专利名称：带有罐式外壳的电子设备及其制造方法
技术领域：
本发明涉及带有罐式外壳的电子设备以及制造它的方法。罐式外壳具有开启的端面。通过该端面可向罐式外壳内导入插入单元。插入单元具有装有配件的印刷电路板和多触点插头。
背景技术：
该插入单元-罐式外壳方案是一种广泛流行的控制设备方案，其从用于机动车电子设备的DE 3936906 C2的文献得知，用以保护电子设备不被污染。此外多触点插头不仅具有接触元件，而且由一个插头环套包围，其内设置多触点插头的插入元件，这里接触元件用塑料物质压力注塑包封，其与插头环套形成一体的单元。在由接触元件、触点载体和插头环套组成的该单元上设置由装有配件的印刷电路板构成的印刷电路板组件，并且构成插入单元，其可以被导入罐式外壳内，后者在开启的端面具有环绕的密封件，该密封件通过在插头环套上注塑的盖覆盖罐式外壳的开启的端面，在组装电子设备时密封罐式外壳。
图10表示这种公知的插入单元-罐式外壳方案。该方案具有塑料罐式外壳3，其具有开启的端面4和净宽w，在开启的端面4上设置环绕的槽30，用于接收密封元件四。由装有配件的印刷电路板6和多触点插头7组成的印刷电路板组件31可以插入罐式外壳3 内，此时印刷电路板6的边缘区沈在罐式外壳3内沿导槽25滑动。此时开启的端面4由在多触点插头7上一体注塑的盖观覆盖。由此在多触点插头7和罐式外壳之间的接合位置朝向外部，并且因此遭受所有的环境影响。
由于这一理由该方案主要在汽车的内部空间内应用，而不用于严密密封的电子设备。该罐式外壳方案为密封的控制电子设备应用的移植特别在汽车技术中需要在罐式外壳 3和插入区之间的接合位置采用足够的密封措施。为此必须对罐式外壳3和带有印刷电路板组件31之间的连接通过密封元件四另外严密密封。
为此使用辅助材料例如硅浸渍密封剂或者粘接设备例如聚氨酯粘接剂 (Polyuritankleber)。这种密封措施需要辅助处理和辅助材料，从而导致提高材料和加工成本。此外，密封措施的采用还导致需要更多的空间，如图10中用密封槽30所示，由此这种电子设备尤其是汽车的控制设备的外部尺寸被不利地放大。
发明内容
本发明的任务是克服现有技术的缺点而开发一种新的插入单元-罐式外壳方案， 其能够在减小空间需求和不用密封元件的情况下形成电子设备的密封保护。此外，本发明的任务还在于提供一种制造这种电子设备的方法。
该任务通过独立权利要求的发明主题解决。本发明的有利的扩展由从属权利要求全A屮
口 QQ ο 根据本发明，提供一种带有罐式外壳的电子设备以及制造该电子设备的方法。罐式外壳具有开启的端面。通过该端面可把插入单元导入罐式外壳内。插入单元具有装有配件的印刷电路板和多触点插头。罐式外壳具有集成的插头环套，它一体延长罐式外壳并且包围带有接触元件的多触点插头。插头环套形成用于配对插头的匹配部。插入物具有印刷电路板和带多触点插头的触点载体而无插头环套。这里触点载体的外轮廓至少部分与罐式外壳的插头环套的内轮廓匹配。
这种电子设备具有不需要插入单元和罐式外壳之间的接合位置的优点。相反通过分开多触点插头与环绕的插头环套减少了要组装的部件的数目。因为插头环套现在直接延长罐式外壳并且与该罐式外壳形成一体的单元，所以省去了图10中所示的由位于外部的带有密封元件的密封槽和用于罐式外壳的开启的端面的密封盖板形成的接合位置。省去了该复杂的构件，使得能够减小仓储，能够缩小外壳的外部尺寸，并且显著降低这种电子设备的装配成本。
优选罐式外壳的内部空间具有用于把印刷电路板导入到末端位置的引导斜台。由此能够简化由装有配件的印刷电路板和在该印刷电路板上固定的无插头环套的多触点插头组成的插入单元的装配。此外不需要任何密封元件。通过触点载体的外轮廓与罐式外壳的插头环套的内轮廓的匹配虽然不产生严密的密封，但是这点通过在插头环套内把配对插头插入多触点插头内实现。这种控制设备不需要双重密封。
此外插头环套优选具有开口，该开口的尺寸与由印刷电路板和触点载体组成的插入单元的宽度相对应。由此保证能够把由印刷电路板和多触点插头的带有触点的触点载体组成的插入单元毫无问题地装入带有集成的插头环套的罐式外壳内。罐式外壳的内部空间具有用于印刷电路板的夹紧区域和锁止区域，由此保证，在到达末端位置时印刷电路板与触点载体在罐式外壳内被固定。此外设计，罐式外壳在内部空间内具有侧面的导槽，它们与印刷电路板的边缘区啮合。该侧面的导槽在罐式外壳的内部空间内给予印刷电路板以保护，并且能够使装有配件的印刷电路板没有问题地与带有集成的插头环套的罐式外壳匹配。
