DE4131504C2 - Federelement für eine Baugruppe eines elektronischen Steuergeräts - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Federelement für eine Baugruppe ei­ nes elektronischen Steuergerätes nach der Gattung des Hauptan­ spruchs. Es sind derartige Baugruppen bekannt, bei denen elektrische Bauelemente durch ein über Kühlwinkel und Bauelement aufzuschieben­ des Federelement an den Kühlwinkel gepreßt werden. Das Federelement kann beim Aufschieben die Bauelemente durch Scherwirkung beschädigen und/oder verschieben, wodurch deren Anschlußelektroden abgeknickt werden können. Es ist weiterhin bekannt, bei derartigen Baugruppen die elektrischen Bauelemente durch Federelemente an das Kühlteil zu pressen, die an diesem durch Nieten oder Schrauben befestigt sind. Das hat den Nachteil, daß ein höherer Materialbedarf entsteht, die Federelemente aufwendig befestigt werden müssen und die Bauhöhe der Baugruppe, insbesondere des Kühlwinkels, sich vergrößert, was zu einem größeren Steuergerät führen würde.

Würdigung

Bei dem in der US 4 899 255 dargestellten Kühlverband weist die Feder einen mittigen im Rücken angebrachten Schlitz auf. Bei dieser Feder fehlt aber eine nach außen versetzte Stufe. Daher muß entweder das verbundene Leistungselement oder das Kühlelement einen freien Raum aufweisen, in den die Bestückungszange eingreifen kann.

Bei der Anordnung nach der US 35 19 889 wird mit Hilfe einer Feder ein Bauelement an einer Wandung befestigt. Die Baugruppe wird von den Schenkeln der Feder umgriffen, wobei die Schenkel mit ihren Widerhaken an der Rückseite der Wand einrasten.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Federelement mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß dieses über den Verband Kühlwinkel-elektrisches Bauelement geschoben werden kann, ohne daß Scherkräfte auf dieses wirken. In einer vorteilhaften Aus­ gestaltung ist das Federelement symmetrisch aufgebaut und dadurch einfach und preisgünstig herzustellen und kann automatisch bestückt werden. Darüber hinaus kann die Baugruppe klein bauen, da keine weit über das elektrische Bauelement hinausragenden Flächen des Kühlwin­ kels zur Befestigung des Federelementes benötigt werden. In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung ist das Federelement unsymme­ trisch aufgebaut. Das so ausgebildete Federelement kann vor einem automatischen Bestückungsgang z. B. mit einem Rüttler lagerichtig sortiert werden.

Zeichnung

Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachstehenden Beschreibung und Zeichnung näher erläutert. Letztere zeigt in Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Baugruppe mit Federelement im Querschnitt, Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht eines Federelementes und Fig. 3 zeigt einen weiteren Querschnitt mit angedeutetem Be­ stückungsautomaten. Ein zweites Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 4 und 5 dargestellt, dabei zeigt Fig. 4 einen Querschnitt durch eine Baugruppe, Fig. 5 eine Seitenansicht eines Federelementes. In Fig. 6 ist ein drittes Ausführungsbeispiel des Federelementes im Querschnitt gezeigt.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In Fig. 1 ist mit 10 ein Kühlteil bezeichnet, das in einem an sich bekannten und nicht näher dargestellten elektronischen Steuergerät angeordnet ist. Dieses weist einen Kühlschenkel 11 und Befestigungs­ laschen 12 auf. Mittels dieser Befestigungslaschen ist das Kühlteil einerseits an einer mit Leiterbahnen versehenen Leiterplatte 13 be­ festigt, zum anderen dienen sie der Anbindung des Kühlteils an ein nicht dargestelltes wärmeleitendes Gehäuse und/oder an ein Kraft­ fahrzeugteil. An einer Seitenfläche 11B des Kühlschenkels liegt mit seiner Rückseite 14A ein zu kühlendes Leistungsbauelement 14 flächig an, dessen Anschlußdrähte 14B durch dafür vorgesehene Löcher 13A der Leiterplatte ragen und mit dieser elektrisch leitend verbunden, z. B. verlötet, sind.

Das Leistungsbauelement 14 wird zur Fixierung und zur Erzielung ei­ nes guten Wärmeüberganges mit einem Federelement 15 an den Kühlwin­ kel gepreßt. Dieses Federelement ist beispielsweise aus Federblech geformt und im wesentlichen U-förmig gestaltet. Es liegt mit seinem Rücken 16 an der Oberseite 11A des Kühlschenkels an; der eine Feder­ schenkel 17 liegt an der freien Seitenfläche 11C des Kühlschenkels an, der zweite Federschenkel 18 liegt am Leistungsbauelement 14 an. Die Federschenkel 17, 18 weisen jeweils eine nach außen versetzte Stufe 19, 20 auf. Das untere Ende der Stufen ist jeweils nach innen umgebogen und geht in einen entgegengesetzt gekrümmten Abschlußbogen 21, 22 über. Diese Abschlußbögen liegen mit ihren Innenseiten - wie zuvor beschrieben zum einen am Kühlschenkel und zum anderen am Lei­ stungsbauelement an.

Im Bereich oberhalb der Stufen sind die Schenkel mit längsverlaufen­ den Öffnungen 23, 24 versehen, die jeweils bis zum Rücken 16 des Fe­ derelementes reichen.

