EP3281258A1 - Elektronisches steuergerät - Google Patents

Elektronisches steuergerät

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Publication number
EP3281258A1
EP3281258A1 EP16712314.0A EP16712314A EP3281258A1 EP 3281258 A1 EP3281258 A1 EP 3281258A1 EP 16712314 A EP16712314 A EP 16712314A EP 3281258 A1 EP3281258 A1 EP 3281258A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
frequency
elements
control device
housing
shielding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP16712314.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Schrimpf
Stefan REHM
Matthias Ludwig
Michael Hortig
Jan Hansen
Martin Rojahn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP3281258A1 publication Critical patent/EP3281258A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R24/00—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure
    • H01R24/38—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts
    • H01R24/40—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts specially adapted for high frequency
    • H01R24/50—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts specially adapted for high frequency mounted on a PCB [Printed Circuit Board]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R24/00—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure
    • H01R24/38—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts
    • H01R24/40—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts specially adapted for high frequency
    • H01R24/42—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts specially adapted for high frequency comprising impedance matching means or electrical components, e.g. filters or switches
    • H01R24/44—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts specially adapted for high frequency comprising impedance matching means or electrical components, e.g. filters or switches comprising impedance matching means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01R24/52—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts specially adapted for high frequency mounted in or to a panel or structure
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2201/00—Connectors or connections adapted for particular applications
    • H01R2201/02—Connectors or connections adapted for particular applications for antennas

Definitions

  • the invention relates to an electronic control unit. Furthermore, the invention relates to the use of a control device according to the invention.
  • an electronic control unit which is part of an electric motor operated drive unit in a motor vehicle, for example in the form of a window regulator drive.
  • the known electronic control unit is characterized in that for the electrical contacting of components in the interior of the control unit plug connections are provided, which are surrounded by a connector body. This is done by partially overmolding the
  • Plug connections provided connector body can then either be inserted into a corresponding receptacle of a housing, or be connected directly by molding the connector body of the material of the housing with this.
  • Such a combination of satellite-based navigation with measuring devices arranged in the vehicle increases or even ensures the accuracy of the position determination in some areas of the world. It is often necessary, the signals of a high-frequency antenna cable or other measuring devices via a water or
  • the present invention seeks to further develop an electronic control unit such that optimized with respect to the transmission of the high-frequency signal
  • the characteristic impedance should remain as constant as possible along the transmission path of the radio frequency connection, i. to change as little as possible.
  • High-frequency connection with a circuit carrier in particular in the form of a printed circuit board, can be achieved.
  • This object is achieved according to the invention in an electronic control unit having the features of claim 1 essentially in that the high-frequency connection has at least two elements, one
  • High-frequency conductor for transmitting a high-frequency signal and a
  • Shielding element wherein the two elements of the high-frequency connection in the interior of the housing with a circuit carrier (printed circuit board) connectable are, and wherein the two elements of the high-frequency connection are formed on the circuit carrier side facing in the form of Einpresspins.
  • the high-frequency connection is used to connect an antenna cable to the electronic control unit, wherein the signal with minimal reflection losses to one on the circuit carrier (printed circuit board)
  • the Einpresspins are bent by an angle of 90 ° from its original direction.
  • Such an arrangement allows a particularly simple installation of Einpresspins with the circuit carrier.
  • An optimized with regard to the transmission properties training of the two elements of the high-frequency connection can be achieved if the two elements are each formed in one piece and form a socket on the outside of the housing.
  • the one-piece nature of the two elements allows, in particular over the length of the transmission line optimized cross-sections and a particularly good shielding of the
  • Housing outside side facing within the housing are connected to a separate element from the two elements, which is preferably designed as a socket.
  • the two elements of the high-frequency connection can be formed as stamped / bent parts.
  • the high-frequency connection is partially formed by the material of the housing formed as an injection molded part or by a connecting body which has a housing is particularly preferred
  • Vorum mousseling trains is molded. Such a design makes it possible in particular without the use of additional sealing elements and minimal installation costs, the high-frequency connection water or
  • High-frequency connection can be achieved if the two elements are arranged parallel to each other in the region of the press-fit pins.
  • Shielding element has improved shielding properties, it is provided that the shielding element has two Einpresspins, between which a press-in pin of the high-frequency conductor is arranged.
  • the shielding element widened at least one opposite the press-in nip of the high-frequency conductor
  • Shielding region which covers the high-frequency conductor at least partially in relation to a direction perpendicular to the shielding arranged direction.
  • a further improved shielding effect can be achieved if a plurality of shielding regions are provided which form a preferably at least approximately closed receiving space for the high-frequency conductor.
  • the shielding regions are arranged at right angles to one another and are connected in one piece with one another via curved sections having a radius of curvature.
