CN102860147B - 具有用于压力平衡的变形区域的壳体以及在壳体中的密封元件设施 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于容纳至少一个技术上的功能单元的壳体。第一壳体部件（1）与第二壳体部件（8）借助沿着密封面（3）的密封元件（7）连接，密封面在外侧邻接与其单件式地连接的支承面。为了平衡压力波动，至少第一壳体部件（8）具有可弹性变形的变形区域。由此，壳体（8）能够与密封元件（7）一同在接触平面中从密封面（3）向支承面运动，从而使得通过支承面的呈槽状的凹座出现压力平衡，这些凹座使得密封元件（7）的底流成为可能。在此，密封元件（7）在其在外的周边上由第二壳体部件（8）的突出部（9）遮挡，该突出部在用于压力平衡的移位之后支持密封元件（7）的返回引导。
Description
技术领域
本发明涉及一种壳体，尤其是由合成材料制成的壳体，用于容纳至少一个技术上的功能单元，尤其是电子构件，其中，该壳体具有至少两个壳体部件，所述至少两个壳体部件在沿着密封面的接触平面中彼此气密地连接，其中，为了补偿压力波动至少一个壳体部件具有可弹性变形的变形区域。此外，本发明涉及在这种壳体中的密封元件设施。
背景技术
例如用于电子的或机电一体化的功能单元的这种壳体以很大的数量被制造。尤其是在如车辆中那样的恶劣环境条件下使用时，这种壳体使得在壳体中布置的功能单元的充分保护成为可能。尤其是，必须防止水不受控地侵入壳体中。为此，这种壳体设有环绕的弹性密封件，该弹性密封件将壳体的上部件相对于下部件在组装好的状态下密封。
由DE19704532A1以及EP0772959B1公开了这种防水的电子装置壳体，其由上部件和下部件构成，其中，这两个部件在组装好的状态中通过环绕的密封件相对彼此密封。
此外但也已公开的是，壳体允许相对周围大气的受控压力平衡。由此，防止在交替的环境温度的情况下在壳体内部形成冷凝水。此外由此在也伴随着压缩空气馈入到壳体中可以工作的功能单元的情况下防止在壳体中的可能的有害的过压。
由DE10022124A1此外公开了用于电子控制设备的壳体，其具有压力通风孔，用于通风或者说换气。这防止了在壳体中形成冷凝水并且进一步地将在内腔中的压力保持为大气压。
然而具有压力卸载孔的壳体具有如下缺点：污水可能会通过该孔侵入内腔中。由此会损伤敏感的构件。
为了解决该问题，在DE102004028199A1中提出了用于压力卸载的设备，该设备整合到在上部件与下部件之间的环绕的密封件中，以便因此一方面通过迷宫作用实现壳体相对在外的污水的在一定程度上的密封，并且另一方面通过唇形型件也使得过压由内腔快速排放至自由空间中成为可能。在此，复杂的唇形型件和与此相联系的提高的制造成本证明为是不利的。
在EP0961534A1中此外提出了在至少一个壳体部件上的变形区域，该变形区域基于其弹性变形而使得壳体内部容积的改变成为可能。以此方式发生基于容积适配的压力平衡，其中，排除了空气从壳体内腔中溢流出或溢流到壳体内腔中。
由DE3817227A1公开了具有压力平衡元件的电设备，其中压力平衡元件插入到壳体开口中。在该实施形式中不利的是，一方面压力平衡元件由许多单个部件构建并且另一方面需要附加的接合过程来将压力平衡元件附着在壳体中。
此外，WO2006/056504A1提出了一种压力平衡元件，其避免湿气侵入，其中，压力平衡元件具有透气的膜和前置于该膜的冲击保护，该冲击保护避免了膜由液体的直接泼溅。
在目前的解决方案中，针对在壳体内腔与周围环境之间的压力平衡所需的结构上的更多消耗证明是不利的。尤其是，为此需要附加的构件、例如膜，或伴随着壳体部件的需要的适配的密封件的特殊造型。
发明内容
