DE102010063155A1

DE102010063155A1 - Befestigungsvorrichtung für ein Gehäuse eines Steuergerätes

Info

Publication number: DE102010063155A1
Application number: DE102010063155A
Authority: DE
Inventors: Dietmar Hofsaess; Gerald Friess
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-12-15
Filing date: 2010-12-15
Publication date: 2012-06-21

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung (10) für ein Gehäuse (1) eines Steuergerätes (100), mit einem Trägerelement (11), das wenigstens einen mit dem Gehäuse (1) des Steuergeräts (100) in Anlagekontakt verbindbaren Bereich (31) und wenigstens einen Haltebereich (14 bis 17) zum Befestigen des Trägerelements (11) an einer Struktur, insbesondere an der Karosserie eines Kraftfahrzeugs, aufweist. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass das Trägerelement (11) eine Kühleinrichtung (25) aufweist, die zumindest mittelbar in thermischer Verbindung mit dem Bereich (31) angeordnet ist.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung für ein Gehäuse eines Steuergeräts nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Anordnung, bestehend aus einer erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung und einem Steuergerät.
Eine derartige Befestigungsvorrichtung ist aus der Praxis bereits bekannt und dient dazu, das Gehäuse des Steuergeräts mittels eines Trägerelements an der Karosserie eines Kraftfahrzeugs zu befestigen. Das Trägerelement ist meistens deshalb erforderlich, da an dem gewünschten Einbauort in dem Kraftfahrzeug der gewünschte Einbauraum fehlt bzw. eine aufwendige Montage bzw. Befestigung des Steuergeräts erforderlich wäre. Dies kann mit dem aus der Praxis bekannten Trägerelement vermieden werden. Darüber hinaus ist es ebenfalls bekannt, das bekannte Trägerelement der Befestigungsvorrichtung mittels Dämpfungselementen an der Karosserie zu befestigen, um störende Vibrationen bzw. mechanische Belastungen von dem Steuergerät zu entkoppeln.
Weiterhin ist es aus der DE 103 17 705 A1 der Anmelderin bekannt, das Gehäuse eines Steuergeräts derart auszubilden, dass der Boden des Gehäuses aus einem Gußteil besteht, in dem wenigstens ein Kühlmittelkanal ausgebildet ist. Dadurch lässt sich eine effektive Wärmeabfuhr von dem Steuergerät infolge der in dem Steuergerät angeordneten, wärmeerzeugenden Bauteile an die Umgebung des Steuergeräts erzielen, so dass das bekannte Steuergerät eine besonders gute Wärmeabfuhr und somit den Einsatz auch bei relativ hohen Umgebungstemperaturen ermöglicht.
Offenbarung der Erfindung
Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Befestigungsvorrichtung für ein Gehäuse eines Steuergeräts nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass diese gleichzeitig eine aktive Wärmeabfuhr von durch im Steuergerät angeordneten, Wärme erzeugenden Bauteilen ermöglicht. Diese Aufgabe wird bei einer Befestigungsvorrichtung für ein Gehäuse eines Steuergeräts mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Der Erfindung liegt dabei die Idee zugrunde, das Trägerelement gleichzeitig mit einer Kühleinrichtung auszustatten, die zumindest mittelbar in thermischer Verbindung mit dem Gehäuse des Steuergeräts angeordnet ist. Mit anderen Worten gesagt bedeutet dies, dass die Befestigungsvorrichtung, insbesondere deren Trägerelement, neben seiner Funktion zur Befestigung des Steuergeräts an der Karosserie eines Kraftfahrzeugs gleichzeitig dem aktiven Abführen von Wärme aus dem Steuergerät dient. Es erfüllt somit eine Doppelfunktion. Darüber hinaus wird, im Gegensatz zur eingangs erwähnten DE 103 17 705 A1 , die Konstruktion des Gehäuses des Steuergeräts nicht beeinflusst, wodurch es möglich ist, ein und dasselbe Steuergerät, welches beispielsweise in unterschiedlichen Fahrzeugen eingesetzt wird, abhängig von den jeweils spezifischen Einbauverhältnissen im Kraftfahrzeug, mit einem erfindungsgemäßen Trägerelement, oder aber mit einem herkömmlichen Trägerelement zu versehen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung für ein Gehäuse eines Steuergeräts sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in den Ansprüchen, der Beschreibung und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.