  • Fig. 1 shows an inventive electronic control unit in a
  • Fig. 2 is a schematic representation of a first embodiment of
  • Fig. 3 is a representation corresponding to FIG. 2 at a second
  • Fig. 4 is a perspective view of a high-frequency plug connection according to FIG. 3 in the region of a housing wall of the control unit and
  • Fig. 7 respectively in perspective views differently shaped high-frequency conductor and shielding to form a high-frequency connector in the interior of the housing of the electronic control unit.
  • the same elements or elements with the same function are provided in the figures with the same reference numerals.
  • Fig. 1 is an electronic control unit 10 as part of a
  • Driver assistance system in particular a navigation system, shown in a vehicle.
  • the controller 10 is adapted to the position of the vehicle or the controller 10 using satellite-based
  • a sensor for example, for the detection of magnetic fields or accelerations or delays, or
  • the preferably made of plastic and injection molded housing 1 1 of the controller 10 has the electrical
  • Plug-in connections 12, 13 and two, also juxtaposed high-frequency connections 14, 15 which are formed on the outside of the housing 1 1 each in the form of a socket.
  • the plug-in connections 12, 13 and the high-frequency connections 14, 15 may also have other positions on the housing 11.
  • High-frequency connections 14, 15 to be arranged within a made of plastic, and injection molded connection body 16 which is inserted into an injection mold for producing the housing 1 1, such that the material of the housing 1 1 surrounds the material of the connection body 16 in regions by the Material of the housing 1 1 to the
  • Terminal body 16 is molded. As a result, a media- or waterproof arrangement and design of the plug-in connections 12, 13 and the
  • High frequency terminals 14, 15 formed on the housing 1 1. Furthermore, it can be seen on the housing 1 1 at its top a recess 17, in the area, for example, an unrecognizable membrane of a
  • FIGS. 2 and 3 show different arrangements or embodiments according to the invention using the example of one of the two high-frequency connections 14, 15, in the exemplary embodiment shown at the high-frequency connection 14.
  • a high-frequency connection 14 basically consists of a first element 18, which forms a high-frequency conductor 19.
  • the first element 18 or the high-frequency conductor 19 is at least partially surrounded by a second element 20, which forms a shield 21. This is most clearly seen in the Fig. 1, where at the
  • High-frequency conductor 19 surrounds annular.
  • the two elements 18, 20 penetrate a housing wall 22, which is a component of the housing 1 1 or the connection body 16, or of the material of the housing 1 1 or of the
  • Terminal body 16 are encapsulated. Furthermore, a circuit carrier in the form of a printed circuit board 25, which has openings 26, 27 in the form of bores, which are formed, the printed circuit board 25 with the two elements 18, 20 of the high-frequency connection 14, 15th to contact electrically and mechanically.
  • the high-frequency conductor 19 by way of example a press-in pin 28 and the shield 21 two Einpresspins 29, 30 which are bent by an angle ⁇ of 90 ° from its original direction and perpendicular to the plane of the circuit board 25.
  • the press-in direction of the circuit board 25 is designated relative to the Einpresspins 28 to 30.
  • the Einpresspins 29, 30 with respect to the elements 18, 20, rectilinear form, i. with an angle ⁇ of 180 °.
  • Essential in the embodiment of the two elements 18, 20 shown in FIG. 2 is that they are each formed in one piece.
  • FIG. 3 shows a modified embodiment of the invention with respect to FIG. 2, in which the two elements 18a, 20a, in contrast to the embodiment of FIG. 2, are completely within the interior of the housing
  • FIG. 4 shows that the element 32 is connected to the two elements 18b, 20b in the region of the interior of the housing 11.
  • the two elements 18b, 20b are formed in particular as stamped / bent parts made of sheet metal.
  • the element 18b has an annular portion 33, on which on one side a rectilinearly integrally formed transition section 34 is formed, which runs parallel to a bushing longitudinal axis 35. At right angles to the transition section 34, the press-in pin 28b closes.
  • the element 20b also has an annular portion 36, which merges via a transition portion 37, which is also arranged parallel to the bushing longitudinal axis 35, in a Einpresspin 29b.
  • Transition sections 34 and 37 are arranged parallel to each other.
  • the element 18b is combined with a second element 20c forming the shield 21, which is modified from the second element 20b according to FIG. 4 in that the second element 20c has two rectangular shielding regions 38, 39 which are integral are connected to each other via a curvature portion 41 having a radius of curvature r, wherein the two shielding portions 38, 39 are arranged at right angles to each other. While one shielding portion 38 is connected to the annular portion 33c, one goes away from the other
  • Shielding area 39 at the lower edge of the press-in pin 29c is arranged in a direction perpendicular to the plane of the first shielding area 38 arranged in alignment with the shielding region 38 and is covered by this.
