DE19837663C2 - Aufbau eines Steuergerätes - Google Patents

Abstract

Ein Steuergerät für ein Kraftfahrzeug umfaßt eine Bodenplatte (10) mit Einpreßöffnungen (12). Auf der Bodenplatte (10) ist ein Leiterbahnträger angebracht, der im Bereich der Einpreßöffnungen (12) elektrische Kontaktierlaschen (13) aufweist. Aus einem Tragkörper steht ein elektrischer Kontaktstift hervor, der in eine Einpreßöffnung (12) der Bodenplatte (10) eingesetzt ist und dort die Kontaktierlasche (13) kontaktiert. Aufgrund eines sich beim Einpressen des Kontaktstiftes verringernden Materialvorhalts ist die Kontaktierlasche (13) zugentlastet in der Einpreßöffnung (12) verankert.

Description

Die Erfindung betrifft den Aufbau eines Steuergerätes nach dem Oberbegriff des An­ spruchs 1 und ferner ein Verfahren zur Realisierung eines der­ artigen Steuergeräteaufbaus.

Es ist bereits bekannt, Motor- und Getriebesteuergeräte in die zu steuernde Kraftfahrzeug-Baugruppe (d. h. Motor oder Ge­ triebe) zu integrieren. Derartige integrierte Steuergeräte müssen gegen Öl abgedichtet sein, über einen breiten Tempera­ turbereich (etwa -40°C bis 140°C) funktionsfähig bleiben und ein hohes Maß an Vibrationsfestigkeit (bis zu etwa 40 g) auf­ weisen. Ferner müssen diese Geräte besonders hohen Zuverläs­ sigkeitsanforderungen genügen, da der bei einer Reparatur er­ forderliche Ein- und Ausbau der Geräte aus dem Motor oder dem Getriebe mit hohen Kosten verbunden ist.

Ein Steuergerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist in der deutschen Patentschrift DE 197 12 842 C1 beschrieben. Dieses weist ein einfach aufgebautes und kostengünstig her­ stellbares Gehäuse auf. Das Steuergerät wird von einem Kunst­ stoffkörper getragen, in dem der Gehäusedeckel integral aus­ gebildet ist. Die elektrische Anbindung der in dem Kunst­ stoffkörper verlaufenden elektrischen Leiter an die elektro­ nische Schaltung im Steuergerätgehäuse erfolgt über in einem Anlagebereich des Gehäusedeckels vorgesehene Leiterpins, die in Isolierbuchsen der Bodenplatte hineinragen und dort je­ weils eine elektrische Verbindung mit einer in die Isolier­ buchse eingezogenen Leiterbahnlasche des Leiterbahnträgers herstellen.

Dieses Steuergerät erfüllt im wesentlichen die angesprochenen Erfordernisse hinsichtlich Öldichtheit, Funktionsfähigkeit über einen breiten Temperaturbereich und Vibrationsfestig­ keit.

In der deutschen Offenlegungsschrift DE-OS 20 24 126 ist eine flexible Leiterplatte mit einem Steckverbinder beschrieben. Um Monatagetoleranzen ausgleichen zu können, ist die flexible Leiterplatte mit Wellen oder Faltungen versehen.

In dem U.S.-Patent 4,374,603 ist ein elektrischer Verbinder für Flachkabel beschrieben. Um Zugkräften begegnen zu können, wird eine im Bereich einer Steckerbuchse gewellt verlaufende Leiterbahnfolie verwendet.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Aufbau eines Steuergerätes anzugeben, der eine besonders betriebssichere und lang­ zeitstabile elektrische Kontaktierung der elektronischen Schaltung an die in dem Kunststoffkörper geführten elektri­ schen Leiter realisiert. Ferner zielt die Erfindung darauf ab, ein Verfahren zur Realisierung eines derartigen Steuerge­ rätaufbaus anzugeben.

Zur Lösung des ersten Teils der angegebenen Aufgabenstellung sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen.

Da die Länge des oberhalb der Bodenplatte liegenden Kontak­ tierlaschen-Endabschnitts mindestens der Eindringtiefe des Kontaktstiftes entspricht, treten während des gesamten Ein­ preßvorgangs im Bereich der Einpreßöffnungskante an der Kon­ taktierlasche praktisch keine oder nur sehr geringe Scher- und Zugkräfte auf. Ein Abreißen der Kontaktierlasche beim Einziehvorgang kann somit sicher ausgeschlossen werden und es wird auch eine in bezug auf Scher- und Zugkräfte im wesentli­ chen spannungsfreie oder zumindest spannungsarme Endlage der Kontaktierlasche in der Einpreßöffnung erreicht. Dies ist von Vorteil, da die Kontaktstelle im spannungsarmen oder -freien Zustand gegenüber Umwelteinflüssen wie Vibrationen oder Materialausdehnung infolge von Temperaturänderungen we­ sentlich unempfindlicher ist als im Zustand unter Spannung. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß aufgrund der Zugent­ lastung die Kontaktierlasche im Bereich ihres Endabschnitts stets zusammen mit dem Kontaktstift und im wesentlichen ohne eine Relativbewegung gegenüber diesem in die Einpreßöffnung eingezogen wird. Die dadurch entstehende Preßkontaktierung weist in der Regel bessere elektrische Kontakteigenschaften als eine Reibkontaktierung auf, weil anders als bei einer Reibkontaktierung keine Kontaktoberflächenbeschädigungen auf­ treten. Noch ein weiterer mit der Erfindung erreichter Vor­ teil besteht darin, daß infolge der beim Einpressen auftre­ tenden Reduzierung der Scher- und Zugkräfte die beim Zusam­ menfügen des Kunststoffkörpers und der Bodenplatte aufzubrin­ gende Gesamteindrückkraft verringert wird. Da in der Praxis zumeist eine Vielzahl von Kontaktstiften vorhanden sind, ist dieser Effekt sehr erwünscht, weil ein unter vergleichsweise reduzierter mechanischer Belastung erfolgendes Zusammenfügen fertigungstechnisch einfacher beherrschbar und somit sicherer durchführbar ist.