In einer besonders bevorzugten konstruktiven Umsetzung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Kühleinrichtung wenigstens einen Kühlmittelkanal zur Führung eines Kühlmittels aufweist. Eine derartige Kühleinrichtung ist besonders einfach herstellbar und weist, insbesondere mit einem flüssigen, den Kühlmittelkanal durchströmenden Kühlmittel, eine hohe Leistung bzw. einen hohen Wirkungsgrad auf.
Besonders einfach und preiswert lassen sich dabei der Kühlmittelkanal sowie das Trägerelement herstellen, wenn das Trägerelement als Gußteil ausgebildet ist, wobei der wenigstens eine Kühlmittelkanal beim Gießen des Trägerelements ausgebildet wird. Das bedeutet, dass nach der Fertigung des Grundkörpers des Trägerelements der wenigstens eine Kühlmittelkanal zumindest im Wesentlichen bereits ausgebildet ist, so dass insbesondere keine spanenden Fertigungsschritte mehr erforderlich sind.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der wenigstens eine Kühlmittelkanal über wenigstens einen Anschluss mit einer Kühlmittelzuführung bzw. Kühlmittelabführung verbindbar ist. Ein derartiger Anschluss kann beispielsweise dadurch ausgebildet werden, dass in dem Kühlmittelkanal im Eintrittsbereich bzw. Austrittsbereich ein Gewinde ausgebildet ist, in das ein entsprechender Anschlussstutzen einer Kühlmittelleitung einschraubbar ist.
Als Kühlmittel zur Abführung der Wärme eignet sich bevorzugt flüssiges Kühlmittel, insbesondere Kühlwasser oder Kraftstoff. Beide Kühlmittel sind bei einem Kraftfahrzeug üblicherweise nahe dem Einbauort des Steuergeräts vorhanden, so dass der zusätzliche konstruktive Aufwand zur Zuführung des Kühlmittels zum Steuergerät bzw. zum Trägerelement relativ gering ist. Darüber hinaus wird Kühlwasser bzw. Kraftstoff üblicherweise im Kraftfahrzeug umgewälzt, so dass eine stetige Durchströmung des wenigstens einen Kühlmittelkanals in dem Trägerelement gewährleistet ist. Dadurch lassen sich auch relativ große Wärmemengen von dem Trägerelement abführen, so dass die Befestigungsvorrichtung eine hohe Kühlleistung für das Steuergerät aufweist.
Besonders bevorzugt ist weiterhin eine Ausführungsform, bei der der wenigstens eine Bereich als ebene Kontaktfläche ausgebildet ist, die das Trägerelement mit dem Gehäuse des Steuergeräts thermisch koppelt. Dadurch wird ein guter Wärmeübergang auch von dem Gehäuse des Steuergeräts an das Trägerelement und somit an den Kühlkanal sichergestellt, so dass eine effektive Wärmeabfuhr ermöglicht wird.
Besonders bevorzugt ist weiterhin eine Ausführung der Erfindung, bei der das Trägerelement mehrere Aufnahmen aufweist, die zur Befestigung von verschiedenen Steuergeräten dienen. Das bedeutet, dass ein und dasselbe Trägerelement für unterschiedliche Steuergeräte bzw. deren Gehäuse einsetzbar ist. Dadurch wird insbesondere der Einsatz der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung bei Steuergeräten ermöglicht, die in Form eines Baukastensystems standardisierte Befestigungsbereiche für das Trägerelement aufweisen.
Die Erfindung umfasst auch eine Anordnung, bestehend aus einer erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung und einem Steuergerät. Eine derartige Anordnung ermöglicht eine gute Wärmeabfuhr aus dem Steuergerät und lässt sich daher auch relativ motornah einsetzen bzw. einbauen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.
Diese zeigt in:
1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung zur Verwendung der Befestigung eines Steuergeräts,
2 einen Schnitt in der Ebene II-II der 1 und
3 eine Anordnung, bestehend aus einer gegenüber der 1 und 2 leicht abgeänderten Befestigungsvorrichtung sowie einem daran befestigten Steuergerät.