  • the shielding properties of element 20c are improved over element 20b of FIG.
  • FIG. 6 shows an embodiment with shielding properties that have been improved even further compared to FIG. 5, in which the first element 18d has a transition section 34d arranged perpendicular to the press-in pin 28d, which has a curved section 41 provided with a radius r merges into the press-in pin 28d.
  • the second element 20d has a total of three, in each case approximately rectangular shielding regions 42 to 44.
  • the two shielding regions 42 and 43, which each have a press-in pin 29d, 30d, are arranged parallel to one another, such that the first element 18d is arranged between the two shielding regions 42, 43 or received by the latter.
  • the shielding portion 44 which has a curved portion 45 with
  • Radius of curvature r is integrally connected to the shielding 43, extends to form a preferably minimal gap 46 to the
  • Shielding area 43 zoom.
  • FIG. 7 shows a variant modified with respect to FIG. 6 with further improved shielding properties, in which FIG
  • Shielding region 42e has an additional shielding region 47, which is integrally formed on the shielding region 42e and via a
  • Curvature portion 48 is disposed perpendicular to the shielding region 42e such that the shielding region 47 covers the first element 18d, wherein through the shielding regions 42e, 43, 44 and 47 a receiving region 49 is formed, in which the first element 18d is arranged.
  • the first element 18d has a further press-in pin 51.
  • the shielding 47 may have an additional, not shown Einpresspin.
  • shielding regions 42, 42e, 43, 44 and 47 are integrally connected to one another via radii of curvature r or curved sections 41, it is advantageous to form the radii of curvature r or the curved sections 41 in such a way that the shielding regions 42, 42e , 43, 44 and 47 form an approximately circular shield around the inner conductor or the first element 18b, 18d, so that the shield 21 and the first element 18b, 18d have the desired impedance.

Landscapes

  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einelektronisches Steuergerät (10), mit einem vorzugsweise aus Kunststoff bestehenden Gehäuse (11), mit wenigstens einem Hochfrequenzanschluss (14, 15), wobei der Hochfrequenzanschluss (14, 15) wenigstens zwei Elemente (18; 18a; 18b; 18d, 20; 20a; 20b; 20c; 20d) aufweist, die einen Hochfrequenzleiter (19) zur Übertragung eines Hochfrequenzsignals und ein Abschirmelement (21) ausbilden, wobei die beiden Elemente (18; 18a; 8b; 18d, 20; 20a; 20b; 20c; 20d) des Hochfrequenzanschlusses (14, 15) im Innenraum des Gehäuses (11) mit einem Schaltungsträger (25) verbindbar sind, und wobei die beiden Elemente (18; 18a; 18b; 18d, 20; 20a; 20b; 20c; 20d) des Hochfrequenzanschlusses (14, 15) auf der dem Schaltungsträger (25) zugewandten Seite in Form von Einpresspins (28; 28b; 28d, 29; 29b; 29c; 29d, 51) ausgebildet sind.

Description

Beschreibung
Elektronisches Steuergerät
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein elektronisches Steuergerät. Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung eines erfindungsgemäßen Steuergeräts.
Aus der DE 198 51 455 A1 der Anmelderin ist ein elektronisches Steuergerät bekannt, das Bestandteil einer elektromotorisch betriebenen Antriebseinheit in einem Kraftfahrzeug, beispielsweise in Form eines Fensterheberantriebs, ist. Das bekannte elektronische Steuergerät zeichnet sich dadurch aus, dass zur elektrischen Kontaktierung von Bauelementen im Innern des Steuergeräts Steckeranschlüsse vorgesehen sind, die von einem Steckeranschlusskörper umgeben sind. Dies erfolgt durch bereichsweises Umspritzen der
Steckeranschlüsse durch das Material des Steckeranschlusskörpers, der dadurch einen sogenannten Vorumspritzling ausbildet. Der soweit mit den
Steckeranschlüssen versehene Steckeranschlusskörper kann dann entweder in eine entsprechende Aufnahme eines Gehäuses eingesetzt werden, oder aber unmittelbar durch Umspritzen des Steckeranschlusskörpers von dem Material des Gehäuses mit diesem verbunden sein.