Wenn die Länge des Endabschnitts der Kontaktierlasche gleich der Eindringtiefe des Kontaktstiftes in die Einpreßöffnung (d. h. der freien Länge des Kontaktstiftes abzüglich eines ge­ ringfügigen Spaltmaßes zwischen zusammengefügter Bodenplatte und Kunststoffkörper) ist, wird der Endabschnitt beim Zusam­ menfügen der Bodenplatte mit dem Kunststoffkörper gerade vollständig eingezogen, ohne daß der zugentlastete Zustand in der Endlage beeinträchtigt wird. Die Länge des Endabschnitts kann aber auch größer als die Eindringtiefe des Kontaktstif­ tes in der Einpreßöffnung sein.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Länge des Endabschnitts der Kontaktierlasche größer als der Durchmesser der Einpreßöffnung.

Für eine aus fertigungstechnischer Sicht optimierte Prozeßsi­ cherheit ist die Einpreßverbindung so auszulegen, daß die Kontaktierlasche nahezu reibungsfrei in die Einpreßöffnung eingezogen wird. Dies kann sowohl durch die Materialwahl der Fügepartner als auch durch deren konstruktive Gestaltung be­ einflußt werden. In bezug auf die konstruktive Gestaltung ist bevorzugt, daß das freie Ende des Kontaktstiftes abgerun­ det, insbesondere halbkugelförmig ausgebildet ist und/oder daß die Einpreßöffnung in ihrem Eintrittsbereich mit einer Einführschräge ausgestattet ist. Dadurch wird erreicht, daß der Kontaktstift gleitend in die Einpreßöffnung eindringt und sich die Scher- und Zugkräfte erst allmählich vergrößern. Dadurch kann ein Haften der Kontaktstifte in der Einpreßöff­ nung vermieden werden, was vorteilhaft ist, da für das Ein­ pressen bei einer einmal aufgetretenen Haftung bekanntlich wesentlich höhere Kräfte benötigt werden als zum Aufrechter­ halten eines kontinuierlichen Gleitvorgangs (Haftreibung < Gleitreibung).

Ferner ist es günstig, wenn beim Einpressen des Kontaktstif­ tes eine möglichst große Haftung zwischen dem Kontaktstift und der Kontaktierlasche entsteht. Vorzugsweise weist daher der Kontaktstift im Anlagebereich an die Kontaktierlasche ei­ ne strukturierte oder aufgerauhte Umfangsoberfläche auf. In entsprechender Weise kann die Kontaktierlasche an ihrer von der Bodenplatte weggerichteten Oberflächenseite eine freilie­ gende, aufgerauhte oder strukturierte metallische Kontaktzone aufweisen.

Andererseits ist die Beschaffenheit der Umfangswand der Ein­ preßöffnung sowie der Unterseite der Kontaktierlasche so zu wählen, daß zwischen diesen beiden Oberflächen eine möglichst geringe Reibung auftritt. Demzufolge weist die Kontaktierla­ sche an ihrer Unterseite vorzugsweise ein Polyimidmaterial auf, während die Einpreßöffnung vorzugsweise aus einem ölbe­ ständigen Kunststoff mit geringer Fließneigung, insbesondere Polyamid, gebildet ist.

Nach bevorzugten Ausführungsvarianten der Erfindung können die Einpreßöffnung einerseits als in die Bodenplatte einge­ setzte Einpreßbuchsen oder andererseits als Öffnungen in ei­ nem die Bodenplatte umfangsseitig umlaufenden und mit dieser gekoppelten Kunststoffrahmen realisiert sein.

Wenn der Gehäusedeckel einstückig mit dem Kunststoffkörper ausgebildet ist, wird beim Zusammenfügen des Kunststoffkör­ pers und der Bodenplatte gleichzeitig ein die elektronische Schaltung aufnehmendes gegebenenfalls öldicht verschlossenes Gehäuse gebildet.

Der zweite Teil der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgaben­ stellung wird durch die Merkmale des Anspruchs 12 gelöst.

Eine erste bevorzugte Ausführungsvariante des erfindungsgemä­ ßen Verfahrens kennzeichnet sich dadurch, daß ein Laschenhe­ ber von unten durch die Einpreßöffnung geschoben wird und ei­ nen freien Bereich der Kontaktierlasche auf eine vorbestimmte Höhe über der Bodenplatte anhebt, daß ein Abstandselement vorgegebener Höhe zwischen Bodenplatte und angehobener Kon­ taktierlasche eingebracht wird, daß der Laschenheber aus der Einpreßöffnung zurückgezogen wird, daß der Kunststoffkörper und die Bodenplatte einander so weit angenähert werden, daß das vordere Ende der Kontaktierlasche mittels des Kontakt­ stiftes am Eintrittsbereich der Einpreßöffnung fixiert ist, und daß das Abstandselement entnommen wird, um das Zusammen­ fügen des Kunststoffkörpers und der Bodenplatte zu ermögli­ chen.