该电子设备优选是汽车的设备，并且优选具有电子停车制动器(EPB)、电子导向设备、马达控制设备、传输控制设备、防抱死设备(ABS)或者电子稳定性控制设备(ESP)组中的一种设备。该电子设备由于多触点插头与插头环套的匹配而也可以在汽车的马达区域内设置，因为严密的密封通过所属的配对插头进行，后者装备用于插头环套的内轮廓的密封元件。
用于制造具有罐式外壳的电子设备的方法具有下述方法步骤。首先制造带有集成的插头环套的罐式外壳，插头环套在其净尺寸方面与罐式外壳的内部空间相对应。此外制造带有配件的印刷电路板，它的宽度与罐式外壳的净宽度相对应。接着还制造多触点插头的带有接触元件的触点载体，这里触点载体的外轮廓至少部分与插头环套的内轮廓相对应。
之后首先连接触点载体与印刷电路板形成紧凑的插入单元。接着把该紧凑的插入单元导入罐式外壳内，使带有多触点插头的触点载体在罐式外壳的插头环套内定位。
该方法具有需要较少处理步骤制造具有罐式外壳的电子设备的优点。该制造步骤简化到这种地步，未培训的人员也能够进行紧凑的插入单元与带有插头环套的罐式外壳的组装。这里带有集成的插头环套的罐式外壳借助注塑技术在唯一的注塑步骤中制造，而接触元件可以借助注塑方法自身嵌入触点载体内。
因为用于触点载体和罐式外壳的注塑方法的注塑设备实现了自动化，所以能够进行电子设备的部件的精确的大量生产。另外可选择的方案是，为制造触点载体而首先制造接触元件，接触元件被导入具有触点载体的外轮廓的预制的注塑零件中该注塑零件的预制的缝隙状引导开口内，并且以传力配合或者材料配合的方式与该注塑零件连接成触点载体。该方案变体具有下面的优点，即在该注塑方法中不必使用用于注塑接触元件的专门的工具，相反能够事先提供大量形式为预制的具有触点载体的外轮廓和预制的缝隙状引导开口的注塑零件并且能够用相应的组装自动机把该预制的接触元件导入该注塑零件的引导开口内。
总之，通过新的罐式外壳方案，电子设备相对于现有技术具有下述优点 1.通过把分开面设置在插头的内部空间内而省去了完全的密封面； 2.由此省下了密封材料，例如聚氨酯粘接材料(Polyurtanklebstoff)或者硅密封剂； 3.节省了处理步骤，例如密封剂的涂敷，密封剂的硬化和/或密封性检验的执行； 4.关于外壳高度和外壳宽度，减小了外壳的外部尺寸； 5.由于减小了结构尺寸从而减轻了整体的重量； 6.减少了材料成本； 7.降低了加工成本； 8.实现了具有严密保护的控制设备部件的新的控制设备方案。
现在根据附图详细说明本发明。
图1表示按照本发明的一种实施方式的罐式外壳的示意的透视图； 图2表示用于按照图1的罐式外壳的一个紧凑的插入单元的示意的透视图； 图3表示按照本发明的一种实施方式的电子设备的示意的透视图； 图4到9表示按照本发明的该实施方式的电子设备的设备部件的示意的透视图； 图4表示罐式外壳的示意的端面视图； 图5表示把一个紧凑的插入单元部分插入按照图4的罐式外壳内后该罐式外壳的示意的侧视图； 图6表示按照图5继续插入插入单元后的罐式外壳的示意的侧视图； 图7表示按照图6在把插入单元几乎完全插入罐式外壳后的罐式外壳的示意的侧视图； 图8表示在按照图7完全插入插入单元后通过电子设备的示意的横剖面图； 图9表示按照图8的电子设备的示意的端面视图； 图10表示按照已知的罐式外壳方案的电子设备的示意的透视以及彼此抽出的视图。
具体实施例方式图1表示按照本发明的一种实施方式的罐式外壳3的示意的透视图。该罐式外壳 3具有固定板条32，通过它可以把罐式外壳3例如固定在汽车上。此外在罐式外壳3的开启的端面4上集成注塑插头环套8，它的内轮廓12具有净宽w，其相应于罐式外壳3的内部空间的净宽。此外，在从插头环套8向罐式外壳3的过渡处可以看到作为在罐式外壳3的内部空间内的末端位置16的止挡，其形成用于图2中表示的插入单元5的锁止器。
图2表示用于按照图1的罐式外壳3的紧凑的插入单元5的示意的透视图。该紧凑的插入单元5包括带边缘区沈的印刷电路板6，其可以在其上侧33及其下侧34上组装元件，该印刷电路板6与多触点插头7连接，然而它没有插头环套，而仅在触点载体10内具有接触元件9。此外在触点载体上设置编码肋38，其用于引导并且编码配对插头。这里触点载体10的外轮廓11无论是宽度还是高度h都与集成的插头环套8的净尺寸相对应，这点如图1所示。此外印刷电路板的宽度b与在图4中表示的导槽的距离相对应。