本发明所基于的任务是提出在没有显著结构上的改变的情况下并且在没有附加构件的情况下可实现的、用于以壳体内腔相对周围环境的关系平衡压力波动的可能性。此外，本发明的任务基于在这种壳体中的密封元件设施。
首先提及的任务根据本发明借助根据权利要求1的特征的壳体来解决。本发明的其它的设计方案由从属权利要求中获知。
根据本发明，因此变形区域实施成能以释放用于壳体内腔与周围环境之间气体交换的开口的方式变形。由此以令人惊讶地简单的方式通过弹性变形提供了壳体内腔向周围环境的开口，该开口使得自由的气体交换成为可能。在进行压力平衡之后，变形区域基于弹性材料特性而可靠地占据其进行密封的基本定位，从而使得可以省去附加的压力平衡阀。在此，压力平衡并不限于在壳体内部的过压，而是同样包括在壳体内部相对周围环境的负压。当然，以此方式也可以保证在不同壳体之间的压力平衡。
当壳体具有布置在接触平面中的、使得在壳体内腔与周围环境之间气体交换成为可能的支承面时，于是实现对此特别合适的实施形式，其中，至少一个壳体部件在该接触平面中逆着弹性变形的复位力可从密封面向支承面移位。由此，于是基于壳体部件的由变形区域实现的弹性变形，基于压力差沿着在基本定位中在接触平面中密封地相对密封面的壳体部件密封作用短暂地中断。在此，通过如下方式保证了在接触平面中的经限定的移位，即，支承面面平齐地邻接密封面，从而使得在壳体部件之间不出现不确定的间隙。更确切地说，在优选沿着侧向或径向方向的、例如可以限制到数毫米的最小移位之后支承面已经被达到，并且因此在保持壳体部件的机械上的接触和可靠地引导在支承件上移位或者说经推移的壳体部件的情况下使得气体交换成为可能。
通过如下方式，即，根据优选的实施形式，变形区域包含密封面并且依赖于通过在壳体内腔中的过压或负压的可能的压力差逆着变形的弹性复位力而朝着至少一个壳体部件的使得在壳体内腔与周围环境之间气体交换成为可能的支承面出现在接触平面中的相对移位并且壳体部件在气体交换之后返回到其气密地封闭的初始定位中，在没有显著的结构上的改变以及无需压力平衡阀的情况下实现了压力平衡，从而使得能够显著地降低制造成本。此外，以此方式省去了对于装入压力平衡阀所需的位置需求。
在此，特别有利的是，根据本发明的实施形式，支承面具有至少区段式地透气的特性。通过支承面例如具有多孔的或格栅状的结构，也在壳体部件的经变形的定位中壳体部件的不中断的接触进而壳体的所期望的机械稳定性保留地获得。
优选地，所期望的气体交换通过如下方式来实现，即，支承面具有结构化部或局部的例如通过在支承面中的槽形成的凹座。由此使得快速且不受阻碍的透气成为可能，从而使得变形区域可以被限制到比较小的例如数平方厘米的面上。此外，在凹座中也可以设置有成型部，通过该成型部抑制进入的颗粒。此外，定向可以以如下方式设置，即，流入壳体中的空气首先向上转向，从而使得灰尘颗粒重力造成地而被抑制。
同样特别接近实践的设计方案通过如下方式来实现，即，凹座在壳体部件的移位的方向上具有增大的自由横截面，从而使得通过这些自由横截面所确定的空气入口相应于增大的变形而不断增大。
此外，证明为特别合乎目的的是，每个壳体部件具有带结构化部或局部凹座的支承面，它们彼此对置地布置。由此，通过两个壳体部件释放取得一致的实施为相对槽的穿通开口而进一步促进透气。
支承面可以实施为壳体的附加元件。与之相反特别有利的是，支承面实施为壳体部件的整合的组成部分，从而使得例如实施为弯角部的、呈法兰状的、形成接触平面的边缘区域不仅具有密封面而且具有支承面，这些密封面和支承面为此可以彼此单件式地连接。
相对移位的方向依赖于壳体的各自的几何形状。然而尤其如下变型方案也是特别有利的，其中，至少一个壳体部件实施成能通过弹性变形横向于连接壳体部件的密封元件的主延伸运动，从而使得进行横向于密封元件的主延伸的移位，其中，在移位的情况下最大经过的路径至少对应于密封元件的宽度。
