DE29910305U1

DE29910305U1 - Electric device

Info

Publication number: DE29910305U1
Application number: DE29910305U
Authority: DE
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1999-06-12
Filing date: 1999-06-12
Publication date: 2000-11-16
Anticipated expiration: 2009-06-13
Also published as: FR2794929B3; FR2794929A3; JP2001041778A; JP4819213B2

Description

R. 35793R.35793

10.06.99 Gf/Me10.06.99 Gf/Me

ROBERT BOSCH GMBH, 70442 StuttgartROBERT BOSCH GMBH, 70442 Stuttgart

Elektrisches Gerät
Stand der Technik Electric device
State of the art

Die Erfindung geht aus von einem elektrischen Gerät nach der Gattung des Anspruchs 1. Es ist durch die DE 33 10 477 Al bekannt, bei einem elektrischen Gerät, das insbesondere als Schalt- und Steuergerät für Kraftfahrzeuge vorgesehen ist und das geschützt vorzugsweise im Innenraum des Kraftfahrzeugs untergebracht ist, ein großvolumiges Gehäuse vorzusehen, das aus elektrischem Isolierstoff besteht und wenigstens eine Leiterplatte sowie mehrere voneinander isolierte elektrische Anschlußelemente aufweist.The invention is based on an electrical device according to the preamble of claim 1. It is known from DE 33 10 477 A1 to provide a large-volume housing for an electrical device which is intended in particular as a switching and control device for motor vehicles and which is housed in a protected manner, preferably in the interior of the motor vehicle, which consists of electrical insulating material and has at least one circuit board and several electrical connection elements which are insulated from one another.

Die Anschlußelemente sind jeweils über eine geringe Teillänge in einem Steckerkörper gelagert, der an dem Gehäuse befestigt ist.The connection elements are each mounted over a short part of their length in a connector body which is attached to the housing.

Jeweils über eine große Teillänge verlaufen die Anschlußelemente freiliegend innerhalb des Gehäuses und sind hier schließlich endseitig an der Leiterplatte angeschlossen.The connection elements run freely within the housing over a large part of their length and are finally connected to the circuit board at the end.

Aufgrund dieses Aufbaus, der zu einem großen Bauvolumen des Geräts führt, kann dieses nicht mehr unter beengten 5 Einbauverhältnissen eingesetzt werden. Auch ein Betrieb anDue to this design, which results in a large construction volume of the device, it can no longer be used in cramped installation conditions. Operation on

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ungeschützter Stelle im Kraftfahrzeug, beispielsweise im Bereich der Räder, wo intensive Spritzwasserbeaufschlagung auftreten kann, ist das Gerät ohne Gefahr des Funktionsverlustes nicht einsetzbar. 5The device cannot be used in an unprotected area of the vehicle, for example in the area of the wheels, where intensive splash water can occur without the risk of loss of functionality. 5

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Das erfindungsgemäße elektrische Gerät mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß die zuvor erwähnten Unzulänglichkeiten vermieden werden und ein kompaktes, unter beengten Einbaüverhältnissen einsetzbares Gerät verwirklicht ist, das auch unter ungünstigen Rahmenbedingungen, wie sie bei einem Kraftfahrzeug während des Betriebs auftreten können, funktionssicher bleibt.The electrical device according to the invention with the characterizing features of claim 1 has the advantage that the previously mentioned deficiencies are avoided and a compact device is realized which can be used in cramped installation conditions and which remains functionally reliable even under unfavorable conditions such as can occur in a motor vehicle during operation.

Dazu ist das Gerät als Meßwertaufnehmer ausgebildet und die Anschlußelemente weitgehend in das Gehäuse aus elektrischem Isolierstoff eingebettet. Dadurch sind sie ohne weitere Maßnahmen formstabil unter geringstem Platzbedarf funktionssicher voneinander isoliert, da der bei freiliegender Verlegung der Anschlußelemente erforderliche Sicherheitsabstand minimiert werden kann und ein Kurzschluß beim Verbiegen der Anschlußelemente oder deren Überbrückung durch ein metallisches Teil mit der Folge eines Funktionsverlustes ausgeschlossen ist.For this purpose, the device is designed as a measuring sensor and the connection elements are largely embedded in the housing made of electrical insulating material. This means that they are dimensionally stable and functionally isolated from one another without any additional measures, taking up as little space as possible, as the safety distance required when the connection elements are laid out in the open can be minimized and a short circuit when the connection elements are bent or bridged by a metal part, which would result in a loss of function, is ruled out.

