DE102015216732A1 - Gehäuse mit einer darin angeordneten Leiterplatte - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Gehäuse mit einer darin angeordneten, zumindest zweiteiligen Leiterplatte (6), deren Leiterplattenteile (7, 8, 9) mittels sie verbindender flexibler Bereiche (10, 11) derart zueinander orientiert sind, dass ein Leiterplattenteil (8) im Bereich der Gehäuseöffnung und diese weitgehend ausfüllend und zumindest ein weiteres Leiterplattenteil (7, 9) entlang einer Gehäusewand (3) angeordnet ist, wobei das Gehäuse becherförmig ausgebildet ist und der Boden (2) des Gehäusebechers (1) eine ins Gehäuseinnere ragende Wölbung (4) aufweist, deren Höhe zumindest zu einer Gehäusewand (3) hin abnimmt, so dass aufgrund der durch die Oberfläche der Wölbung (4) gebildeten Gleitfläche (15) der Leiterplattenteil (7, 9), der in den Gehäusebecher (1) hineingeschoben ist, zwischen der Wölbung (4) und der Gehäusewand (3) fixiert ist.
Description
- Steuergeräte zur Ablaufsteuerung in Fahrzeugen, insbesondere Motorsteuergeräte, müssen immer komplexere Steueraufgaben übernehmen und weisen daher eine zunehmende Anzahl an elektronischen und elektrischen Bauteilen auf, die auf Leiterplatten angeordnet werden müssen. Um dieser Anforderung gerecht zu werden, gibt es neben der Verwendung mehrerer Leiterplatten, die dann aufwändig elektrisch miteinander verbunden werden müssen auch mehrteilige Leiterplatten, die mittels stromführender, flexibler Bereiche, die beispielsweise mittels Fräsen hergestellt werden, miteinander verbunden sind. Dies bedeutet eine Vereinfachung des Herstellungsvorgangs, da insbesondere die nachträgliche elektrische Verbindung von mehreren Leiterplatten entfällt.
- Da Steuergeräte im automobilen Bereich jedoch hohen mechanischen Belastungen, insbesondere Vibrationen ausgesetzt sind, ist es erforderlich, die einzelnen Leiterplattenteile gut an dem Gehäuse zu verankern. Dies erfolgt derzeit zumeist mittels Schrauben, was jedoch einen erhöhten Herstellungsaufwand mit sich bringt. Außerdem muss aufgrund von Leistungselektronikbauteilen und der damit einhergehenden starken Erwärmung ein guter thermischer Übergang von einem Leiterplattenteil zum zumeist metallischen Gehäuse, das als Kühlkörper fungiert, gegeben sein.
- Die
DE 39 36 906 A1 offenbart eine Leiterplatte aus mehreren Leiterplattenteilen, die über flexible Bereiche miteinander verbunden sind, mittels denen die Leiterplattenteile durch mehrmaliges Biegen um die flexiblen Bereiche derart verschwenkt werden, dass die beiden Randteile der Gesamtleiterplatte, die Stecker aufnehmen sollen, in derselben Ebene zu liegen kommen. Zwei durch das mehrmalige Biegen gegenüberliegende Leiterplattenteile sind mit einem Deckel bzw. einem Boden eines die Leiterplatte aufnehmenden Gehäuses verklebt, wobei der Deckel und der Boden in entsprechenden Nuten eines umlaufenden Gehäuserahmenteils verspreizt werden. Auf diese Weise kann eine mehrteilige Leiterplatte zwar gut mechanisch und thermisch mit dem Gehäuse gekoppelt werden, allerdings ist die Herstellung aufwändig. - Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein einfaches und kostengünstig herzustellendes Gehäuse für eine mehrteilige Leiterplatte anzugeben. Die Aufgabe wird gelöst durch ein Gehäuse nach Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
- Demnach ist das Gehäuse mit einer darin angeordneten, zumindest zweiteiligen Leiterplatte, deren Leiterplattenteile mittels eines sie verbindenden, flexiblen Bereichs derart zueinander orientiert sind, dass ein Leiterplattenteil im Bereich der Gehäuseöffnung und diese weitgehend ausfüllend und zumindest ein weiteres Leiterplattenteil entlang einer Gehäusewand angeordnet ist, becherförmig ausgebildet und der Boden des Gehäusebechers weist eine ins Gehäuseinnere ragende Wölbung auf, deren Höhe zumindest zu einer Gehäusewand hin abnimmt, so dass aufgrund der durch die Oberfläche der Wölbung gebildeten Gleitfläche der Leiterplattenteil, der in dem Gehäusebecher hineingeschoben ist, zwischen der Wölbung und der Gehäusewand fixiert ist.