对此，本发明的如下设计方案特别适合，其中，密封元件具有带尤其呈圆形的横截面形状的环形密封件。这使得快速且毫无问题地横向于其主延伸的移位成为可能，其中，例如除了在密封面上的推移之外绕密封元件的纵向轴线的滚动运动也可以促进侧向移位，以便因此降低摩擦阻力。
对此，本发明的如下改进方案特别合适，其中，密封元件与壳体部件尤其形状锁合地连接并且沿着密封面相对另外的壳体部件可以在密封面上推移直至支承面。在此，于是密封元件借助弹性变形的壳体部件尤其是向外移位并且因此达到支承面上，支承面的凹座使得密封元件的底流或过流成为可能。因此通过侧向移位短暂地降低或消除了密封作用。
根据本发明所设计的支承面可以环绕地被安置在壳体上，从而使得在密封面的任意区域中的变形引起所期望的气体交换。与之相反，当变形区域通过材料弱化而形成或界限时，成功特别有希望。由此将壳体的弱化限制在确定的变形区域上，从而使得也在经变形的定位中消除了壳体的不期望的不稳定性。
壳体基本上可以容纳任意的技术上的或医学上的设备，其中，壳体优选包含电子控制装置。
第二提及的任务是提出沿着壳体的两个壳体部件之间的密封面的密封元件设施，其依据本发明通过如下方式来解决，即，密封元件基于在壳体内腔与周围环境之间出现的压力差而可以在壳体部件之间的密封面的平面中向支承面推移，该支承面具有如下表面特性，即，该表面特性由其通过局部凹座形成在密封元件与支承面之间的透气。由此，于是实现了壳体的如下构型，在该构型中仅仅密封元件尤其横向于其纵向轴线推移，即侧向地偏转并且由此从密封面被推移到面平齐地或者说轮廓平齐地邻接的支承面上。壳体部件由此保留在其预先确定的定位中。在进行压力平衡之后，密封元件基于之前进行的转动的弹性复位力引起密封元件相对密封面的自动返回，从而使得自动地恢复密封作用。
附图说明
本发明允许不同的实施形式。为了进一步阐明其基本原理，其中一个实施形式在附图中示出并且以下予以描述。这各在立体图中示出，其中：
图1示出了具有密封面的壳体部件的截段；
图2示出了图1中所示的密封面的放大的视图；
图3示出了图1中所示的、借助密封元件与第二壳体部件连接的壳体部件；
图4示出了图3中所示的密封元件的使得透气成为可能的经侧向移位的定位。
具体实施方式
图1示出了未进一步示出的由合成材料制造的根据本发明的壳体的实施为壳体下部件的第一壳体部件1。壳体用于容纳电子控制单元，从而使得必须满足在防止周围环境影响方面的特别要求。为此，第一壳体部件1在未示出的使用定位中与实施为盖板的、在图3中可识别的第二壳体部件8沿着限定接触平面2的密封面3气密地连接。为了平衡压力波动，第一壳体部件1具有弹性变形区域4，该弹性变形区域在过压的情况下向外变形，由此用于壳体部件1、8之间密封的、在图2中所示的密封元件7在密封面3的平面中向外被推移到支承面5上。
支承面5的特别的构型借助图2更为详细地阐述，图2示出了图1中所示的包括其密封面3的壳体部件1的放大的视图。支承面5面平齐地邻接密封面3并且与该密封面单件式地连接。支承面5的特点在于，该支承面具有多个实施为槽的局部的凹座6，从而使得相应地局部中断密封元件7的支承。在这些桥部位上由此在密封元件7的底流的情况下通过凹座6来实现气体交换。同时，支承面5形成密封元件7的充分引导和支撑，从而使得该密封元件可以毫无问题地被移位并且可以在接触平面中逆着依赖于压力差的弹性变形的复位力从密封面3向支承面5移位并且在气体交换之后返回到其密封的初始定位中。
为了更好的理解，在图3中附加示出了壳体的关闭的定位，在该定位中第一壳体部件1与第二壳体部件8借助密封元件7沿着密封面3连接。在此，密封元件7在其在外的周边上由第二壳体部件8的突出部9遮挡，突出部在用于压力平衡的移位之后支持密封元件7从支承面5向密封面3的返回引导。
