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Stand der Technik
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Gehäuse kommen
heutzutage in einer Vielzahl technischer Anwendungen zum Einsatz.
Gehäuse
dienen der Kapselung von z. B. elektrischen oder elektronischen
Komponenten gegen Umgebungseinflüsse
wie z. B. Temperaturen, Verschmutzung, dem Schutz vor aggressiven
Medien sowie als Korrosionsschutz. Gehäuse werden – je nach Einsatzgebiet – aus metallischen
Werkstoffen hergestellt oder auch in Großserienapplikationen als aus
Kunststoff gegossene Spritzgussbauteile gefertigt. In der Regel
weist ein Gehäuse
eine Geometrie auf, die an den jeweiligen Einsatzzweck angepasst
ist. Gehäuse
werden ein- oder auch mehrteilig ausgebildet und umfassen z. B.
zwei Teile, die einen Gehäusekörper bilden
und welche an einer Stoß-
bzw. Trennfuge miteinander montiert werden. Es sind jedoch auch
topfförmige Gehäuse bekannt,
die durch einen wie auch immer gearteten deckelförmigen Verschluss, der an einer Öffnung verrastet,
verclipst oder auf eine andere Weise befestigt wird, verschlossen
werden.
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Aus
dem Stand der Technik sind jedoch auch Gehäuse bekannt, welche einen Hohlraum
aufweisen, der durch einen komplementär zum topfförmigen Gehäuse ausgebildeten Einschubkörper verschlossen
wird. Diese Gehäusebauart
ist insbesondere dann von Vorteil, wenn am Einschubkörper befestigte
elektrische oder elektronische Komponenten beim Einschieben in den
Hohlraum des Gehäuses bei
der Montage gegen Umgebungseinflüsse
abgeschirmt werden sollen.
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Für Motor-
oder Kupplungssteuergeräte
oder auch andere Steuergeräte,
die im Automobilbereich eingesetzt werden, gilt es, die Fertigungskosten
niedrig zu halten und einfache und robuste Lösungen, die im Serieneinsatz
Anwendung finden können,
bereitzustellen.
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Offenbarung der Erfindung
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfach aufgebautes
Gehäuse,
insbesondere für
ein Steuergerät
bereitzustellen, welches sich durch eine einfache, robuste und kostengünstige Konstruktion
auszeichnet.
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Erfindungsgemäß wird ein
Gehäuse
vorgeschlagen, welches einen von einer Wand begrenzten Hohlraum
aufweist, der über
eine eine Aufweitung aufweisende Öffnung verfügt. Die Aufweitung im Bereich
der Öffnung
des den Hohlraum begrenzenden Gehäuses kann z. B. als Einführschräge ausgebildet sein.
Der Gehäusekörper an
sich kann sowohl zylindrisch, oval oder auch in einer rechteckigen
oder quadratischen Geometrie gestaltet sein. Der zur die Aufweitung
aufweisenden Öffnung
komplementäre Einschubkörper ist
korrespondierend zur Geometrie des Hohlraumes des Gehäuses sowie
der Geometrie der Öffnung
des Gehäuses
gestaltet.
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Am
Einschubkörper,
der in die Öffnung
des Gehäuses
eingeschoben wird, kann ein umlaufend ausgebildetes Dichtelement,
so z. B. in Gestalt eines O-Rings aufgenommen sein. Das Dichtelement
kann alternativ zu einer Konfiguration als O-Ring auch als doppelseitig haftendes
Klebeband oder auch als Nassdichtung ausgebildet sein. Die Aufweitung
im Bereich der Öffnung
des Gehäuses
ist des Weiteren mit einer Dichtfläche versehen. Korrespondierend zum
Grad der Aufweitung, z. B. hinsichtlich eines Konuswinkels, ist
der Einschubkörper
ebenfalls konisch ausgebildet, an dessen Umfang das umlaufende Dichtelement
aufgenommen ist, welches z. B. in Gestalt eines O-Ringes ausgebildet
sein kann.
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In
vorteilhafter Weise ist am Einschubkörper mindestens ein elektrisches
oder elektronisches Bauteil, so z. B. eine Leiterplatte, ausgebildet
und befestigt, welches bei der Montage des Einschubkörpers im
Hohlraum des Gehäuses
in den Hohlraum eingeschoben wird, der seinerseits durch eine Abdichtung
zwischen dem am Einschubkörper
ausgebildeten Dichtelement und der Dichtfläche im Bereich der Aufweitung
abgedichtet wird. Die Aufweitung, die z. B. als Einführschräge im Bereich
der Öffnung
des Gehäuses
ausgebildet ist, erfüllt
sowohl die Funktion einer Dichtung als auch die Funktion eines Toleranzausgleiches
in Längsrichtung.
