteil, dass sie weniger Bauhöhe des Gehäuses erfordern, weil die für eine Befestigung der Schrauben erforderlichen Dome oder Näpfe entfallen.

Die Unteransprüche betreffen die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung.

In einer Ausgestaltung ist der Nietstift als Hohlstift mit geschlossenem oberen Ende ausgebildet. Dies erleichtert das Ausbilden des Nietkopfes und das dichtende Verbinden der Teile des Geräts.

In einer weiteren Ausgestaltung weist der Nietstift einen kreisringförmigen Querschnitt mit einem Durchmesser von maximal 5 mm auf. Hierdurch ist auch der Nietkopf entsprechend klein, so dass auf der Leiterplatte Fläche eingespart wird, die für eine Bestückung genutzt werden kann; oder die Leiterplatte kann eine kleinere Fläche aufweisen.

In einer weiteren Ausgestaltung ist das Gehäuseunterteil aus einer Aluminiumlegierung gefertigt. Diese weist eine gute Wärmeleitfähigkeit auf, lässt sich leicht zum Bilden der Nietköpfe verformen und ist leichtgewichtig.

In einer weiteren Ausgestaltung ist die Leiterplatte galvanisch an das Gehäuseunterteil und das Abschirmblech angeschlossen. Hierdurch wird eine besonders gute elektromagnetische Abschirmung erzielt. In einer weiteren Ausgestaltung sind die Nietstifte durch Tiefziehen gebildet. Dies ist fertigungstechnisch z.B. durch Implementierung in einem Folgeverbundwerkzeug für einen Stanzautomaten einfach umsetzbar.

Anhand der beigefügten schematischen Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigen:

Figur 1 eine Draufsicht auf ein elektrisches oder elektronisches Gerät und

Figur 2 einen Schnitt durch einen Bereich um einen Niet als Detail, a) vor und b) nach einem Vernieten.

Wie aus den Figuren ersichtlich umfasst ein elektrisches oder elektronisches Gerät 1 ein Gehäuse 2, hier eine Leiterplatte 3 und ein Abschirmblech 4.

Das Gehäuse 2 ist aus einem trogförmigen Gehäuseunterteil 5 und einem deckelartigen Gehäuseoberteil 6 gebildet.

Das Gehäuseunterteil 5 ist hier in einer Draufsicht im Wesentlichen rechteckig, ist aus einer Aluminiumlegierung gefertigt und weist als Kühlkörper an seiner Unterseite z.B. eine Vielzahl von Kühlrippen auf. Das Gehäuseunterteil 5 weist seitlich außen in jedem Eckbereich eine Befestigungsfahne 8 zur Befestigung des Geräts 1 an z.B. einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs auf. Innen in einem Trogteil des Gehäuseunterteils 5 ist in jedem der vier Eckbereiche eine Auflagefläche für eine Stützung der Leiterplatte 3 geformt. Senkrecht zu der Auflagefläche ragt ein Nietstift 9 nach oben in das Innere des Gehäuseunterteils 5. Der Nietstift 9 weist einen kreisringförmigen Querschnitt auf und ist an seinem freien, also von der Auflagefläche nach oben weg weisenden Ende 9A geschlossen; im Übrigen ist der Nietstift 9 innen hohl.

In das Gehäuseunterteil 5 ist die Leiterplatte 3 so eingelegt, dass in deren Eckbereichen eingelassene Durchgangsbohrungen von den Nietstiften 9 durchdrungen sind. Die Leiterplatte 3 ist wie üblich mit Leiterbahnen und elektrischen und/oder elektroni- sehen Bauteilen bestückt. Weiterhin ist auf einer oberen, zu dem Gehäuseoberteil 6 weisenden Oberfläche der Leiterplatte mindestens eine Steckbuchse 11 angeordnet, um das Gerät 1 mittels eines entsprechenden Steckers und Kabels an eine Bordelektronik anschließen zu können. Die Leiterplatte 3 ist in ihren Eckbereichen sowohl auf der Oberseite als auch an einer Unterseite oberflächlich leitend ausgebildet.

Mindestens ein Teil der auf der Oberseite der Leiterplatte 3 angeordneten Bauteile ist von dem Abschirmblech 4 mit Abstand bedeckt, wobei eine der Steckbuchse 11 entsprechende Aussparung in dem Abschirmblech 4 vorgesehen ist. Wie die Leiterplatte weist das Abschirmblech 4 in seinen Eckbereichen Durchgangsbohrungen auf, die von den Nietstiften 9 durchdrungen sind.

Das Gehäuseunterteil 5 ist von dem Gehäuseoberteil 6 bedeckt, wobei die Steckbuchse 11 das Gehäuseoberteil 6 durchdringt. Ebenfalls durchdringen die Nietstifte 9 korrespondierende Durchgangsbohrungen des Gehäuseoberteils 6. Dieses ist vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt.

Nachdem das Gehäuseunterteil 5, die Leiterplatte 3, das Abschirmblech 4 und das Gehäuseoberteil 6 zusammengesetzt sind, werden mittels Presswerkzeugen die Nietstifte 9 verformt. Hierbei wird einerseits an dem freien Ende 9A jedes der Nietstifte 9 ein Nietkopf 10 gebildet, der die Teile des Geräts 1 in Bereichen um die Nietstifte 9 aneinander presst. Andererseits werden die Nietstifte 9 gestaucht und schmiegen sich so gegen Wände der Durchgangsbohrungen. Auf diese Weise sind die Teile des Geräts 1 fest, unverrückbar und nach außen dicht miteinander verbunden.

Bezugszeichenliste

1 elektrisches oder elektronisches Gerät Gehäuse Leiterplatte Abschirmblech Gehäuseunterteil Gehäuseoberteil Befestigungsfahne Nietstift A freies Ende (des Nietstifts)

10 Nietkopf

11 Steckbuchse