图3表示按照本发明的一种实施方式在组装图1和图2中表示的设备部件后的电子设备1的示意的透视图。此外仅表示图2中表示的该紧凑的插入单元5被插入带有插头环套8的罐式外壳3内，直到达到图1中表示的用于图中表示的触点载体10的末端位置 16。例如通过卡钩或者螺丝可以把多触点插头7在插头环套8内固定。
因为基本上并且按照标准插头内部空间的密封通过配对插头的安装被保证，所以在把配对插头装入带有插头环套8的多触点插头7内的情况下自动地实现严密的密封，不必另外密封分开面。印刷电路板组件31和罐式外壳3之间的分开面因此在多触点插头7 与插头环套8的内部区域内设置，这里插头环套8与罐式外壳3的集成为唯一的注塑零件通过开启的端面4保证印刷电路板组件31的安装。
图4到9表示按照本发明的该实施方式的电子设备1的设备部件的示意的透视图。此外图4表示罐式外壳3的示意的端面视图。该端面视图保证了解罐式外壳3的内部空间13同时表示已在上面提到的外部固定板条32，其使能够把这种罐式外壳3可靠地例如安装在汽车内。
内部空间13在罐式外壳3的后部在上夹紧肋39和下夹紧肋40之间具有不同的夹紧区域20和21。在侧面设置导槽M和25，其内可以导入印刷电路板的边缘区。此外在罐式外壳3的后部区域内在侧面设置下引导斜台14和15以及上引导斜台17和18。它们引导印刷电路板的后端部。侧面的导槽M和25的距离为要插入的印刷电路板的宽度b决定。后夹紧区域20和21的大小与印刷电路板厚度匹配。
图5表示把紧凑的插入单元5部分插入按照图4的罐式外壳3内后该罐式外壳3 的示意的侧视图。印刷电路板6的配件27这样与罐式外壳3的净高度匹配，使得配件27 的各种元件能够毫无困难地设置在罐式外壳3的内部空间内。印刷电路板6以其前缘35 在触点载体10上固定，这里触点载体10可以由具有接触元件9的注塑物质组成。在此接触元件9的内端36朝向印刷电路板6弯曲，并且与印刷电路板的相应的引导电流的线路连接。该连接可以通过力、通过形状或者也可以通过材料实现。
图6表示按照图5继续插入插入单元5后的罐式外壳3的示意的侧视图。这里印刷电路板6的配件27在罐式外壳3内设置，并且印刷电路板6在图4所示的导槽内引导。
图7表示按照图6在把插入单元5几乎完全插入后的罐式外壳3的示意的侧视图。 为此触点载体10的外轮廓11至少部分与插头环套8的内轮廓匹配，使得通过把紧凑的插入单元5继续插入罐式外壳3内能够最终安装多触点插头。
图8表示在按照图7完全插入插入单元5后通过电子设备1的示意的横剖面图。这里紧凑的插入单元5到达末端位置16，触点载体10被挡在该位置。在该位置相应的接触元件9在插头环套8内设置，现在接触元件9与插头环套8 一起构成多触点插头7，在此触点载体10以其外轮廓11与插头环套8的内轮廓12至少部分地匹配。对于气体的、液体的或者固体的杂质的密封仅在向插头环套8内导入相应配对插头时才能够实现。在后部区域内能够看到上面提到的下引导斜台14和上引导斜台17，它们把印刷电路板6的后面的边缘区导入锁止区域22，使得印刷电路板一方面通过侧导槽另一方面通过罐式外壳3的内部空间13内的锁止区域22固定。
图9表示按照图8的电子设备1的示意的端面视图。该端面视图表示插头环套8 的开启的端面4，其内触点载体10的外轮廓11至少部分与插头环套8的内轮廓12匹配。 该位置如图8所示在到达末端位置16时可以以机械方式通过力、通过形状或者通过材料固定。
图10表示按照一种已知的罐式外壳方案的电子设备2的示意的彼此抽出的透视图，其已在开始时说明，所以这里不再重复。
附图标记列表 1电子设备(实施方式) 2电子设备(现有技术) 3罐式外壳 4开启的端面 5插入单元 6装有配件的印刷电路板 7多触点插头 8插头环套 9接触元件 10触点载体 11触点载体的外轮廓 12插头环套的内轮廓 13罐式外壳的内部空间 14引导斜台(下) 15引导斜台(下) 16末端位置 17引导斜台(上) 18引导斜台(上) 19插头环套的开口 20夹紧区域 21夹紧区域 22锁止区域 24侧导槽 25侧导槽 26印刷电路板的边缘区 27印刷电路板的配件 28至 ΠΠ. 29密封元件 30槽 31印刷电路板组件 32固定板条 33上侧 34下侧 35前边缘 36接触元件的内端 37印刷电路板的后部边缘区 38编码肋 39上夹紧肋 40下夹紧肋 b插入单元的宽度 h触点载体的高度 W 罐式外壳的净宽