Bei flug- oder schiffstechnischen zivilen und militärischen Anwendungen ist es bekannt, zur Navigation, d.h. zur Bestimmung des Standortes eines Fahrzeugs neben der satellitengestützten Information zusätzlich interne Messeinrichtungen in Form von Magnetfeldsensoren, Trägheitssensoren oder ähnlichem
einzusetzen. Eine derartige Kombination von satellitengestützter Navigation mit in dem Fahrzeug angeordneten Messeinrichtungen erhöht die Genauigkeit der Positionsbestimmung bzw. stellt diese in manchen Gebieten der Welt erst sicher. Dabei ist es oftmals erforderlich, die Signale eines Hochfrequenz- Antennenkabels oder sonstiger Messeinrichtungen über eine wasser- bzw.
mediendichte Verbindung in das Innere eines elektronischen Steuergeräts zu leiten. Hierfür werden beim Stand der Technik aufgrund der relativ geringen Stückzahlen für die Hochfrequenzsignale beispielsweise mit dem Gehäuse des Steuergeräts verschraubte HF (Hochfrequenz)-Buchsen unter Verwendung von Dichtringen oder ähnlichen Elementen verwendet. Darüber hinaus sind die Buchsen relativ aufwendig über Kabelverbindungen o.ä. im Gehäuseinneren mit einem Schaltungsträger elektrisch kontaktiert. Ziel einer derartigen Verbindung zwischen einer Buchse und dem Schaltungsträger ist es, das
Hochfrequenzsignal (Nutzsignal) einerseits gegenüber äußeren Störeinflüssen zu schützen bzw. abzuschirmen, und andererseits eine Impedanz-kontrollierte Führung des Nutzsignals im relevanten Frequenzbereich. Die soweit
beschriebene Zuführung des Hochfrequenzsignals in das Gehäuseinnere und innerhalb des Gehäuseinneren ist für Großserientechnik, wie sie insbesondere bei Kraftfahrzeugen verwendet wird, aus Fertigungs- sowie Kostengründen als nachteilhaft anzusehen.
Offenbarung der Erfindung
Ausgehend von dem eingangs erwähnten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein elektronisches Steuergerät derart weiterzubilden, dass eine hinsichtlich der Übertragung des Hochfrequenzsignals optimierte
Anordnung bei einfacher und kostengünstiger Herstellung erzielt wird.
Insbesondere soll durch eine geeignete Geometrie und Materialauswahl für die Elemente des Hochfrequenzsteckanschlusses der Wellenwiderstand (Impedanz) entlang der Übertragungsstrecke des Hochfrequenzanschlusses möglichst konstant bleiben, d.h. sich möglichst wenig ändern. Gleichzeitig soll eine besonders einfache und fertigungstechnisch günstige Verbindung des
Hochfrequenzanschlusses mit einem Schaltungsträger, insbesondere in Form einer Leiterplatte, erzielt werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem elektronischen Steuergerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 im Wesentlich dadurch gelöst, dass der Hochfrequenzanschluss wenigstens zwei Elemente aufweist, einen
Hochfrequenzleiter zur Übertragung eines Hochfrequenzsignals und ein
Abschirmelement, wobei die beiden Elemente des Hochfrequenzanschlusses im Innenraum des Gehäuses mit einem Schaltungsträger (Leiterplatte) verbindbar sind, und wobei die beiden Elemente des Hochfrequenzanschlusses auf der dem Schaltungsträger zugewandten Seite in Form von Einpresspins ausgebildet sind.
Insbesondere durch letztgenanntes Merkmal wird sichergestellt, dass eine besonders einfache elektrische und mechanische Kontaktierung des
Hochfrequenzanschlusses mit der Leiterplatte ermöglicht wird, die eine großserientechnische Umsetzung begünstigt.
Vorteilhafte Weiterbildungen des elektronischen Steuergeräts sind in den Unteransprüchen aufgeführt. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in den Ansprüchen, der Beschreibung und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.
Insbesondere dient der Hochfrequenzanschluss dazu, ein Antennenkabel an das elektronische Steuergerät anzuschließen, wobei das Signal mit minimalen Reflexionsverlusten an einen auf dem Schaltungsträger (Leiterplatte)
angeordneten Empfängerchip weitergeleitet werden soll. Hierzu ist es erforderlich, zur Übertragung von Ultrahochfrequenzsignalen die Transmission zu optimieren, in dem die Reflexion minimiert wird.
Bei einer ersten erfindungsgemäß vorgesehenen Anordnung der Einpresspins sind die Einpresspins um einen Winkel von 90° aus ihrer ursprünglichen Richtung umgebogen. Eine derartige Anordnung ermöglicht eine besonders einfache Montage der Einpresspins mit dem Schaltungsträger. Jedoch ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich, je nach Anwendungsfall, insbesondere je nach Position bzw. Lage von Sensoren auf der Leiterplatte, die Einpresspins um andere Winkel aus ihrer ursprünglichen Richtung, insbesondere mit vielfachen Winkeln von 45°, umzubiegen.