Eine zweite bevorzugte Ausführungsvariante des erfindungsge­ mäßen Verfahrens besteht darin, daß ein Laschenheber von un­ ten durch eine benachbart zur Einpreßöffnung unterhalb des Verlaufs der Kontaktierlasche in der Bodenplatte ausgebildete Laschenheberöffnung geschoben wird, wobei ein freier Bereich der Kontaktierlasche auf eine vorbestimmte Höhe über der Bo­ denplatte angehoben wird, daß der Kunststoffkörper und die Bodenplatte einander so weit angenähert werden, daß ein vor­ deres Ende der Kontaktierlasche mittels des Kontaktstiftes am Eintrittsbereich der Einpreßöffnung fixiert ist, und daß der Laschenheber aus der Laschenheberöffnung zurückgezogen wird, um das Zusammenfügen des Kunststoffkörpers und der Bodenplat­ te zu ermöglichen.

Bei einer dritten Variante wird weder ein Abstandselement noch eine eigens ausgebildete Laschenheberöffnung in der Bo­ denplatte zur Erzeugung eines Materialvorhalts benötigt. Diese Variante kennzeichnet sich dadurch, daß ein Laschenhe­ ber von unten durch die Einpreßöffnung geschoben wird und ei­ nen freien Bereich der Kontaktierlasche auf eine vorbestimmte Höhe über der Bodenplatte anhebt, daß der Kunststoffkörper und die Bodenplatte einander so weit angenähert werden, daß ein vorderes Ende der Kontaktierlasche zwischen einem vorde­ ren Ende des Kontaktstiftes und einem vorderen Ende des La­ schenhebers fixiert ist, und daß unter Beibehaltung der Lage­ fixierung der Kontaktierlasche zwischen Kontaktstift und La­ schenheber der Kunststoffkörper und die Bodenplatte einander weiter angenähert werden, bis das vordere Ende der Kontak­ tierlasche mittels des Kontaktstiftes am Eintrittsbereich der Einpreßöffnung fixiert ist.

Die Erfindung wird im folgenden in beispielhafter Weise unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:

Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung eines Tragkör­ pers mit integriertem Gehäusedeckel und einer Bodenplatte;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Bodenplatte mit aufliegender flexibler Leiterbahnfolie bei abgenommenem Gehäusedeckel;

Fig. 3a eine schematische Teilschnittdarstellung der Boden­ platte im Bereich einer Einpreßöffnung;

Fig. 3b ein perspektivische Ansicht der in Fig. 3a gezeigten Anordnung;

Fig. 3c die in den Fig. 3a, b gezeigte Anordnung in Drauf­ sicht;

Fig. 4a eine schematische Teilschnittansicht der Bodenplatte im Bereich einer Einpreßöffnung mit zwischen der Bodenplatte und der Kontaktierlasche eingeschobenem Abstandselement;

Fig. 4b eine perspektivische Ansicht der in Fig. 4a gezeigten Anordnung;

Fig. 4c die in den Fig. 4a, b gezeigte Anordnung in Drauf­ sicht;

Fig. 5 eine schematische Teilschnittdarstellung der Boden­ platte im Bereich einer Einpreßöffnung mit benachbart ausge­ bildeter Laschenheberöffnung;

Fig. 6a eine schematische Teilschnittdarstellung der Boden­ platte im Bereich einer Einpreßöffnung mit hindurchgeführtem Laschenheber;

Fig. 6b eine perspektivische Ansicht der in Fig. 6a gezeigten Anordnung; und

Fig. 6c eine schematische Querschnittdarstellung der in den Fig. 6a, b gezeigten Anordnung.

Fig. 1 zeigt ein Steuergerät 1, das zum Einbau in ein Automa­ tikgetriebe vorgesehen ist. Das Gehäuse des Steuergeräts 1 wird von einer metallischen Bodenplatte 10 und einem Gehäuse­ deckel 30' aus Kunststoff gebildet. Der Gehäusedeckel 30' ist integral in einem Tragkörper 30 ausgebildet, der an einer Hydraulik-Schaltplatte des Getriebes befestigt ist und elek­ trische Leitungsdrähte, Sensoren und einen Steckverbinder aufnimmt, wobei diese Komponenten außerhalb des Gehäuseinnen­ raums des Steuergerätes 1 angeordnet sind. Innerhalb des Ge­ häuses zwischen Bodenplatte 10 und Gehäusedeckel 30' befindet sich eine elektronische Schaltung 23, die in nicht dargestellter Weise auf einer Erhöhung der Bo­ denplatte 10 angebracht sein kann. Die Schaltung 23 wird durch ein mit elektronischen Bauteilen bestücktes Kera­ miksubstrat realisiert. Die Schaltung 23 ist von einer fle­ xiblen Leiterplatte 20 umgeben, die auf die Bodenplatte 10 auflaminiert oder aufgeklebt ist und die elektronische Schal­ tung 23 im Inneren des Gehäuses zwischen Bodenplatte 10 und Gehäusedeckel 30' kontaktiert.

Die metallische Bodenplatte 10 weist in ihrem Randbereich Bohrungen 11 auf, in denen Einpreßbuchsen 12 aus einem Kunst­ stoffmaterial fest verankert sind.

Der Gehäusedeckel 30' zeigt eine wannenförmige Ausbildung, die seitlich in ebenflächig ausgeführte Anlagebereiche 14 des Tragkörpers 30 übergeht. Im Bereich des Übergangs ist eine umlaufende Dichtung 33 am Gehäusedeckel 30' angebracht, die zur Abdichtung des Gehäuseinnenraums gegenüber einem Getrie­ beöl vorgesehen ist.