Dies bedeutet, dass nach erfolgter Montage des Einschubkörpers in
der die Aufweitung aufweisenden Öffnung
das am Einschubkörper
befestigte elektrische oder elektronische Bauelement im Hohlraum
des Gehäuses
sowohl abgedichtet als auch ausgerichtet ist. Dies vereinfacht die
Montage erheblich. Des Weiteren bietet die erfindungsgemäß vorgeschlagene
Lösung
den Vorteil, einen Toleranzausgleich in Längsrichtung während der
Montage zu realisieren, so dass sowohl der Einschubkörper als
auch das Gehäuse
in geringeren Toleranzen gefertigt werden können, was einerseits niedrigere
Herstellkosten ermöglicht
und andererseits den Einsatz von Bauteilen, die ansonsten nur zweite
Wahl darstellen würden,
ermöglicht,
ohne Qualitätseinbußen hinnehmen
zu müssen.
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Das
erfindungsgemäß vorgeschlagene
Gehäuse
kann für
Steuergeräte
für Verbrennungskraftmaschinen
oder für
Getriebe oder dergleichen eingesetzt werden und lässt sich
sowohl an zwei Rädern wie
auch an Personenkraftwagen und Nutzfahrzeugen einsetzen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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Anhand
der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.
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Es
zeigt:
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1 ein
erfindungsgemäß gestaltetes
Gehäuse
mit einer Aufweitung im Bereich der Öffnung, in das ein Einschubkörper eingeschoben
wird, und
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2 den
im Gehäuse
montierten Einschubkörper.
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Ausführungsvarianten
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Der
Darstellung gemäß 1 ist
eine Ausführungsform
des erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Gehäuses
zu entnehmen, in das, in Einschubrichtung gesehen, ein Einschubkörper mit
daran befestigtem elektronischen Bauelement, hier ausgebildet als
Leiterplatte, eingeschoben wird.
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Wie
der Darstellung gemäß 1 zu
entnehmen ist, ist ein Hohlraum 14 eines Gehäuses 10 durch
eine Wand 12 begrenzt. Der Hohlraum 14 ist über eine Öff nung 16 zugänglich,
an der eine im Ausführungsbeispiel
gemäß 1 konisch
ausgebildete Aufweitung 18 ausgebildet ist. Die Aufweitung 18 kann
zum Beispiel als umlaufende Einführschräge ausgebildet
sein und an ihrem Innenumfang eine umlaufende oder unterbrochene
Dichtfläche 34 aufweisen.
Das Gehäuse 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel
in 1 kann zum Beispiel einfach und kostengünstig als
Spritzgussbauteil gefertigt werden, wobei die Aufweitung 18 im
Bereich der Öffnung 16 in
unterschiedlichen Kegelwinkeln zum Beispiel ausgebildet sein kann.
Für die
Erfindung ist es unerheblich, ob die Öffnung 16 und damit
die Konfiguration des Gehäuses 10 zylindrisch,
oval, rechteckig oder quadratisch oder in einer beliebigen anderen
Geometrie ausgebildet ist.
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In
der Darstellung gemäß 1 handelt
es sich zum Beispiel um eine rotationssymmetrisch, d. h. zylindrisch
ausgebildete Öffnung 16,
an der die Aufweitung 18 ausgebildet ist.
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Der
Darstellung gemäß 1 ist
zu entnehmen, dass ein Einschubkörper 20,
der als Halteelement für
ein elektronisches Bauteil 22, wie zum Beispiel einer Leiterplatte,
dient, in Einschubrichtung 24 in den Hohlraum 14 des
Gehäuses 10 eingeschoben wird.
Komplementär
zur Aufweitung 18 im Bereich der Öffnung 16 des Gehäuses 10 ist
am Einschubkörper 20 ein
Konus 26 ausgebildet. An der Mantelfläche des Konus’ 26 befindet
sich ein zum Beispiel als O-Ring ausgebildetes Dichtelement 28.