权利要求
1.带罐式外壳C3)的电子设备，具有带开启的端面(4)的罐式外壳(3)，通过该端面可把插入单元(5)导入罐式外壳(3)内，其中插入单元( 具有装有配件的印刷电路板(6) 和多触点插头(7)，其特征在于，罐式外壳C3)具有集成的插头环套(8)，该插头环套一体地加长罐式外壳 (3)并且包围带有接触元件(9)的多触点插头(7)并且形成用于配对插头的匹配部，并且其中插入单元( 具有印刷电路板(6)和带多触点插头(7)而无插头环套(8)的触点载体 (10)，其中触点载体(10)的外轮廓(11)至少部分与插头环套⑶的内轮廓(12)匹配。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，罐式外壳(3)的内部空间(13)具有用于把印刷电路板(6)导入到末端位置(16)的引导斜台(14，15)。
3.根据权利要求1或者权利要求2所述的电子设备，其特征在于，插头环套(8)具有开口(19)，该开口的尺寸与由印刷电路板(6)和触点载体(10)组成的插入单元(5)的宽度相对应。
4.根据上述权利要求之一所述的电子设备，其特征在于，罐式外壳(3)具有内部空间(13)，该内部空间具有用于印刷电路板(6)的夹紧区域 (20,21)和锁止区域02)。
5.根据权利要求1或者权利要求2所述的电子设备，其特征在于，罐式外壳C3)在内部空间(13)内具有侧面的导槽04，25)，所述导槽与印刷电路板(6)的边缘区06)啮合。
6.根据上述权利要求之一所述的电子设备，其特征在于，电子设备(1)是汽车的设备， 并且优选具有电子停车制动器(EPB)、电子导向设备、马达控制设备、传输控制设备、防抱死设备(ABQ或者电子安全控制设备(ESP)组中的设备。
7.制造具有罐式外壳(3)的电子设备(1)的方法，具有下述方法步骤-制造带有集成的插头环套(8)的罐式外壳(3)，插头环套(8)在其尺寸方面与罐式外壳(3)的内部空间(13)相对应；-制造带有配件(XT)的印刷电路板(6)，它的宽度(b)与罐式外壳(3)的净宽度(w) 相对应；-制造多触点插头(7)的带有接触元件(9)的触点载体(10)，其中触点载体(10)的外轮廓(11)至少部分与插头环套(8)的内轮廓匹配；-将触点载体(10)与印刷电路板(6)连接成紧凑的插入单元(5)；-把该紧凑的插入单元(5)导入罐式外壳(3)内，使带有多触点插头(7)的触点载体 (10)在罐式外壳(3)的插头环套(8)内定位。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，借助注塑技术制造带有集成的插头环套 ⑶的罐式外壳⑶。
9.根据权利要求7或者8所述的方法，其特征在于，借助注塑方法使得接触元件(9)嵌入触点载体(10)内。
10.根据权利要求7到9之一所述的方法，其特征在于，为制造触点载体(10)而制造接触元件(9)，所述接触元件被导入具有触点载体(10)的外轮廓的预制的注塑零件中该注塑零件的预制的缝隙状引导开口内，并且以传力配合或者材料配合的方式与该注塑零件连接成触点载体(10)。
全文摘要
本发明涉及一种带有罐式外壳(3)的电子设备(1)以及制造该电子设备的方法。罐式外壳(3)具有开启的端面(4)。通过该端面(4)可把插入单元(5)导入罐式外壳(3)内。插入单元(5)具有装有配件的印刷电路板(6)和多触点插头(7)。罐式外壳(3)具有集成的插头环套(8)，它一体地加长罐式外壳(3)并且包围带有接触元件(9)的多触点插头(7)。插头环套(8)形成用于配对插头的匹配部。插入物具有印刷电路板(6)和带多触点插头(7)而无插头环套(8)的触点载体(10)。这里触点载体(10)的外轮廓(11)至少部分与插头环套(8)的内轮廓(12)匹配。
文档编号H05K5/00GK102187750SQ200980140995
公开日2011年9月14日 申请日期2009年10月7日 优先权日2008年10月14日
发明者F·肖贝尔 申请人:欧陆汽车有限责任公司