Eine hinsichtlich der Übertragungseigenschaften optimierte Ausbildung der beiden Elemente des Hochfrequenzanschlusses lässt sich erzielen, wenn die beiden Elemente jeweils einstückig ausgebildet sind und auf der Außenseite des Gehäuses eine Buchse ausbilden. Die Einteiligkeit der beiden Elemente ermöglicht insbesondere über die Länge der Übertragungsstrecke gesehen optimierte Querschnitte sowie eine besonders gute Abschirmung des
Hochfrequenzleiters. Darüber hinaus ist durch die Ausbildung als Buchse die Verwendung von üblichen, einen Stecker aufweisenden
Antennenanschlusskabeln möglich.
Es ist jedoch auch möglich, dass die beiden Elemente auf der der
Gehäuseaußenseite zugewandten Seite innerhalb des Gehäuses mit einem von den beiden Elementen separaten Element verbunden sind, das vorzugsweise als Buchse ausgebildet ist.
Herstellungstechnisch besonders einfach und günstig lassen sich die beiden Elemente des Hochfrequenzanschlusses als Stanz-/Biegeteile ausbilden.
Ganz besonders bevorzugt ist darüber hinaus eine Ausbildung, bei der der Hochfrequenzanschluss bereichsweise von dem Material des als Spritzgussteil ausgebildeten Gehäuses oder eines Anschlusskörpers, der einen
Vorumspritzling ausbildet, umspritzt ist. Eine derartige Ausbildung ermöglicht es insbesondere ohne Verwendung zusätzlicher Dichtungselemente und bei minimalem Montageaufwand, den Hochfrequenzanschluss wasser- bzw.
mediendicht zum Gehäuse auszubilden.
Eine besonders einfache Geometrie der beiden Elemente des
Hochfrequenzanschlusses lässt sich erzielen, wenn die beiden Elemente im Bereich der Einpresspins parallel zueinander angeordnet sind.
In Weiterbildung des zuletzt genannten Gedankens, bei dem das
Abschirmelement verbesserte Abschirmeigenschaften aufweist, ist es vorgesehen, dass das Abschirmelement zwei Einpresspins aufweist, zwischen denen ein Einpresspin des Hochfrequenzleiters angeordnet ist.
Zur Verbesserung der Abschirmeigenschaften des Abschirmelements ist es darüber hinaus von Vorteil, wenn das Abschirmelement wenigstens einen gegenüber dem Einpresspinn des Hochfrequenzleiters verbreiterten
Abschirmbereich aufweist, der in Bezug zu einer senkrecht zum Abschirmbereich angeordneten Richtung den Hochfrequenzleiter zumindest bereichsweise überdeckt. Eine nochmals verbesserte Abschirmwirkung lässt sich erzielen, wenn mehrere Abschirmbereiche vorgesehen sind, die einen vorzugsweise zumindest annähernd geschlossenen Aufnahmeraum für den Hochfrequenzleiter ausbilden.
Hierzu kann es insbesondere vorgesehen sein, dass die Abschirmbereiche rechtwinklig zueinander angeordnet und teilweise über Krümmungsabschnitte mit einem Krümmungsradius einstückig miteinander verbunden sind.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen.
Diese zeigt in:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes elektronisches Steuergerät in einer
perspektivischen Außenansicht,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der
Erfindung unter Verwendung jeweils eines einstückigen Elements zur Ausbildung des Hochfrequenzleiters und des Abschirmelements eines Hochfrequenzsteckanschlusses,
Fig. 3 eine Darstellung entsprechend der Fig. 2 bei einer zweiten
erfindungsgemäßen Ausbildung des Hochfrequenzsteckanschlusses unter Verwendung eines zusätzlichen, separaten Elements zur
Ausbildung einer Buchse,
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines Hochfrequenzsteckanschlusses gemäß der Fig. 3 im Bereich einer Gehäusewand des Steuergeräts und
Fig. 5
bis
Fig. 7 jeweils in perspektivischen Darstellungen unterschiedlich ausgebildete Hochfrequenzleiter und Abschirmelemente zur Ausbildung eines Hochfrequenzsteckanschlusses im Innenraum des Gehäuses des elektronischen Steuergeräts. Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen. In der Fig. 1 ist ein elektronisches Steuergerät 10 als Bestandteil eines
Fahrerassistenzsystems, insbesondere eines Navigationssystems, in einem Fahrzeug dargestellt. Das Steuergerät 10 ist dazu ausgebildet, die Position des Fahrzeugs bzw. des Steuergeräts 10 unter Nutzung satellitengestützter
Informationen sowie zusätzlich unter Nutzung einer Sensorik, beispielsweise zur Erfassung von Magnetfeldern oder Beschleunigungen bzw. Verzögerungen oder
Drücken, zu berechnen.