Eine Stirnseite des Einschubkörpers 20 bildet
gleichzeitig eine Abdeckung 30 der Öffnung 16, d. h. einen Wandteil
des Gehäuses 10.
In besonders vorteilhafter Weise entspricht der Kegelwinkel des
Konus’ 26 am
Einschubkörper 20 gemäß der Darstellung
in 1 dem Konuswinkel, in dem die Aufweitung 18, zum
Beispiel ausgebildet als Einführschrägen, im
Bereich der Öffnung 16 des
Gehäuses 10 ausgebildet ist.
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2 zeigt,
dass der Einschubkörper 20 mit daran
gehaltenem elektronischen Bauteil 22 in den Hohlraum 14 des
Gehäuses 10 eingeschoben
ist.
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Bei
der Montage des Einschubkörpers 20 mit daran
aufgenommenem elektronischen Bauelement 22 in den Hohlraum 14 des
Gehäuses 10 wird
durch die Aufweitung 18 gleichzeitig eine Dichtfunktion
wie auch ein Toleranzausgleich in Längsrichtung des Gehäuses 10 bzw.
des Einschubkörpers 20 erreicht. Wie
der Darstellung gemäß 2 zu
entnehmen ist, wird im montierten Zustand des Einschubkörpers 20 in
der Öffnung 16 durch
die Außenumfangsfläche des Einschubkörpers 20 und
die Innenumfangsfläche
der Aufweitung 18, d. h. der Dichtfläche 34, ein Dichtspalt 32 begrenzt.
Der Dichtspalt 32 wiederum ist durch das komprimierte Dichtelement 28 verschlossen, dass
der Hohlraum 14 gegen die Umgebung abgedichtet ist. Anstelle
eines Dichtelementes 28, welches als O-Ring ausgebildet ist, kann eine Nassdichtung
eingesetzt werden oder auch ein doppelseitiges Klebeband zur Abdichtung
des Dichtspaltes 32 verwendet werden. Des Weiteren besteht
die Möglichkeit,
eine Verrastung zwischen der Aufweitung 18 und dem Einschubkörper 20 auszubilden,
so dass der Einschubkörper 20 in
seiner Montageposition, d. h. seiner Dichtposition, zuverlässig in
der Öffnung 16 des
Gehäuses 10 verrastet
wird.
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Das
Dichtelement 28, welches zum Beispiel als O-Ring ausgebildet
sein kann, ist bevorzugt als ein umlaufendes Dichtelement 28 beschaffen.
Dessen Geometrie passt sich aufgrund der elastischen Eigenschaften
des Werkstoffes des Dichtelementes 28 an die Konfiguration
des Konus’ 26 an.
Es besteht die Möglichkeit,
diesen komplementär
zur Öffnung 16 des
Gehäuses 10 zylindrisch,
oval, rechteckig oder auch quadratisch auszubilden. Bevorzugt handelt
es sich bei dem Dichtelement 28 um ein umlaufendes Dichtelement 28,
so dass der Dichtspalt 32 entlang des gesamten Umfanges
der Öffnung 16 nach
außen abgedichtet
ist.
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Am
Einschubkörper 20,
der als Halter für
die mindestens eine elektronische Komponente 22 dient, können auch
elektrische Bauelemente aufgenommen sein, die in den Hohlraum 14 des
Gehäuses 10 eingeführt werden
und danach in diesem gegen Umgebungseinflüsse geschützt sind. Im montierten Zustand
des Einschubkörpers 20 ist
die elektrische Kontaktierung des vom Hohlraum 14 umschlossenen,
am Einschubkörper 20 befestigten
mindestens einen elektrischen oder elektronischen Bauteils 22 sichergestellt.
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Durch
die Konfiguration der Aufweitung 18 im Bereich der Öffnung 16 des
Gehäuses 10 können auch
Spritzgussbauteile als Gehäuse 10 eingesetzt werden,
die nur als zweite Wahl gelten und aufgrund des durch den Einschubkörper 20 erfolgenden
Toleranzausgleichs in Längsrichtung
noch Verwendung finden können.
Dies bedeutet, dass die Fertigungsanforderungen, die an das zum
Beispiel als Kunststoffspritzgussteil gefertigte Gehäuse 10 gestellt
werden, niedrig gehal ten werden können, was die Fertigungs- und
Herstellkosten des Gehäuses 10 – bevorzugt
ausgebildet als Kunststoffspritzgussteil – günstig beeinflusst.