Um bei den hohen Temperaturschwankungen, wie sie beim Betrieb eines Kraftfahrzeugs auftreten können, das 0 unterschiedliche Ausdehnungeverhalten zwischen dem Kunststoff des Gehäuses und dem Metall eines jeden der Anschlußelemente unschädlich zu machen, ist das jeweilige Anschlußelement aus einem Kontaktteil und einem Federteil zusammengesetzt. Dabei kompensiert das Federteil auftretende 5 Temperaturspannungen.In order to neutralize the different expansion behavior between the plastic of the housing and the metal of each of the connection elements during the high temperature fluctuations that can occur when a motor vehicle is in operation, the respective connection element is composed of a contact part and a spring part. The spring part compensates for any temperature stresses that occur.

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Dadurch werden Ablösungen des Anschlußelements an der Einbettung in dem Gehäuse einerseits und an der Verbindungsstelle mit der Leiterbahn verhindert. 5This prevents the connection element from becoming detached at the embedding in the housing on the one hand and at the connection point with the conductor track on the other. 5

Dies hat den Vorteil, daß sich entlang der Einbettung des Anschlußelements in dem Gehäuse keine Spalten bilden und das Eindringen von Feuchtigkeit in das elektrische Gerät vermieden wird. Als weiterer Vorteil bleibt die Verbindungsstelle zwischen Anschlußelement und Leiterbahn spannungsfrei. Somit ist das elektrische Gerät auch unter erschwerten Einsatzbedingungen funktionsstabil.This has the advantage that no gaps form along the embedding of the connection element in the housing and the penetration of moisture into the electrical device is avoided. Another advantage is that the connection point between the connection element and the conductor track remains stress-free. This means that the electrical device remains functionally stable even under difficult operating conditions.

Zeichnungdrawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt das elektrische Gerät in einer Schnittdarstellung.An embodiment of the invention is shown in the drawing and explained in more detail in the following description. The single figure shows the electrical device in a sectional view.

Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment

In der Figur ist ein elektrisches Gerät 11 dargestellt, das als elektrischer Meßwertaufnehmer, beispielsweise als Winkelimpulsgeber, Drehzahlmesser oder dergleichen, in einem Kraftfahrzeug einsetzbar ist.The figure shows an electrical device 11 which can be used as an electrical measuring sensor, for example as an angle pulse generator, tachometer or the like, in a motor vehicle.

Das Gerät 11 weist ein Gehäuse 12 aus elektrisch isolierendem Kunststoff auf, der im Spritzgießverfahren verarbeitet ist. Das Gehäuse 12 ist ein langgestreckter Körper, ansatzweise in der Grundform mit einem quaderförmigen und einem zylindrischen Bereich.The device 11 has a housing 12 made of electrically insulating plastic, which is processed using an injection molding process. The housing 12 is an elongated body, with a basic shape with a cuboid and a cylindrical area.

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Quer zur Längserstreckung des Gehäuses 12 ist an diesem einerseits ein plattenförmiger Ausleger 13 und an einem Ende des Gehäuses 12 ein hülsenförmiger Anschluß 14 ausgebildet.Transversely to the longitudinal extension of the housing 12, a plate-shaped bracket 13 is formed on the one hand and a sleeve-shaped connection 14 is formed at one end of the housing 12.

In dem Ausleger 13 ist eine Metallbuchse 16 eingesetzt. Sie dient der Aufnahme eines nicht mehr dargestellten Befestigungsmittels zur Lagefixierung des Geräts 11 an einem Aggregat des Kraftfahrzeugs.A metal bushing 16 is inserted into the boom 13. It serves to accommodate a fastening means (no longer shown) for fixing the position of the device 11 on an assembly of the motor vehicle.

In den Anschluß 14, der der Aufnahme eines nicht dargestellten Anschlußsteckers dient, sind, gegenüber einer stirnseitigen Anschlußöffnung 17 des Anschlußes 14 zurückgesetzt, Kontaktabschnitte 18 als freiliegende Enden von Anschlußelementen 19 des Geräts 11 angeordnet. Diese Kontaktabschnitte 18 sind mit Gegenkontaktelementen des Anschlußsteckers kontaktierbar und dienen dem elektrischen Anschluß des Geräts 11, beispielsweise an ein Steuergerät des Kraftfahrzeugs.In the connection 14, which serves to accommodate a connection plug (not shown), contact sections 18 are arranged as exposed ends of connection elements 19 of the device 11, set back from a front connection opening 17 of the connection 14. These contact sections 18 can be contacted with mating contact elements of the connection plug and serve for the electrical connection of the device 11, for example to a control unit of the motor vehicle.