Das vorzugsweise aus Kunststoff bestehende und im Spritzgussverfahren hergestellte Gehäuse 1 1 des Steuergeräts 10 weist zur elektrischen
Kontaktierung beispielhaft zwei nebeneinander angeordnete Nano-MQS-
Steckanschlüsse 12, 13 sowie zwei, ebenfalls nebeneinander angeordnete Hochfrequenzanschlüsse 14, 15 auf, die an der Außenseite des Gehäuses 1 1 jeweils in Form einer Buchse ausgebildet sind. Selbstverständlich können die Steckanschlüsse 12, 13 und die Hochfrequenzanschlüsse 14, 15 auch andere Positionen am Gehäuse 1 1 aufweisen. Die beiden Hochfrequenzanschlüsse 14,
15 ermöglichen es, ein Hochfrequenzantennenkabel (nicht dargestellt), welches auf der der Gehäuseseite zugewandten Seite einen Stecker aufweist, mit dem Gehäuse 1 1 bzw. dem Steuergerät 10 elektrisch zu verbinden. Es kann vorgesehen sein, die Steckanschlüsse 12, 13 und die
Hochfrequenzanschlüsse 14, 15 innerhalb eines aus Kunststoff bestehenden, und im Spritzguss hergestellten Anschlusskörpers 16 anzuordnen, welcher in ein Spritzgusswerkzeug zum Herstellen des Gehäuses 1 1 eingelegt wird, derart, dass das Material des Gehäuses 1 1 das Material des Anschlusskörpers 16 bereichsweise umgibt, indem das Material des Gehäuses 1 1 an den
Anschlußkörper 16 angespritzt wird. Dadurch ist eine medien- bzw. wasserdichte Anordnung und Ausbildung der Steckanschlüsse 12, 13 und der
Hochfrequenzanschlüsse 14, 15 an dem Gehäuse 1 1 ausgebildet. Ferner erkennt man an dem Gehäuse 1 1 an dessen Oberseite eine Vertiefung 17, in deren Bereich beispielsweise eine nicht erkennbare Membran eines
Drucksensors angeordnet ist. In den Fig. 2 und 3 sind unterschiedliche erfindungsgemäße Anordnungen bzw. Ausbildungen am Beispiel eines der beiden Hochfrequenzanschlüsse 14, 15, im dargestellten Ausführungsbeispiel am Hochfrequenzanschluss 14, dargestellt. In der Fig. 2 ist erkennbar, dass ein Hochfrequenzanschluss 14 grundsätzlich aus einem ersten Element 18 besteht, das einen Hochfrequenzleiter 19 ausbildet. Das erste Element 18 bzw. der Hochfrequenzleiter 19 ist von einem zweiten Element 20, das eine Abschirmung 21 ausbildet, zumindest bereichsweise umgeben. Dies ist am Deutlichsten an der Fig. 1 erkennbar, wo an der
Außenseite des Gehäuses 1 1 die Abschirmung 21 den (stiftförmigen)
Hochfrequenzleiter 19 ringförmig umgibt.
Ferner ist anhand der Fig. 2 erkennbar, dass die beiden Elemente 18, 20 eine Gehäusewand 22, die Bestandteil des Gehäuses 1 1 oder des Anschlusskörpers 16 ist, durchdringen bzw. von dem Material des Gehäuses 1 1 bzw. des
Anschlusskörpers 16 umspritzt sind. Weiterhin erkennt man innerhalb des Gehäuses 1 1 des Steuergeräts 10 einen Schaltungsträger in Form einer Leiterplatte 25, welche Öffnungen 26, 27 in Form von Bohrungen aufweist, die dazu ausgebildet sind, die Leiterplatte 25 mit den beiden Elementen 18, 20 des Hochfrequenzanschlusses 14, 15 elektrisch und mechanisch zu kontaktieren.
Hierzu ist es vorgesehen, dass der Hochfrequenzleiter 19 beispielhaft einen Einpresspin 28 und die Abschirmung 21 zwei Einpresspins 29, 30 aufweist, die um einen Winkel α von 90° aus ihrer Ursprungsrichtung umgebogen sowie senkrecht zur Ebene der Leiterplatte 25 angeordnet sind.
Durch den Pfeil 31 ist die Einpressrichtung der Leiterplatte 25 relativ zu den Einpresspins 28 bis 30 bezeichnet. Ergänzend wird erwähnt, dass es auch im Rahmen der Erfindung liegt, die Einpresspins 29, 30 bezogen auf die Elemente 18, 20, geradlinig auszubilden, d.h. mit einem Winkel α von 180°. Wesentlich bei dem in der Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der beiden Elemente 18, 20 ist es, dass diese jeweils einstückig ausgebildet sind.
In der Fig. 3 ist eine gegenüber Fig. 2 abgewandelte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der die beiden Elemente 18a, 20a, im Gegensatz zur Ausführungsform der Fig. 2, vollständig innerhalb des Innenraums des Gehäuses
1 1 angeordnet sind. Dort sind die Elemente 18a, 20a mit einem vorzugsweise standardisierten Element 32 verbunden, das die Gehäusewand 22 durchdringt und beispielsweise als eine aus dem Stand der Technik an sich bekannte Hochfrequenzbuchse ausgebildet ist.