- Durch die erfindungsgemäße Wölbung des Gehäusebecherbodens ist es also möglich, die Leiterplatte ohne exakte Justierung in das Gehäuse einzuschieben und trotzdem eine gute mechanische und thermische Ankopplung der Leiterplattenteile, die an Gehäusewänden zu liegen kommen, zu erreichen. Durch eine entsprechende Gestaltung der Wölbung ist es auf einfache Weise möglich, an jeder Gehäusewand ein Leiterplattenteil anzuordnen, welches durch die Gleitfläche der Wölbung und den Anpressdruck von der Öffnung des Gehäusebechers her durch die Wölbung an der Gehäusewand fixiert wird. Dadurch, dass der in der Gehäuseöffnung liegende Leiterplattenteil diese weitgehend ausfüllt, ist der über einen flexiblen Bereich damit verbundene andere, an einer Gehäusewand angeordnete Leiterplattenteil auch im Bereich der Gehäuseöffnung an der Gehäusewand gut fixiert.
- Die Wölbung kann dabei beliebige Formen annehmen, beispielsweise halbkugelförmig sein oder auch pyramiden- oder pyramidenstumpfförmig oder jede andere Form haben, die eine zur Gehäusewand hin abschüssige Gleitfläche für ein in den Gehäusebecher eingeführtes Leiterplattenteil, das an einer Gehäusewand fixiert werden soll, bildet.
- In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist der Gehäusebecher einstückig ausgebildet und kann dadurch, ohne verschraubt oder verklebt werden zu müssen, einfach hergestellt werden. Es ist jedoch genauso gut möglich, eine oder mehrere Seitenwände offen zu lassen und später durch entsprechende Wandteile, die angeschraubt oder geklebt oder durch sonstige Befestigungsverfahren angebracht werden, herzustellen.
- Die erfindungsgemäße Wölbung kann sowohl als massive Anformung an den Gehäusebecherboden ausgebildet sein als auch durch eine Delle des Gehäusebecherbodens realisiert werden. Bei Ausführung durch eine Delle, also eine nach innen ragende Aufwölbung des Gehäusebodens, kann Material eingespart werden.
- In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist in dem Zwischenraum zwischen zumindest einer jeweiligen Gehäusewand und einem benachbart dazu angeordneten Leiterplattenteil eine gut wärmeleitende Masse angebracht. Hierdurch kann die durch Bauteile auf der Leiterplatte erzeugte Wärme gut an die Gehäusewand abgegeben werden die in metallischer Ausführung als Kühlkörper dient und beispielsweise außen auch mit Kühlrippen versehen sein kann.
- Die Leiterplattenteile können beidseitig bestückt sein, wobei sehr flache Bauteile vorzugsweise auf der den Gehäusewänden benachbarten Leiterplattenoberflächen angebracht sind, während höherbauende Bauteile, wie beispielsweise Kondensatoren oder Spulen, auf deren zur Gehäuseinnenseite hin zugewandten Leiterplattenoberfläche aufgebracht sind. Auf dem Leiterplattenteil, das in der Öffnung des Gehäusebechers zu liegen kommt, können in vorteilhafter Weise Stecker angeordnet werden, die in einer vorteilhaften Ausbildung auch derart ausgeführt sein können, dass mit ihrer Hilfe die Leiterplatte am Gehäusebecher befestigt werden kann.
- Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Hilfe von Figuren näher beschrieben werden. Dabei zeigen
-
1 einen Gehäusebecher mit einer erfindungsgemäßen Wölbung -
2a das Einführen einer mehrteiligen Leiterplatte in den Gehäusebecher und -
2b ein erfindungsgemäßes Gehäuse mit einer eingesteckten Leiterplatte. -
1 zeigt ein Gehäuse1 in einer Querschnittsdarstellung mit einem Gehäuseboden2 und zwei Gehäusewänden3 . Der Gehäuseboden2 weist in der Darstellung der1 eine etwa halbkugelförmige massive Wölbung4 auf, deren Oberfläche eine Gleitfläche15 für eine einzusteckende Leiterplatte bildet. Zwischen der Wölbung4 des Gehäusebecherbodens2 und den Gehäusewänden3 sind Lücken5 vorgesehen, in die die Ränder einer einzuführenden Leiterplatte zu liegen kommen und auf diese Weise gegenüber den Gehäusewänden3 mittels der Wölbung4 fixiert werden. - Die
2a zeigt ebenfalls den in der1 bereits beschriebenen Gehäusebecher1 sowie eine einzuführende mehrteilige Leiterplatte6 , die einerseits Leiterplattenteile7 ,8 ,9 aufweist, die mittels flexibler Bereiche10 ,11 miteinander verbunden sind. Die Leiterplattenteile7 und9 sind gegenüber dem mittleren Leiterplattenteil8 um etwa 90° an der Stelle der flexiblen Bereiche10 ,11 gebogen und werden in Richtung des Pfeiles12 in den Gehäusebecher1 hinein geschoben. Bei Erreichen der Wölbung4 gleiten die Ränder der Leiterplattenteile7 und9 auf deren Oberfläche in Richtung der Lücken5 zwischen der Wölbung4 und den Gehäusewänden3 , was durch Pfeile13 und14 angedeutet ist. - In der
2b ist schließlich die vollständig in den Gehäusebecher1 eingeführte Leiterplatte6 dargestellt, wobei deren Ränder in den Lücken5 zwischen der Wölbung4 und den Gehäusewänden3 zu liegen gekommen sind und die Leiterplatte in Bezug auf die Gehäusewände3 gut fixieren. Im Bereich der Gehäuseöffnung werden die Leiterplattenteile dadurch an den Gehäusewänden fixiert, dass der in der Gehäuseöffnung liegende Leiterplattenteil diese weitgehend ausfüllt, so dass eine gute mechanische und thermische Ankopplung der Leiterplattenteile7 ,9 an die Gehäusewände3 erfolgt. - In die Zwischenräume
16 und17 zwischen den Leiterplattenteilen7 und9 und den Gehäusewänden3 , kann eine gut wärmeleitfähige Masse eingebracht werden bzw. bereits vor dem Einführen der Leiterplatte6 in den Gehäusebecher1 auf den Leiterplattenteilen7 ,9 vorgesehen sein, um eine gute thermische Ankopplung der Leiterplattenteile7 ,9 an die Gehäusewände3 zu erzielen. - Durch den Keilaufbau des Gehäusebodens lässt sich die mehrteilige Leiterplatte trotz größerer Toleranzen gut an die Gehäusewände anpressen, wodurch eine gute mechanische und thermische Ankopplung an die Gehäusewände, die als Kühlkörper dienen, erfolgt. Hierdurch erfolgt auch eine gute Fixierung als Schutz gegen Vibrationen der Leiterplattenteile. Dies alles erfolgt ohne aufwände Justierung oder Einführung der Leiterplattenteile in vorgefertigte Nuten im Gehäuse.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 3936906 A1 [0003]
Claims (5)
- Gehäuse mit einer darin angeordneten, zumindest zweiteiligen Leiterplatte (
6 ), deren Leiterplattenteile (7 ,8 ,9 ) mittels sie verbindender flexibler Bereiche (10 ,11 ) derart zueinander orientiert sind, dass ein Leiterplattenteil (8 ) im Bereich der Gehäuseöffnung und diese weitgehend ausfüllend und zumindest ein weiteres Leiterplattenteil (7 ,9 ) entlang einer Gehäusewand (3 ) angeordnet ist, wobei das Gehäuse becherförmig ausgebildet ist und der Boden (2 ) des Gehäusebechers (1 ) eine ins Gehäuseinnere ragende Wölbung (4 ) aufweist, deren Höhe zumindest zu einer Gehäusewand (3 ) hin abnimmt, so dass aufgrund der durch die Oberfläche der Wölbung (4 ) gebildeten Gleitfläche (15 ) der Leiterplattenteil (7 ,9 ), der in den Gehäusebecher (1 ) hineingeschoben ist, zwischen der Wölbung (4 ) und der Gehäusewand (3 ) fixiert ist. - Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusebecher (
1 ) einstückig ausgebildet ist. - Gehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wölbung (
4 ) als massive Anformung an den Gehäusebecherboden (2 ) ausgebildet ist. - Gehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wölbung (
4 ) als Delle des Gehäusebecherbodens (2 ) ausgebildet ist. - Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Zwischenraum (
16 ,17 ) zwischen zumindest einer jeweiligen Gehäusewand (3 ) und einem benachbart dazu angeordneten Leiterplattenteil (7 ,9 ) eine gut wärmeleitende Masse angebracht ist.
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