Gleiche Bauteile bzw. Bauteile mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
In den 1 und 2 ist eine erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung 10 dargestellt, wie sie als Verbindungselement zwischen einem in der 3 dargestellten Gehäuse 1 eines Steuergeräts 100 und insbesondere einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs dient. Hierbei bildet die Befestigungsvorrichtung 10 zusammen mit dem Steuergerät 100 eine Einbaueinheit bzw. eine Anordnung aus, die an der Karosserie befestigt werden kann, wobei der Einbauort des Steuergeräts 100 im Kraftfahrzeug im Wesentlichen beliebig ist. Vorzugsweise findet der Einbau jedoch in dem Motorraum des Kraftfahrzeugs statt.
Die Befestigungsvorrichtung 10 weist ein im Wesentlichen als flaches Bauteil ausgebildetes Trägerelement 11 auf. Das Trägerelement 11 ist vorzugsweise als Druckgussteil, beispielsweise aus Aluminium, ausgebildet und kann zum Zwecke der Versteifung an seiner Unter- bzw. Oberseite Versteifungsrippen 12 aufweisen (3). Das Trägerelement 11 weist im Ausführungsbeispiel näherungsweise eine H-förmige Form mit einem Mittelbereich bzw. Mittelsteg 13 auf, von dessen Enden beidseitig jeweils ein Befestigungsfuß 14 bis 17 als Haltebereich für das Trägerelement 11 an der Karosserie abragt. Jeder der Befestigungsfüße 14 bis 17 trägt an seinem Endbereich ein aus elastischem Material bestehendes, eine Sacklochbohrung 18 aufweisendes Dämpfungselement 20. Mittels der Dämpfungselemente 20 wird die Befestigungsvorrichtung 10 bzw. das Trägerelement 11 mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs verbunden.
Erfindungswesentlich ist, dass das Trägerelement 11 der Befestigungsvorrichtung 10 eine Kühleinrichtung 25 aufweist. Die Kühleinrichtung 25 umfasst im dargestellten Ausführungsbeispiel einen in Längsrichtung des Mittelsteges 13 innerhalb des Trägerelements 11 angeordneten bzw. ausgebildeten Kühlmittelkanal 26. Der Kühlmittelkanal 26 ist vorzugsweise bereits bei der Herstellung des Trägerelements 11 berücksichtigt, indem die zum Fertigen des Trägerelements 11 verwendete Form bzw. das verwendete Werkzeug an der entsprechenden Stelle beispielsweise einen Dorn aufweist, der nach der Entfernung den Kühlmittelkanal 26 ausbildet.
Wie insbesondere anhand der 2 erkennbar ist, weist der Eintrittsbereich 27 sowie der Austrittsbereich 28 des Kühlmittelkanals 26 jeweils eine Gewindebohrung 29, 30 auf, über die ein nicht dargestellter Anschlussstutzen einer Kühlmittelleitung durch Einschrauben mit dem Kühlmittelkanal 26 verbindbar ist. Der Kühlmittelkanal 26 wird von flüssigem Kühlmittel, insbesondere von Kühlwasser oder Kraftstoff, durchströmt, indem die angesprochene Kühlmittelleitung mit dem Kühlmittelkreislauf bzw. in dem Kraftstoffkreislauf verbunden ist.
In Abänderung des dargestellten Ausführungsbeispiels ist es selbstverständlich auch möglich bzw. denkbar, innerhalb des Trägerelements 11 nicht nur einen Kühlmittelkanal 26, sondern mehrere Kühlmittelkanäle 26 zu ordnen. Weiterhin liegt es auch im Rahmen der Erfindung, den Kühlmittelkanal 26 durch ein separates Bauteil, beispielsweise durch ein Rohr auszubilden, das in dem Trägerelement 11 angeordnet bzw. mit diesem wärmeleitend verbunden ist.