0 Am anderen Ende des Gehäuses 12, dem Anschluß 14 entgegengerichtet, ist ein Aufnahmeraum 21 ausgebildet. In den Aufnahmeraum 21 ist eine Leiterplatte 22 eingesetzt.0 At the other end of the housing 12, opposite the connection 14, a receiving space 21 is formed. A printed circuit board 22 is inserted into the receiving space 21.

Die Leiterplatte 22 trägt auf einer Vorderseite 23 wenigstens ein elektrisches Bauelement 24, das als Sensor ausgebildet ist. Der Aufnahmeraum 21 ist durch eine becherförmige Kappe 25 abgeschlossen, die abgedichtet an dem Gehäuse 12 gelagert ist.The circuit board 22 carries at least one electrical component 24, which is designed as a sensor, on a front side 23. The receiving space 21 is closed off by a cup-shaped cap 25, which is mounted in a sealed manner on the housing 12.

0 Die elektrischen Anschlüsse des Bauelements 24 sind in üblicher und nicht dargestellter Weise zu einer Rückseite der Leiterplatte 22 geführt und hier mit Leiterbahnen 2 7 der Leiterplatte 22 stoffschlüssig verbunden.0 The electrical connections of the component 24 are led to a rear side of the printed circuit board 22 in a conventional manner (not shown) and are integrally connected there to conductor tracks 27 of the printed circuit board 22.

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Die Leiterbahnen 27 sind desweiteren an Verbindungsstellen 30 elektrisch leitend verbunden mit Anschlußabschnitten 28, die freiliegende Enden der Anschlußelemente 19 bilden, welche den Kontaktabschnitten 18 entgegengerichtet sind.The conductor tracks 27 are further electrically connected at connection points 30 to connection sections 28 which form exposed ends of the connection elements 19 which are directed opposite to the contact sections 18.

Die Anschlußelemente 19 sind jeweils in einem Verbindungsabschnitt 29 zusammengesetzt aus einem Kontaktteil 31, das den Kontaktabschnitt 18 aufweist und aus einem Federteil 32, das den Anschlußabschnitt 28 enthält. In dem Verbindungsabschnitt 29 sind das Kontaktteil 31, das aus einer Metallschiene mit rechteckiger Querschnittsfläche besteht und das durch einen Hilfsträger 33 lagefixiert ist sowie das Federteil 32, das aus einer Metallschiene mit runder Querschnittsfläche verkörpert ist, in einem Überlappungsbereich dieser beiden Teile 31, 32 miteinander verschweißt.The connection elements 19 are each composed in a connecting section 29 of a contact part 31, which has the contact section 18, and of a spring part 32, which contains the connection section 28. In the connecting section 29, the contact part 31, which consists of a metal rail with a rectangular cross-sectional area and which is fixed in position by an auxiliary carrier 33, and the spring part 32, which is embodied as a metal rail with a round cross-sectional area, are welded together in an overlapping area of these two parts 31, 32.

Bis auf den Kontaktabschnitt 18, den Anschlußabschnitt 28 und den Verbindungsabschnitt 2 9 ist das Anschlußelement 19 durch einen Kunststoffspritzvorgang vollständig in das Gehäuse 12 eingebettet.Except for the contact section 18, the connection section 28 and the connecting section 29, the connection element 19 is completely embedded in the housing 12 by a plastic injection molding process.

Bei Temperaturschwankungen, wie sie bei einem Kraftfahrzeug während des Betriebs in erheblichem Maße auftreten können, kommt es zwischen dem Gehäuse 12 aus Kunststoff und dem darin eingebetteten Anschlußelement 19 aus Metall aufgrund des unterschiedlichen Ausdehnungsverhaltens zwischen Kunststoff und Metall zu Zug- und Druckbelastungen, die insbesondere an der Verbindungsstelle 3 0 des Anschlußelements 19 mit der Leiterbahn 27 zu einer Zerrüttung dieser Verbindungsstelle 30 führen, wenn das Anschlußelement 19 einteilig ausgeführt ist.In the event of temperature fluctuations, such as can occur to a considerable extent in a motor vehicle during operation, tensile and compressive loads occur between the plastic housing 12 and the metal connecting element 19 embedded therein due to the different expansion behavior between plastic and metal, which lead to disruption of this connecting point 30, particularly at the connecting point 30 between the connecting element 19 and the conductor track 27, if the connecting element 19 is designed in one piece.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Anschlußelements 19 werden diese Zug- und Druckbelastungen auf einDue to the inventive design of the connecting element 19, these tensile and compressive loads are distributed to a