Von den bereits angesprochenen außenliegenden Komponenten wie Steckverbinder und Sensoren erstrecken sich elektrische Lei­ tungsdrähte 31 in den Anlagebereich 14 des Tragkörpers 30 und weisen dort aus dem Anlagebereich 14 herausstehende elek­ trisch leitfähige Kontaktstifte 32 auf. Die Kontaktstifte 32 können in einfacher Weise auch als umgebogene Drahtenden der Leitungsdrähte 31 realisiert sein.

Beim Herstellen des Tragkörpers 30 mit Gehäusedeckel 30' wer­ den die elektrischen Leitungsdrähte 31 entweder direkt in ein Spritzwerkzeug eingelegt oder sie werden vorher, beispiels­ weise durch Anspritzen von Kunststoffstegen, in ihrer Rela­ tivposition zueinander fixiert und anschließend im Spritz­ werkzeug umspritzt. Dadurch wird der Aufwand für die Her­ stellung des Tragkörpers 30 mit Gehäusedeckel 30' minimiert, da der ohnehin in einem Automatikgetriebe vorhandene Tragkör­ per 30 durch die vorstehend genannten konstruktiven Maßnahmen gleichzeitig als Gehäusedeckel 30' nutzbar gemacht wird. Da­ bei dient die Bodenplatte 10 als Kühlkörper für die elektro­ nische Schaltung 23.

Fig. 2 zeigt den in Fig. 1 dargestellten bodenplattenseitigen Aufbau (ohne Tragkörper 30 und Gehäusedeckel 30') in Drauf­ sicht.

In Fig. 2 deutet eine gestrichelte Linie die Kontur 24 der bereits erwähnten Erhebung der Bodenplatte 10 an, auf der die elektronische Schaltung 23 mittels eines wärmeleitenden Kle­ bers befestigt ist. Die flexible Leiterplatte 20 grenzt all­ seitig an die Erhebung 24 der Bodenplatte 10 an und umläuft die­ se unter Ausbildung eines rechteckförmigen Ausschnitts. Der die elektronische Schaltung 23 tragende Keramik- Schaltungsträger ragt seitlich etwas über die Erhebung (Konturlinie 24) hinaus und bildet dort mit der flexiblen Leiterplatte 20 einen Überlappungsbereich aus. In dem Über­ lappungsbereich ist der Keramik-Schaltungsträger an Kontakt­ stellen mit einem elektrisch leitenden Kleber auf die flexi­ ble Leiterplatte 20 geklebt, so daß eine elektrische Verbin­ dung zwischen den in Fig. 2 nicht dargestellten Leiterbahnen der flexiblen Leiterplatte 20 und der elektronischen Schal­ tung 23 entsteht.

Die flexible Leiterplatte 20 kann beispielsweise aus einer unteren Polyimid- oder Polyester-Basisfolie und einer oberen Polyimid- oder Polyester-Deckfolie bestehen, zwischen denen die Leiterbahnen - gegebenenfalls in einer Kleberschicht ein­ gebettet - aufgenommen sind. Anstelle einer Deckfolie kann auch eine isolierende Decklackbeschichtung verwendet werden.

Die nicht dargestellten Leiterbahnen der flexiblen Leiter­ platte 20 sind zu den Einpreßbuchsen 12 geführt. Dort weist die flexible Leiterplatte 20 Kontaktierlaschen 13 auf, welche sich im nicht zusammengesetzten Zustand von Tragkörper 30 und Bodenplatte 10 jeweils oberhalb der Einpreßbuchsen 12 er­ strecken. Die Kontaktierlaschen 13 können in Form von rand­ seitig an der flexiblen Leiterplatte 20 ausgebildeten Fort­ sätzen oder auch als zungenförmige Freistanzungen in der fle­ xiblen Leiterplatte 20 ausgeführt sein.

Fig. 3a zeigt eine schematische Teilschnittdarstellung der Bodenplatte 10 im Bereich einer Einpreßbuchse 12. Die Kon­ taktierlasche 13 weist einen fixierten Laschenbereich 4 auf, der mit Hilfe eines ölbeständigen Acrylklebers 8 lagemäßig an der Bodenplatte 10 festgelegt ist. An den fixierten Laschen­ bereich 4 schließt sich ein freier Laschenbereich 5 an, an dessen oberflächenseitigem Endabschnitt eine freiliegende me­ tallische Kontaktzone 6 ausgebildet ist, die in nicht darge­ stellter Weise mit einer innerhalb der Kontaktierlasche 13 verlaufenden Leiterbahn in elektrischer Verbindung steht.

Der freie Laschenbereich 5 der Kontaktierlasche 13 zeigt eine schleifenförmige Ausbildung, die so ausgelegt ist, daß die endseitige Kontaktzone 6 im Bereich der Einpreßbuchsenmitte angeordnet ist. Die schleifenförmige Form des freien La­ schenbereichs 5 der Kontaktierlasche 13 kann entweder durch geeignete Maßnahmen bereits bei der Herstellung der flexiblen Leiterplatte 20 vorgebildet sein oder wird durch im folgenden noch näher beschriebene Maßnahmen vor dem Eindrücken des Kon­ taktstiftes 32 in die Einpreßbuchse 12 erzeugt. Durch sie wird der für die im wesentlichen zugentlastete Verankerung der Kontaktierlasche 13 im Inneren 3 der Einpreßbuchse 12 be­ nötigte Materialvorhalt geschaffen.