In Anlehnung der Ausbildung der Fig. 3 ist in der Darstellung der Fig. 4 gezeigt, dass das Element 32 im Bereich des Innenraums des Gehäuses 1 1 mit den beiden Elementen 18b, 20b verbunden ist. Die beiden Elemente 18b, 20b sind dabei insbesondere als Stanz-/Biegeteile aus Blech ausgebildet. Das Element 18b weist einen ringförmigen Abschnitt 33 auf, an den an einer Seite ein geradlinig angeformter Übergangsabschnitt 34 angeformt ist, welcher parallel zu einer Buchsenlängsachse 35 verläuft. Rechtwinklig zum Übergangsabschnitt 34 schließt sich der Einpresspin 28b an. Das Element 20b weist ebenfalls einen ringförmigen Abschnitt 36 auf, der über einen Übergangsabschnitt 37, der ebenfalls parallel zur Buchsenlängsachse 35 angeordnet ist, in einen Einpresspin 29b übergeht. Die beiden Einpresspins 28b, 29b bzw. die beiden
Übergangsabschnitte 34 und 37 sind parallel zueinander angeordnet.
In der Fig. 5 ist das Element 18b mit einem die Abschirmung 21 ausbildenden zweiten Element 20c kombiniert, welches gegenüber dem zweiten Element 20b entsprechend der Fig. 4 dadurch modifiziert ist, dass das zweite Element 20c zwei rechteckförmige Abschirmbereiche 38, 39 aufweist, die einstückig über einen Krümmungsabschnitt 41 mit einem Krümmungsradius r miteinander verbunden sind, wobei die beiden Abschirmbereiche 38, 39 rechtwinklig zueinander angeordnet sind. Während der eine Abschirmbereich 38 mit dem ringförmigen Abschnitt 33c verbunden ist, geht von dem anderen
Abschirmbereich 39 an dessen Unterkante der Einpresspin 29c aus. Weiterhin erkennt man, dass der Übergangsabschnitt 34 des ersten Elements 18b in einer senkrecht zur Ebene des ersten Abschirmbereichs 38 angeordneten Richtung fluchtend zu dem Abschirmbereich 38 angeordnet ist bzw. von diesem überdeckt ist. Die Abschirmeigenschaften des Elements 20c sind gegenüber dem Element 20b der Fig. 4 verbessert.
In der Fig. 6 ist eine Ausführungsform mit gegenüber der Fig. 5 nochmals verbesserten Abschirmeigenschaften dargestellt, bei der das erste Element 18d einen senkrecht zum Einpresspin 28d angeordneten Übergangsabschnitt 34d aufweist, der über einen mit einem Radius r versehenen Krümmungsabschnitt 41 in den Einpresspin 28d übergeht. Das zweite Element 20d weist insgesamt drei, jeweils in etwa rechteckförmige Abschirmbereiche 42 bis 44 auf. Die beiden Abschirmbereiche 42 und 43, die jeweils einen Einpresspin 29d, 30d aufweisen, sind parallel zueinander angeordnet, derart, dass das erste Element 18d zwischen den beiden Abschirmbereichen 42, 43 angeordnet bzw. von diesem aufgenommen ist.
Der Abschirmbereich 44, der über einen Krümmungsabschnitt 45 mit
Krümmungsradius r mit dem Abschirmbereich 43 einstückig verbunden ist, reicht unter Ausbildung eines vorzugsweise minimalen Spalts 46 bis an den
Abschirmbereich 43 heran.
Zuletzt ist in der Fig. 7 eine gegenüber Fig. 6 abgewandelte Variante mit nochmals verbesserten Abschirmeigenschaften dargestellt, bei der der
Abschirmbereich 42e einen zusätzlichen Abschirmbereich 47 aufweist, welcher einstückig an dem Abschirmbereich 42e angeformt ist und über einen
Krümmungsabschnitt 48 derart rechtwinklig zum Abschirmbereich 42e angeordnet ist, dass der Abschirmbereich 47 das erste Element 18d überdeckt, wobei durch die Abschirmbereiche 42e, 43, 44 und 47 ein Aufnahmebereich 49 ausgebildet ist, in dem das erste Element 18d angeordnet ist. Zusätzlich weist das erste Element 18d einen weiteren Einpresspin 51 auf. Auch kann der Abschirmbereich 47 einen zusätzlichen, nicht dargestellten Einpresspin aufweisen. Für den Fall, dass mehrere Abschirmbereiche 42, 42e, 43, 44 und 47 einstückig über Krümmungsradien r bzw. Krümmungsabschnitte 41 miteinander verbunden sind, ist es von Vorteil, die Krümmungsradien r bzw. die Krümmungsabschnitte 41 derart auszubilden, dass die Abschirmbereiche 42, 42e, 43, 44 und 47 eine näherungsweise runde Abschirmung um den Innenleiter bzw. das erste Element 18b, 18d ausbilden, so dass die Abschirmung 21 und das erste Element 18b, 18d die gewünschte Impedanz aufweisen..