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unkritisches Maß abgebaut. Dazu weist das Federteil 32 des Anschlußelements 19 eine Dehnschlaufe 34 auf. Diese Dehnschlaufe 34 weist, ausgehend von dem axial verlaufenden Verbindungsabschnitt 29, einen ansatzweise halbkreisförmigen, radial ausbuchtenden Bogen 36 und einen radial verlaufenden Auslauf 37 auf. Danach geht das Federteil 32 mit einer Abschlußbiegung 38 in einen axialen Verlauf und in den Anschlußabschnitt 28 über.uncritical dimension. For this purpose, the spring part 32 of the connecting element 19 has an expansion loop 34. This expansion loop 34 has, starting from the axially extending connecting section 29, a partially semicircular, radially bulging arc 36 and a radially extending outlet 37. The spring part 32 then continues axially with a final bend 38 and into the connecting section 28.

Mit dieser Ausbildung des Federteils 32 werden Zug- und Druckspannungen, die bei Temperaturschwankungen in dem rechtwinklig gebogenen Kontaktteil 31 durch dessen überwiegend axialen Verlauf entstehen, insbesondere durch den Bogen 3 6 aufgefangen und durch den radial verlaufenden Auslauf 37 zum axial verlaufenden Anschlußabschnitt 28 hin vollends gesperrt.With this design of the spring part 32, tensile and compressive stresses which arise in the case of temperature fluctuations in the rectangularly bent contact part 31 due to its predominantly axial course are absorbed in particular by the bend 36 and completely blocked by the radially extending outlet 37 towards the axially extending connection section 28.

Somit ist der Anschlußabschnitt 28 von den Zug- und Druckspannungen bei Temperaturänderungen weitgehend 0 entkoppelt und die Belastung an der Verbindungsstelle 3 0 zwischen Anschlußabschnitt 28 und Leiterbahn 27 sowie entlang der Einbettung des Anschlußelements 19 in dem Gehäuse 12 auf ein unkritisches Maß abgesenkt.Thus, the connection section 28 is largely decoupled from the tensile and compressive stresses during temperature changes and the load at the connection point 30 between the connection section 28 and the conductor track 27 as well as along the embedding of the connection element 19 in the housing 12 is reduced to a non-critical level.

Das durch seine direkt im Gehäuse 12 eingebetteten Anschlußelemente 19 kleinbauende elektrische Gerät bleibt somit auch unter ungünstigen Betriebsverhältnissen, wie starken Temperaturschwankungen und intensiver Spritzwasserbelastung, funktionsstabil.The electrical device, which is small in size due to its connection elements 19 embedded directly in the housing 12, thus remains functionally stable even under unfavorable operating conditions, such as strong temperature fluctuations and intensive splash water exposure.

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Claims

1. Electrical device, with a housing ( 12 ) made of electrical insulating material and with several electrical connection elements ( 19 ) which are insulated from one another and which each have at their ends a contact section ( 18 ) for detachable contact with a counter-contact element and a connection section ( 28 ) for connection to a circuit board ( 22 ), which has at least one circuit board ( 22 ) inserted in a receiving space ( 21 ) of the housing ( 12 ) and has at least one electrical component ( 24 ) on a front side ( 23 ) and conductor tracks ( 27) on a rear side (26 ) , characterized in that the electrical device ( 11 ) forms a measurement sensor, in particular for motor vehicles, the connection element ( 19 ) in a connecting section ( 29 ) consists of a contact part ( 31 ) which connects the contact section ( 18 ) and a spring part ( 32 ) which has the connection section ( 28 ), and the connection element ( 19 ) is largely embedded in the housing ( 12 ), except for the sections ( 18 , 28 , 29 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the contact part ( 31 ) has an angular shape and runs predominantly axially, in the longitudinal extension of the device ( 11 ).

3. Device according to claim 2, characterized in that the contact part ( 31 ) and the spring part ( 32 ) are joined together in the axially extending connecting section ( 29 ) and secured by a material connection.

4. Device according to claim 3, characterized in that an expansion loop ( 34 ) is formed on the spring part ( 32 ), which has a partially semicircular, radially bulging arc ( 36 ) and a radially extending outlet ( 37 ).