Die Einpreßbuchse 12 ist in ihrem Einführungsbereich mit ei­ ner Einführschräge 7 versehen, die ein gleitendes Eindringen des Kontaktstiftes 32 in die Einpreßbuchse 12 erleichtert.

Die Fig. 3b und 3c zeigen die in Fig. 3a dargestellte Anord­ nung in perspektivischer Ansicht sowie in Draufsicht. Die Einpreßbuchse 12 weist einen halbkreis- oder U-förmigen Quer­ schnitt auf, wobei die der Kontaktierlasche 13 benachbarte Innenwand der Einpreßbuchse 12 ebenflächig ausgebildet ist und als Gleitfläche für den freien Laschenbereich 5 der Kon­ taktierlasche 13 wirkt.

Anhand der Fig. 4a bis 4c wird eine erste fertigungstechni­ sche Variante zur Erzeugung des erforderlichen Materialvor­ halts erläutert.

Bei zunächst eben auf der Bodenplatte 10 aufliegendem freien Laschenbereich 5 der Kontaktierlasche 13 wird in nicht darge­ stellter Weise ein nadelförmig ausgebildeter Laschenheber von unten in Richtung des Pfeiles 2 in das Innere 3 der Einpreß­ buchse 12 eingeführt. Das vordere Ende des Laschenhebers stößt an die Unterseite der die Einpreßbuchse 12 überlagern­ den Kontaktierlasche 13 an und hebt den freien Laschenbereich 5 derselben von der Bodenplatte 10 ab. Dies ermöglicht es, einen Draht 9, der beispielsweise aus Kunststoff oder Metall bestehen kann, zwischen die Bodenplatte 10 und den angehobe­ nen freien Laschenbereich 5 der Kontaktierlasche 13 einzu­ schieben. Der eingeschobene Draht 9 dient als Abstandsele­ ment zwischen Bodenplatte 10 und Kontaktierlasche 13 und be­ wirkt, daß Laschenmaterial, das für die Realisierung der zu­ gentlasteten Einpreßverbindung benötigt wird, vorgehalten wird. Nach dem Einführen des Drahtes 9 kann der nicht darge­ stellte Laschenheber aus der Einpreßbuchse 12 zurückgezogen werden. Der freie Bereich der Kontaktierlasche 13 wird durch den Draht 9 abgestützt und bleibt von der Bodenplatte 10 be­ abstandet. Die Dicke des eingeschobenen Drahtes 9 kann so gewählt sein, daß die Länge des durch den eingeschobenen Draht 9 vorgehaltenen Laschenmaterials genau der Länge ent­ spricht, mit der die Kontaktierlasche 13 im gestreckten Zu­ stand über die Mitte der Einpreßbuchse 12 hinausragt.

Bei der in Fig. 2 dargestellten linearen Anordnung der Ein­ preßbuchsen 12 ist lediglich ein Draht 9 pro Längsseite er­ forderlich, um an sämtlichen Kontaktierlaschen 13 den in den Fig. 4a bis c dargestellten Materialvorhalt zu bilden. Wenn in nicht dargestellter Weise mehrere Parallelreihen von Ein­ preßbuchsen 12 an einer Seite (Längs- oder Breitseite) ausge­ bildet sind, können mehrere parallelverlaufende Drähte 9 zum Einsatz kommen. Es ist auch möglich, bei einer nicht­ linearen Anordnung von Einpreßbuchsen 12 entsprechend geboge­ ne Drähte zu verwenden.

Das Einführen der Kontaktstifte 32 in die Einpreßbuchsen 12 erfolgt anschließend in drei Schritten:

In einem ersten Schritt wird der Tragkörper 30 an die Boden­ platte 10 angenähert, wobei die Kontaktstifte 32 ausgerichtet mit den Einpreßbuchsen 12 gehalten werden. Dabei wird der freie Laschenbereich 5 der Kontaktierlasche 13 um den einge­ schobenen Draht 9 herum in die Einpreßbuchse 12 geführt. Die Metallstifte 32 werden dabei zunächst nur so weit in die Ein­ preßbuchsen 12 eingeführt, daß die Kontaktierlaschen 13 ei­ nerseits bereits in den Einpreßbuchsen 13 lagefixiert sind, andererseits der eingeschobene Draht 9 aber noch problemlos unter den Kontaktierlaschen 13 herausgezogen werden kann.

In einem zweiten Schritt erfolgt das Herausziehen der einge­ schobenen Drähte 9 zwischen den Kontaktierlaschen 13 und der Bodenplatte 10. Die schleifenförmige Ausbildung der Kontak­ tierlaschen 13 an ihren freien Laschenbereichen 5 bleibt da­ bei erhalten.

In einem dritten Schritt werden der Tragkörper 30 und die Bo­ denplatte 10 einander weiter angenähert. Die Kontaktierla­ schen 13 werden dabei von den in die Einpreßbuchsen 12 vor­ dringenden Kontaktstiften 32 mitgezogen. Das Eindrücken der Kontaktstifte 32 erfolgt simultan. Aufgrund der guten Haf­ tung zwischen den Kontaktstiften 32 und den metallischen Kon­ taktzonen 6 der Kontaktierlaschen 13 einerseits und der ge­ ringen Gleitreibung zwischen den Kontaktierlaschen- Unterseiten und den Einpreßbuchsen-Innenwänden andererseits werden die Kontaktierlaschen 13 über die volle Länge der Kon­ taktstifte 32 mitgezogen, wobei verhältnismäßig geringe Rei­ bungskräfte und damit Gesamteindrückkräfte auftreten. Um ein im wesentlichen zugloses Einziehen und eine im wesentlichen zugentlastete Endlage der Kontaktierlaschen 13 zu gewährlei­ sten, ist es erforderlich, daß die Länge des durch den Draht 9 vorgehaltenen Kontaktierlaschenmaterials jeweils größer oder zumindest gleich der Länge des in der Endlage in die Einpreßbuchse 12 eingezogenen Kontaktierlaschenmaterials ist.