这种能够实现气体交换的经弹性变形的定位在图4中示出。在此，实施为O形圈但相应于在壳体部件1、8之间的布置变形地示出的密封元件7横向于其主延伸10移位。在凹座6的区域中能够通过如下方式实现自由的气体交换，即，密封元件7用其整个宽度呈桥状地覆盖凹座6，从而使得在密封元件7之下在对比地示出的区域中可以进行透气。
Claims (14)
1.用于容纳至少一个技术上的功能单元的壳体，其中，所述壳体至少具有第一壳体部件(1)和第二壳体部件(8)，它们在接触平面(2)中沿着密封面(3)彼此气密地连接，其中，为了平衡压力波动，至少所述第一壳体部件(1)具有能弹性变形的变形区域(4)，其中，所述变形区域(4)实施成能以释放用于壳体内腔与周围环境之间气体交换的开口的方式变形，
其中，所述壳体具有布置在所述接触平面(2)中的、使得在壳体内腔与周围环境之间的气体交换成为可能的支承面(5)，并且至少所述第一壳体部件(1)在所述接触平面(2)中实施成能逆着弹性变形的复位力从所述密封面(3)向所述支承面(5)运动，
其中，所述支承面(5)具有局部的凹座(6)，
其中，所述凹座(6)通过在所述支承面(5)中的槽形成，
其中，所述凹座(6)具有在所述第一壳体部件(1)的移位方向上增大的自由横截面。
2.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述变形区域(4)包含所述密封面(3)。
3.根据权利要求1或2所述的壳体，其特征在于，所述支承面(5)具有至少区段式地透气的特性。
4.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，每个壳体部件(1、8)具有带局部的凹座(6)的支承面(5)，这些支承面彼此对置地布置。
5.根据权利要求1、2或4所述的壳体，其特征在于，所述支承面(5)实施为两个壳体部件(1、8)之一的整合的组成部分。
6.根据权利要求1、2或4所述的壳体，其特征在于，至少一个第一壳体部件(1)实施成能通过弹性变形横向于连接两个壳体部件(1、8)的密封元件(7)的主延伸(10)运动。
7.根据权利要求6所述的壳体，其特征在于，所述密封元件(7)具有环形密封件。
8.根据权利要求6所述的壳体，其特征在于，所述密封元件(7)与所述第一壳体部件(1)连接并且能够沿着所述密封面(3)相对于所述第二壳体部件(8)在所述密封面(3)上直至所述支承面(5)地运动。
9.根据权利要求1、2或4所述的壳体，其特征在于，所述变形区域(4)通过材料弱化形成。
10.根据权利要求1、2或4所述的壳体，其特征在于，所述技术上的功能单元是电子构件。
11.根据权利要求7所述的壳体，其特征在于，所述环形密封件具有呈圆形的横截面形状。
12.根据权利要求8所述的壳体，其特征在于，所述密封元件(7)与所述第一壳体部件(1)形状锁合地连接。
13.沿着在壳体的两个壳体部件(1、8)之间的密封面(3)的密封元件(7)的设施，其特征在于，所述密封元件(7)能够基于在壳体内腔与周围环境之间出现的压力差而在所述壳体部件(1、8)之间的所述密封面(3)的平面中向支承面(5)运动，所述支承面具有如下表面特性，所述表面特性形成在所述密封元件(7)与所述支承面(5)之间的透气，
其中，所述支承面(5)具有局部的凹座(6)，
其中，所述凹座(6)通过在所述支承面(5)中的槽形成，
其中，所述凹座(6)具有在第一壳体部件(1)的移位方向上增大的自由横截面。
14.根据权利要求13所述的设施，其特征在于，所述表面特性通过局部凹座(6)形成在所述密封元件(7)与所述支承面(5)之间的透气。
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