Um das beschriebene Federelement automatisch zu bestücken, wird die­ ses - wie in Fig. 3 ersichtlich - so von einem Bestückungsautomaten aufgenommen, daß zwei Zangenteile 25, 26 von oben in die Öffnungen 23, 24 greifen und das Federelement spreizen. Das aufgespreizte Fe­ derelement 15 wird über dem vormontierten Verband Kühlschen­ kel-Leistungsbauelement positioniert, anschließend bewegen sich die Zangenteile nach innen bis die Federschenkel anliegen und werden dann nach oben gezogen.

Durch die so beschriebene Montage werden keine Scherkräfte auf das Leistungsbauelement übertragen, so daß dabei Beschädigung und Ver­ schieben verhindert werden. Die symmetrische Ausbildung der Schenkel des Federelementes erleichtert das Aufgreifen und Positionieren durch den Bestückungsautomaten.

Durch eine entsprechend breitere Ausbildung des Rückens 16 des Fe­ derelementes kann dieses auch eingesetzt werden, um ein weiteres Leistungsbauelement, das auf der entgegengesetzten Seite des Kühl­ schenkels angeordnet ist, zusammen mit dem ersten anzupressen und zu fixieren. Desweiteren ist ein Einsatz des Federelementes auch mög­ lich, wenn Fixier- und/oder Führungselemente eingesetzt werden, die den Bestückungsvorgang der Leistungsbauelemente verbessern sollen.

Die Fig. 4 und 5 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Bau­ gruppe, das sich von dem zuvor Beschriebenen durch eine andere Aus­ gestaltung der Abschlußbögen unterscheidet. In den nach innen, d. h. auf die Symmetrieachse zuweisenden Seiten der Abschlußbögen 21A, 22A ist je ein Teil derselben als Kralle 27, 28 ausgestellt. Durch diese Krallen wird der Halt des Federelements 15A verbessert, insbesondere wird dadurch die Baugruppe rüttelfester.

Um eine weitere Verbesserung der Rüttelfestigkeit zu erreichen, kann bei Bestückung mit nur einem Leistungsbauelement eine entsprechende Nut im Kühlschenkel vorgesehen werden, in die eine Kralle im mon­ tierten Zustand eingreift.

Bei dem in Fig. 6 dargestellten Federelement 15B ist im Abschluß­ bogen 21B keine Kralle ausgestellt. Der Abschlußbogen 21B läuft an seinem freien, unteren Ende in einen Schlußabschnitt 30 aus, der etwa 30° gegen die Längsachse 31 des Federelementes 15B geneigt ist.

Der andere Abschlußbogen 22B läuft ebenfalls in einen Schlußab­ schnitt 32 aus, der etwa 30° gegen die Längsachse 31 geneigt ist und der länger ausgebildet ist als der Schlußabschnitt 30. Darüber hin­ aus weist der Abschlußbogen 22B eine nach innen ausgestellte, vom Schlußabschnitt 32 ausgehende, Kralle 28B auf.

Durch die unterschiedliche Ausbildung der Abschlußbögen 21B, 22B bzw. der Schlußabschnitte 30, 32 kann das Federelement 15B vor dem Bestückungsvorgang mit einem Rüttler lagerichtet zugeordnet bzw. sortiert werden. Um darüber hinaus ein unbeabsichtigtes Verdrehen der Federelemente beim Bestücken zu vermeiden, können die Öffnungen 23B, 24B unterschiedlich breit ausgebildet werden. Sind die Zangen­ teile des Bestückungsautomaten ebenfalls entsprechend unterschied­ lich ausgebildet, ist ein Vertauschen bzw. Verdrehen unmöglich.

Eine derartiger lagerichtiger Bestückungsvorgang kann erforderlich sein, wenn beispielsweise die Oberfläche des Bauelementes sehr emp­ findlich ist, so daß die Kralle 28B nur am Kühlteil greifen soll.

Claims (8)

1. Federelement für eine Baugruppe eines elektronischen Steuergerätes, mit einem Kühlteil (10, 11) an dem mindestens ein Verlustwärme abgebendes elektrisches Bauelement (14) angeordnet ist, wobei das Federelement (15, 15A, 15B), das im wesentlichen U-förmig ausgebildet ist und einen Rücken (16) und zwei Federschenkel (17, 18) mit Öffnungen (23, 24; 23B, 24B) aufweist, das Bauelement an das Kühlteil preßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (23, 24; 23B, 24B) in den Federschenkeln vom Rücken (16) ausgehen, und daß die Federschenkel (17, 18) je eine nach außen versetzte Stufe (19, 20) aufweisen.

2. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden der Schenkel als nach außen gekrümmte Abschlußbögen (21, 22; 21A, 22A; 21B, 22B) ausgebildet sind.

3. Element nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federschenkel (21, 22; 21A, 22A) symmetrisch zueinander ausgebildet sind.

4. Element nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußbögen (21A, 22A) wenigstens auf einem Teil ihrer Breite nach innen ausgestellte Krallen (27, 28) aufweisen.

5. Element nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abschlußbogen wenigstens auf einem Teil seiner Breite eine nach innen ausgestellte Kralle (28B) aufweist.

6. Element nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlteil (11) eine Nut aufweist, in die eine Kralle (27, 27B, 28B) des Federelements eingreift.

7. Element nach einem der Ansprüche 2, 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abschlußbogen (22B) einen diesen verlängernden Abschnitt (30) aufweist.

8. Element nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (23, 23B, 24, 24B) unterschiedliche Abmessungen haben.