Eine zweite Variante zur Ausbildung des erfindungsgemäß vor­ zusehenden Materialvorhalts der Kontaktierlaschen 13 ist in Fig. 5 in schematischer Weise dargestellt. Gleiche Teile wie in den Fig. 3a bis 4c sind mit identischen Bezugszeichen ge­ kennzeichnet. Benachbart der Einpreßbuchse 12 ist in der Bo­ denplatte 10 eine Laschenheberbohrung 16 ausgebildet. Die Laschenheberbohrung 16 wird von einem nadelförmig gestalteten Laschenheber 15 mit abgerundetem Kopf 17 durchsetzt, der in der Laschenheberbohrung 16 gleitend verschieblich gelagert ist. Die Laschenheberbohrung 16 erstreckt sich unterhalb des freien Laschenbereichs 5 der Kontaktierlasche 13.

Vor dem Zusammenfügen des Tragkörpers 30 mit der Bodenplatte 10 wird der Laschenheber 15 durch die Laschenheberbohrung 16 hindurch nach oben geführt und hebt dabei den freien Laschen­ bereich 5 der Kontaktierlasche 13 an (Fig. 5). Dieser Vor­ gang erfolgt an allen Kontaktierlaschen 13 gleichzeitig. Wie bei der ersten Verfahrensvariante sind die Kontaktierlaschen 13 wiederum so weit anzuheben, daß zu Beginn des später er­ folgenden Eindrückens der Kontaktstifte 32 jeweils eine Mate­ riallänge vorgehalten wird, die mindestens in etwa der Ein­ drücktiefe des Kontaktstiftes 32 entspricht.

Das Zusammenfügen des Tragkörpers 30 mit der Bodenplatte 10 erfolgt wiederum in drei Schritten.

In einem ersten Schritt werden der Tragkörper 30 und die Bo­ denplatte 10 einander so weit angenähert, daß das um den Kopf 17 des Laschenhebers 15 herumgeführte Ende der Kontaktierla­ sche 13 zwischen dem Einführungsbereich der Einpreßbuchse 12 und dem vorderen Ende des Kontaktstifts 32 lagefixiert ist. Dabei wird ein schleifenförmiger Materialvorhalt im freien Laschenbereich 5 der Kontaktierlasche 13 geschaffen.

In einem zweiten Schritt wird der Laschenheber 15 aus der La­ schenheberbohrung 16 zurückgezogen. Der schleifenförmige Ma­ terialvorhalt bleibt dabei erhalten.

In einem dritten Schritt wird der Tragkörper 30 mit der Bo­ denplatte 10 in analoger Weise zu der bereits beschriebenen ersten Variante verpreßt.

Die Laschenheberbohrung 16 kann als Parallelbohrung integral in der Einpreßbuchse 12 vorgesehen sein. In diesem Fall be­ wirkt sie eine Erhöhung der Formelastizität der Einpreßbuchse 12 und setzt somit die beim Einpressen des Kontaktstiftes 32 erforderliche Gesamteindrückkraft weiter herab. Vorteilhaft ist ferner, daß die Elastizitätserhöhung der Einpreßbuchse 12 nur lokal im Bereich der eingezogenen Kontaktierlasche 13 auftritt.

In den Fig. 6a bis 6c ist eine dritte Variante zur Erzeugung des erfindungsgemäß benötigten Materialvorhalts gezeigt.

Diese Variante unterscheidet sich von der zweiten Variante dadurch, daß ein Laschenheber 15' hier nicht durch eine zu­ sätzlich eingebrachte Laschenheberbohrung 16, sondern direkt durch das Innere 3 der Einpreßbuchse 12 hindurchgeführt wird. Der Laschenheber 15' wird von der Unterseite der Bodenplatte 10 durch die Einpreßbuchse 12 hindurchgeführt und hebt den freien Laschenbereich 5 der Kontaktierlasche 13 von deren Un­ terseite her an. Wie in den zuvor erläuterten Varianten 1 und 2 wird auch hier durch das Hubmaß die Länge des vorgehal­ tenen Materials bestimmt.

Wiederum erfolgt das Zusammenfügen des Tragkörpers 30 mit der Bodenplatte 10 in drei Schritten.

In einem ersten Schritt werden der Tragkörper 30 und die Bo­ denplatte 10 einander zunächst so weit angenähert, bis der abgerundete Kopf des Kontaktstiftes 32 mit der Oberseite des angehobenen Laschenbereichs 5 in Berührung tritt. Dabei wird die Kontaktierlasche 13 an ihrem freien Laschenbereich 5 zwi­ schen dem vorderen Ende des Kontaktstiftes 32 und dem Kopf 17' des Laschenhebers 15' eingeklemmt und in ihrer Relativla­ ge zu dem Kontaktstift 32 und dem Laschenheber 15' fixiert.