Das Trägerelement 11 bildet auf seiner Oberseite wenigstens eine ebene Kontaktfläche 31 als Anlagebereich aus, die wärmeleitend mit dem Gehäuse 1 des Steuergeräts 11 verbunden ist. Eine derartige wärmeleitende bzw. thermische Verbindung kann im einfachsten Fall durch eine flächige Anlage der entsprechenden Gehäuseseite auf der wenigstens einen Kontaktfläche 31 realisiert werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass zwischen der wenigstens einen Kontaktfläche 31 und der zugewandten Fläche des Steuergeräts 100 bzw. des Gehäuses 1 zusätzlich ein Wärmeleitmittel, z. B. in Form einer Wärmeleitpaste oder eines Wärmeleitklebers, verwendet wird. Dadurch erfolgt ein besserer Wärmeübergang von dem Gehäuse 1 in das Trägerelement 11. Weiterhin ist es bevorzugt, dass der Kühlmittelkanal 26 in unmittelbarer Nähe der wenigstens einen Kontaktfläche 31 angeordnet ist. Auch dadurch wird ein guter Wärmeübergang von dem Gehäuse 1 in Richtung des Kühlmittelkanals 26 ermöglicht.
Die Befestigung des Gehäuses 1 des Steuergeräts 100 erfolgt über im Trägerelement 11 ausgebildete Sacklochbohrungen 33. Wie man insbesondere anhand der 1 erkennt, weist das Trägerelement 11 vorzugsweise eine Vielzahl von Sacklochbohrungen 33 auf, damit verschiedenste Steuergeräte 100, die insbesondere unterschiedliche Baugrößen aufweisen können, mit dem Trägerelement 11 verbunden werden können. Im Regelfall dienen hierbei vier unterschiedliche Durchgangsöffnungen 33 der Befestigung des Steuergeräts 100 an dem Trägerelement 11, indem insbesondere selbstschneidende Schrauben eine innige Verbindung des Gehäuses 1 mit dem Trägerelement 11 ausbilden. Dadurch wird gleichzeitig der erforderliche Anlagekontakt bzw. die Wirkverbindung zwischen der Kontaktfläche 31 und dem Gehäuse 1 des Steuergeräts 100 hergestellt bzw. ausgebildet.
Die soweit beschriebene Befestigungsvorrichtung 10 kann in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. Dieser besteht in der Anordnung bzw. Ausbildung einer Kühleinrichtung 25 als integraler Bestandteil in der Befestigungseinrichtung 10 zur Abführung von durch das Steuergerät 11 erzeugten Wärme.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 10317705 A1 [0003, 0004]

Claims

Befestigungsvorrichtung (10) für ein Gehäuse (1) eines Steuergerätes (100), mit einem Trägerelement (11), das wenigstens einen mit dem Gehäuse (1) des Steuergeräts (100) in Anlagekontakt verbindbaren Bereich (31) und wenigstens einen Haltebereich (14 bis 17) zum Befestigen des Trägerelements (11) an einer Struktur, insbesondere an der Karosserie eines Kraftfahrzeugs, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (11) eine Kühleinrichtung (25) aufweist, die zumindest mittelbar in thermischer Verbindung mit dem Bereich (31) angeordnet ist.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (25) wenigstens einen Kühlmittelkanal (26) zur Führung eines Kühlmittels aufweist.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (11) als Gußteil ausgebildet ist und dass der wenigstens eine Kühlmittelkanal (26) beim Gießen des Trägerelements (11) ausgebildet wird.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Kühlmittelkanal (26) über wenigstens einen Anschluss (29, 30) mit einer Kühlmittelzuführung bzw. Kühlmittelabführung verbindbar ist.
Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmittel ein flüssiges Kühlmittel, insbesondere Kühlwasser oder Kraftstoff, ist.
Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Haltebereich (14 bis 17) über wenigstens ein Dämpfungselement (20) mit der Struktur verbunden ist.
Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Bereich als ebene Kontaktfläche (31) ausgebildet ist, die das Trägerelement (11) mit dem Gehäuse (1) des Steuergeräts (100) thermisch koppelt.
Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (11) mehrere Aufnahmen (33) aufweist, die zur Befestigung von verschiedenen Steuergeräten (100) ausgebildet sind.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigung des Gehäuses (1) des Steuergeräts (100) im Bereich der Aufnahmen (33) über Schraubverbindungen erfolgt.
Anordnung, bestehend aus einer Befestigungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und einem mit der Befestigungsvorrichtung (10) verbundenen Steuergerät (100).