Das soweit beschriebene elektronische Steuergerät 10 kann in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen.

Claims

Ansprüche
Elektronisches Steuergerät (10), mit einem vorzugsweise aus Kunststoff bestehenden Gehäuse (1 1 ), mit wenigstens einem Hochfrequenzanschluss (14, 15), wobei der Hochfrequenzanschluss (14, 15) wenigstens zwei Elemente (18; 18a; 18b; 18d, 20; 20a; 20b; 20c; 20d) aufweist, die einen Hochfrequenzleiter (19) zur Übertragung eines Hochfrequenzsignals und ein Abschirmelement (21 ) ausbilden, wobei die beiden Elemente (18; 18a; 18b; 18d, 20; 20a; 20b; 20c; 20d) des Hochfrequenzanschlusses (14, 15) im Innenraum des Gehäuses (1 1 ) mit einem Schaltungsträger (25) verbindbar sind, und wobei die beiden Elemente (18; 18a; 18b; 18d, 20; 20a; 20b; 20c; 20d) des Hochfrequenzanschlusses (14, 15) auf der dem Schaltungsträger (25) zugewandten Seite in Form von Einpresspins (28; 28b; 28d, 29; 29b; 29c; 29d, 51 ) ausgebildet sind.
Steuergerät nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Einpresspins (28; 28b; 28d, 29; 29b; 29c; 29d, 51 ) um einen Winkel (a) von 90° aus ihrer ursprünglicher Richtung umgebogen sind.
Steuergerät nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Einpresspins (28; 28b; 28d, 29; 29b; 29c; 29d, 51 ) im
Kontaktierungsbereich mit dem Schaltungsträger (25) rechtwinklig zur Ebene des Schaltungsträgers (25) angeordnet sind.
Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden Elemente (18, 20) jeweils einstückig ausgebildet sind und auf der Außenseite des Gehäuses (1 1 ) eine Buchse ausbilden.
5. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Elemente (18a; 18b; 18d, 20a; 20b; 20c; 20d) auf der der Gehäuseaußenseite zugewandten Seite innerhalb des Gehäuses (1 1 ) mit einem von den beiden Elementen (18a; 18b; 18d, 20a; 20b; 20c; 20d) separaten Element (32) verbindbar sind, das vorzugsweise als Buchse ausgebildet ist.
Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden Elemente (18; 18a; 18b; 18d, 20; 20a; 20b; 20c; 20d) des Hochfrequenzanschlusses (14, 15) als Stanz-/Biegeteile ausgebildet sind.
Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Hochfrequenzanschluss (14, 15) bereichsweise von dem Material des als Spritzgussteil ausgebildeten Gehäuses (1 1 ) oder eines
Anschlusskörpers (16) umspritzt ist.
Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden Elemente (18; 18a; 18b; 18d, 20; 20a; 20b; 20c; 20d) des Hochfrequenzanschlusses (14, 15) im Bereich der Einpresspins (28; 28b; 28d, 29; 29b; 29c; 29d, 51 ) parallel zueinander angeordnet sind.
Steuergerät nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Abschirmelement (21 ) zwei Einpresspins (29d, 30d) aufweist, zwischen denen ein Einpresspin (28d) des Hochfrequenzleiters (19) angeordnet ist. 10. Steuergerät nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Abschirmelement (21 ) wenigstens einen gegenüber dem
Einpresspinn (28d) des Hochfrequenzleiters (19) verbreiterten
Abschirmbereich (38, 39, 42; 42e, 43, 44, 47) aufweist, der in Bezug zu einer senkrecht zum Abschirmbereich (38, 39, 42; 42e, 43, 44, 47) angeordneten
Richtung den Hochfrequenzleiter (19) zumindest bereichsweise überdeckt.
1 1 . Steuergerät nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass mehrere Abschirmbereiche (42e, 43, 44, 47) vorgesehen sind, die einen vorzugsweise zumindest annähernd geschlossenen Aufnahmeraum (49) für den Hochfrequenzleiter (19) ausbilden.
12. Steuergerät nach Anspruch 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abschirmbereiche (38, 39, 42; 42e, 43, 44, 47) rechtwinklig zueinander angeordnet und teilweise über Krümmungsabschnitte (41 , 48) mit einem Krümmungsradius (r) einstückig miteinander verbunden sind.
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