In einem zweiten Schritt werden der Tragkörper 30 und die Bo­ denplatte 10 einander so weit angenähert, daß das vordere En­ de des Kontaktstiftes 32 in den Einführungsbereich der Ein­ preßbuchse 12 gelangt. Während dieses Schrittes bleibt das Ende der Kontaktierlasche 13 zwischen dem Kontaktstift 32 und dem Laschenheber 15' eingeklemmt, wodurch das für das spätere Einziehen der Kontaktierlasche 13 benötigte Laschenmaterial in eine schleifenförmige Form gebracht wird. Konstruktiv kann dies auf einfache Weise dadurch realisiert werden, daß der Laschenheber 15' druckfedergelagert ist und von dem Kon­ taktstift 32 gegen die Federkraft nach unten gedrückt wird. Nach der Durchführung des zweiten Schrittes ist das vordere Ende der Kontaktierlasche 13 mittels des Kontaktstiftes 32 in dem Einführungsbereich der Einpreßbuchse 12 verpreßt.

Wenn der Federweg des Laschenhebers 15' ausreichend groß aus­ gelegt ist, um ein Einpressen des Kontaktstiftes 32 in die Einpreßbuchse 12 nicht zu behindern, ist es nicht erforder­ lich, den Laschenheber 15' vor dem nun folgenden Einpreß­ schritt aus der Einpreßbuchse 12 zu entfernen oder in sonsti­ ger Weise von außen zu manipulieren.

Bei dem nachfolgenden Einpreßschritt (dem dritten Verfahrens­ schritt) wird die von dem Kontaktstift 32 erfaßte Kontaktier­ lasche 13 dann in der bereits beschriebenen Weise in die Ein­ preßbuchse 12 eingezogen. Nach dem Einpreßschritt ist es le­ diglich erforderlich, den Tragkörper 30 mit angepreßter Bo­ denplatte 10 von einem nicht dargestellten, die Laschenheber 15' enthaltenden Werkstückträger abzunehmen. Der Werkstück­ träger weist die bereits angesprochenen federnd gelagerten Aufnahmen für die Laschenheber 15' auf und kann ferner mit einer Justageeinrichtung ausgestattet sein, über die die ma­ ximale Hubhöhe der Laschenheber 15' veränderlich vorgegebbar ist.

Ein Vorteil der dritten Variante besteht darin, daß sämtliche Verfahrensschritte kontinuierlich, d. h. in einem Arbeitstakt ausgeführt werden können, da das bei den ersten und zweiten Verfahrensvarianten erforderliche gesonderte Entnehmen des Drahtes 9 bzw. der Laschenheber 15 hier aufgrund der Federla­ gerung der Laschenheber 15' automatisch erfolgt.

Sämtliche Ausführungsvarianten sind in ihrer Wirkung ver­ gleichbar und gewährleisten stets, daß an dem freien Laschen­ bereich 5 der Kontaktierlasche 13 eine ausreichende Kontak­ tierlaschenlänge vorgehalten wird, um ein im wesentlichen zugloses Einführen sowie eine im wesentlichen zugentlastete Endlage der Kontaktierlasche 13 in der Einpreßbuchse 12 si­ cherzustellen.

Claims (15)

1. Aufbau eines Steuergerätes, mit

• - einer Bodenplatte (10), die in einem äußeren Bereich Ein­ preßöffnungen (12) aufweist,
• - einem auf der Bodenplatte (10) angebrachten Leiterbahnträ­ ger (20), der zu den Einpreßöffnungen (12) geführte Leiter­ bahnen mit jeweils im Bereich der Einpreßöffnungen (12) aus­ gebildeten elektrischen Kontaktierlaschen (13) umfaßt,
• - einer mit dem Leiterbahnträger (20) elektrisch verbundenen elektronischen Schaltung (23), und
• - einem mit der Bodenplatte (10) in einem Anlagebereich (14) koppelbaren Körper (30) aus Kunststoff, in dem mindestens ein elektrischer Leiter (31) eingehüllt geführt ist und mit einem Kontaktstift (32) in elektrischer Verbindung steht, welcher in dem Anlagebereich (14) aus dem Kunststoffkörper (30) her­ vortritt und zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit einer Kontaktierlasche (13) des Leiterbahnträgers in eine Einpreßöffnung (12) der Bodenplatte (10) einsteckbar ist,

dadurch gekennzeichnet,

• - daß ein oberhalb der Bodenplatte (10) liegender und im mon­ tierten Zustand in die Einpreßöffnung (12) eingebrachter Kon­ taktierlaschen-Endabschnitt eine Länge aufweist, die minde­ stens der Eindringtiefe des Kontaktstiftes (32) in die Ein­ preßöffnung (12) entspricht.

2. Steuergerätaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Kontaktierlaschen-Endabschnitts größer als der Durchmesser der Einpreßöffnung (12) ist.

3. Steuergerätaufbau nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des Kontaktstiftes (32) abgerundet, insbe­ sondere halbkugelförmig ausgestaltet ist.

4. Steuergerätaufbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einpreßöffnung (12) in ihrem Eintrittsbereich mit ei­ ner Einführschräge (7) ausgebildet ist.

5. Steuergerätaufbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktstift (32) im Anlagebereich an die Kontaktier­ lasche (13) eine strukturierte oder aufgerauhte Umfangsober­ fläche aufweist.

6. Steuergerätaufbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Kontaktierlasche (13) an ihrer von der Bodenplatte weggerichteten Oberflächenseite im vorderen Bereich eine freiliegende metallische Kontaktzone (6) aufweist, und
• - daß diese Kontaktzone (6) aufgerauht oder strukturiert ist.

7. Steuergerätaufbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktierlasche (13) an ihrer Unterseite ein elek­ trisch isolierendes Material mit hoher Gleitfähigkeit, insbe­ sondere ein Polyimidmaterial, aufweist.

8. Steuergerätaufbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Bodenplatte (10) aus Metall besteht, und
• - daß die Einpreßöffnungen (12) als Einpreßbuchsen aus einem ölbeständigen Kunststoff mit geringer Fließneigung, insbeson­ dere Polyamid, ausgeführt sind.

9. Steuergerätaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einpreßöffnungen (12) in einem die Bodenplatte (10) umfangsseitig umlaufenden und mit der Bodenplatte (10) gekop­ pelten Kunststoffrahmen ausgebildet sind.

10. Steuergerätaufbau nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffkörper (30) als Gehäusedeckel (30') ausge­ bildet ist.

11. Steuergerätaufbau nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (1) in einem Getriebe- oder Motorgehäuse angeordnet ist.

12. Verfahren zur Realisierung eines Steuergerätaufbaus, wel­ ches die Schritte aufweist:

• - Bereitstellen einer Bodenplatte (10), die in einem äußeren Bereich Einpreßöffnungen (12) aufweist,
• - Aufbringen eines Leiterbahnträgers (20) auf die Bodenplatte (10), derart, daß mit Leiterbahnen des Leiterbahnträgers (20) in elektrischer Verbindung stehende Kontaktierlaschen (13) jeweils über den Einpreßöffnungen (12) der Bodenplatte (10) zum Liegen kommen,
• - Kontaktieren des Leiterbahnträgers (20) mit einer auf der Bodenplatte (10) angeordneten elektronischen Schaltung (23),
• - Bereitstellen eines Körpers (30) aus Kunststoff, in dem mindestens ein elektrischer Leiter (31) eingehüllt geführt ist und ein mit dem Leiter (31) in elektrischer Verbindung stehender Kontaktstift (32) in einem Anlagebereich (14) aus dem Kunststoffkörper (30) hervorsteht,
• - Vorsehen eines Kontaktierlaschen-Endabschnitts oberhalb der Bodenplatte (10), dessen Länge mindestens der Eindringtiefe des Kontaktstiftes (32) in die Einpreßöffnung (12) ent­ spricht, und
• - Zusammenfügen des Kunststoffkörpers (30) und der Bodenplat­ te (10), wobei der Kontaktierlaschen-Endabschnitt zusammen mit dem Kontaktstift (13) unter Ausbildung einer elektrischen Verbindung in die Einpreßöffnungen (12) eingezogen wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet,

• - daß ein Laschenheber von unten durch die Einpreßöffnung (12) geschoben wird und einen freien Bereich (5) der Kontak­ tierlasche (13) auf eine vorbestimmte Höhe über der Boden­ platte (10) anhebt,
• - daß ein Abstandselement (9) vorgegebener Höhe zwischen Bo­ denplatte (10) und angehobener Kontaktierlasche (13) einge­ bracht wird,
• - daß der Laschenheber aus der Einpreßöffnung (12) zurückge­ zogen wird,
• - daß der Kunststoffkörper (30) und die Bodenplatte (10) ein­ ander so weit angenähert werden, daß ein vorderes Ende der Kontaktierlasche (13) mittels des Kontaktstiftes (32) am Ein­ trittsbereich der Einpreßöffnung (12) fixiert ist, und
• - daß das Abstandselement (9) entnommen wird, um das Zusam­ menfügen des Kunststoffkörpers (30) und der Bodenplatte (10) zu ermöglichen.

14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,

• - daß ein Laschenheber (15) von unten durch eine benachbart zu der Einpreßöffnung (12) unterhalb des Verlaufs der Kontak­ tierlasche (13) in der Bodenplatte (10) ausgebildete Laschen­ heberöffnung (16) geschoben wird, wobei ein freier Bereich (5) der Kontaktierlasche (13) auf eine vorbestimmte Höhe über der Bodenplatte (10) angehoben wird,
• - daß der Kunststoffkörper (30) und die Bodenplatte (10) ein­ ander so weit angenähert werden, daß ein vorderes Ende der Kontaktierlasche (13) mittels des Kontaktstiftes (32) am Ein­ trittsbereich der Einpreßöffnung (12) fixiert ist, und
• - daß der Laschenheber (15) aus der Laschenheberöffnung (16) zurückgezogen wird, um das Zusammenfügen des Kunststoffkör­ pers (30) und der Bodenplatte (10) zu ermöglichen.

15. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,

• - daß ein Laschenheber (15') von unten durch die Einpreßöff­ nung (12) geschoben wird und einen freien Bereich (5) der Kontaktierlasche (13) auf eine vorbestimmte Höhe über der Bo­ denplatte (10) anhebt,
• - daß der Kunststoffkörper (30) und die Bodenplatte (10) ein­ ander so weit angenähert werden, daß ein vorderes Ende der Kontaktierlasche (13) zwischen einem vorderen Ende des Kon­ taktstiftes (32) und einem vorderen Ende (17') des Laschenhe­ bers (15') fixiert ist, und
• - daß unter Beibehaltung der Lagefixierung der Kontaktierla­ sche (13) zwischen Kontaktstift (32) und Laschenheber (15') der Kunststoffkörper (30) und die Bodenplatte (10) einander weiter angenähert werden, bis das vordere Ende der Kontak­ tierlasche (13) mittels des Kontaktstiftes (32) am Eintritts­ bereich der Einpreßöffnung (12) fixiert ist und das Zusammen­ fügen des Kunststoffkörpers (30) und der Bodenplatte (10) er­ möglicht.