DE102012203389A1

DE102012203389A1 - Druckausgleichselement, insbesondere für ein Steuergerät

Info

Publication number: DE102012203389A1
Application number: DE201210203389
Authority: DE
Inventors: Alexander Geissler-Bartenschlager; Sonja Bossert
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-03-05
Filing date: 2012-03-05
Publication date: 2013-09-05

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Druckausgleichselement (1), umfassend einen Grundkörper (2) mit einer ersten Kammer (3) und einer von der ersten Kammer (3) getrennten zweiten Kammer (5), eine dicht mit dem Grundkörper (2) verbundene, die beiden Kammern (3, 5) abdeckende Membran (10), einen ersten, von der ersten Kammer (3) zur Oberfläche (7) des Grundkörpers (2) führenden Kanal (4), und einen zweiten, von der zweiten Kammer (5) zur Oberfläche (7) des Grundkörpers (2) führenden Kanal (6).

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Druckausgleichselement sowie ein Steuergerät, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit dem Druckausgleichselement.
Der Stand der Technik kennt Kunststoffkörper, insbesondere als Gehäuse von Steuergeräten oder Messerleisten, mit eingeschweißten Druckausgleichsmembranen. Die Membranen sind insbesondere durchlässig für Gase und Wasserdampf. Der Druckausgleich erfolgt vom Inneren des Steuergerätes durch die Membran hindurch über eine Belüftungsöffnung. Ein Verschmutzen oder eingedrungenes Wasser in der Belüftungsöffnung stellen immer ein Risiko für die Funktion des Druckausgleichselementes und somit des Steuergerätes dar.
Offenbarung der Erfindung
Das Druckausgleichselement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist eine gemeinsame Membran für zwei voneinander getrennte Belüftungskanäle auf. Sollte einer der beiden Belüftungskanäle durch eingedrungenes Wasser oder Verunreinigungen verstopft sein, wird durch den zweiten Belüftungskanal weiterhin ein Druckausgleich, beispielsweise des Steuergerätes, ermöglicht. Das Risiko eines Steuergeräteausfalls aufgrund mangelnden Druckausgleichs wird somit maßgeblich verringert. Das erfindungsgemäße Druckausgleichselement verhält sich gegen seine Umgebung robuster als herkömmliche Druckausgleichselemente mit nur einer Belüftungsöffnung. Ein gleichzeitiges Zusetzen beider Belüftungskanäle ist unwahrscheinlich. Dadurch ergibt sich eine reduzierte Ausfallrate für das Steuergerät. Des Weiteren ist für das erfindungsgemäße Druckausgleichselement nur eine Membran notwendig, so dass sich der Montageprozess und der Platzbedarf gegenüber herkömmlichen Druckausgleichselementen nicht verändert. All diese Vorteile werden erreicht durch ein Druckausgleichselement, aufgebracht auf einen Grundkörper, insbesondere aus Kunststoff, mit einer ersten Kammer/Belüftungsöffnung und einer von der ersten Kammer/Belüftungsöffnung getrennten zweiten Kammer/Belüftungsöffnung. Die beiden Kammern/Belüftungsöffnungen sind von einer gemeinsamen Membran überspannt bzw. abgedeckt. Die Membran ist dabei dicht mit dem Grundkörper verbunden. Unter der „dichten Verbindung“ ist insbesondere zu verstehen, dass die verwendete Verbindungsmethode, beispielsweise Schweißen oder Kleben, entlang einer durchgehenden Naht ausgebildet ist. Von der ersten Kammer führt ein erster Kanal, insbesondere Belüftungskanal, zur Oberfläche des Grundkörpers. Von der zweiten Kammer führt ein zweiter Kanal, insbesondere Belüftungskanal, zur Oberfläche des Grundkörpers. Die beiden Kanäle sind dabei voneinander getrennt. Erfindungsgemäß müssen die beiden Kammern keinen größeren Durchmesser aufweisen als die Kanäle, so dass letztendlich der letzte Teil des jeweiligen Kanals als „Kammer“ definiert ist.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Membran vollumfänglich dicht mit dem Grundkörper verbunden ist. Insbesondere wird zur Verbindung eine Schweißnaht oder Klebenaht ausgebildet. Besonders bevorzugt ist die Membran rund, oval oder vieleckig ausgebildet, und die entsprechende Schweißnaht oder Klebenaht verläuft entlang des gesamten Umfangs der Membran.
Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass die Membran zwischen den beiden Kammern dicht mit dem Grundkörper verbunden ist. Auch hier wird besonders bevorzugt eine Schweißnaht ausgebildet. Insbesondere weist der Grundkörper zwischen den beiden Kammern einen Steg auf und die Membran ist dicht mit diesem Steg verbunden, insbesondere verschweißt. Durch diese Anordnung wird mittels einer Membran und den beiden Kammern ein „Doppel-Druckausgleichselement“ gebildet. Somit muss bei der Montage nur eine Membran montiert und befestigt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausbildung ist vorgesehen, dass die erste Kammer im Grundkörper keine Verbindung zur zweiten Kammer und/oder zum zweiten Kanal aufweist. Des Weiteren weist der erste Kanal im Grundkörper keine Verbindung zur zweiten Kammer und/oder zum zweiten Kanal auf. Der erste Kanal und die erste Kammer sind somit völlig unabhängig vom zweiten Kanal und von der zweiten Kammer. Wenn also einer der beiden Kanäle verstopft, steht stets der zweite Kanal und der entsprechende Druckausgleich über den Anteil der Membran zur Verfügung.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der erste Kanal an einer anderen Seite des Grundkörpers austritt als der zweite Kanal. Besonders bevorzugt ist einer der Kanäle gegenüber dem anderen Kanal um zumindest 90° abgewinkelt. Bei herkömmlichen Druckausgleichselementen und deren Verwendung im Kraftfahrzeug bestand die Forderung, dass die Belüftungsöffnung bzw. der Belüftungskanal nach unten zeigen muss. Dadurch war eine bestimmte Einbaulage des Druckausgleichselementes bzw. des Steuergerätes vorgegeben. Durch das Vorsehen zweier Kanäle, die an verschiedenen Seiten austreten, ist mehr Freiheit bei der Orientierung und Einbaulage des Druckausgleichselementes gegeben.
Die Membran ist insbesondere für Gas und Wasserdampf durchlässig ausgebildet.
Die Erfindung umfasst des Weiteren ein Steuergerät, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Gehäuse und zumindest einem der beschriebenen Druckausgleichselemente. Ein Inneres des Gehäuses ist auf der den beiden Kammern abgewandten Seite der Membran angeordnet. Im Inneren des Gehäuses befindet sich die Elektrik oder Elektronik des Steuergerätes, die vor äußeren Einflüssen geschützt werden muss. Über die Membran und die beiden Kammern erfolgt der Druckausgleich zwischen dem Inneren des Gehäuses und der Oberfläche des Grundkörpers. Insbesondere ist auch vorgesehen, dass der Grundkörper integraler Bestandteil des Gehäuses oder beispielsweise eines Gehäusedeckels ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. Dabei zeigt:
1 eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen Druckausgleichselementes gemäß einem Ausführungsbeispiel, und
2 eine Draufsicht auf das erfindungsgemäße Druckausgleichselement gemäß dem Ausführungsbeispiel.
Ausführungsform der Erfindung
Anhand der 1 und 2 wird ein Ausführungsbeispiel eines Druckausgleichselementes 1 beschrieben. Das Druckausgleichselement 1 umfasst einen Grundkörper 2 aus Kunststoff und eine auf den Grundkörper 2 aufgeschweißte Membran 10.
1 zeigt einen Schnitt durch das Druckausgleichselement 1. Dabei ist zu sehen, dass in dem Grundkörper 2 eine erste Kammer 3 und ein erster Kanal 4 ausgebildet sind. Der erste Kanal 4 verbindet die erste Kammer 3 mit einer Oberfläche 7 des Grundkörpers 2. Des Weiteren sind im Grundkörper 2 eine zweite Kammer 5 und ein zweiter Kanal 6 ausgebildet. Der zweite Kanal 6 verbindet die zweite Kammer 5 mit der Oberfläche 7 des Grundkörpers 2. Der erste Kanal 4 weist eine Abwinklung um 90° auf. Der zweite Kanal 6 verläuft gerade. Dadurch tritt der erste Kanal 4 an einer anderen Seite des Grundkörpers 2 aus als der zweite Kanal 6.
Die beiden Kammern 3, 5 und auch die beiden Kanäle 4, 6 sind durch einen im Grundkörper 2 ausgebildeten Steg 9 voneinander getrennt.
Des Weiteren sind die beiden Kammern 3, 5 von der gemeinsamen Membran 10 überdeckt. Die Membran 10 ist mit einer ersten, umlaufenden Schweißnaht 11 mit dem Grundkörper 2 verbunden. Eine zweite Schweißnaht 12 verbindet die Membran 10 mit dem Steg 9 des Grundkörpers 2.
2 zeigt eine Draufsicht auf das Druckausgleichselement 1. Hier ist gut zu sehen, dass die erste Schweißnaht 11 vollumfänglich ausgebildet ist und dadurch die äußere Kontur der Membran 10 dicht mit dem Grundkörper 2 verbindet. Die zweite Schweißnaht 12 erstreckt sich über den ganzen Steg 9 und trennt somit die erste Kammer 3 von der zweiten Kammer 5 vollständig ab. Bei Verstopfen einer der beiden Kanäle 4, 6 oder einer der beiden Kammern 3, 5 funktioniert der Druckausgleich über die jeweils andere Kammer weiterhin.
Auf der den beiden Kammern 3, 5 abgewandten Seite der Membran 10 wird bevorzugt ein Inneres eines Gehäuses einer Steuereinheit angeordnet. Dadurch kann ein Druckausgleich zwischen der Umgebung und dem Inneren des Gehäuses des Steuergerätes über die Membran erfolgen. Die Membran 10 ist hierzu gas- und dampfdurchlässig ausgebildet.

Claims

Druckausgleichselement (1), umfassend – einen Grundkörper (2) mit einer ersten Kammer (3) und einer von der ersten Kammer (3) getrennten zweiten Kammer (5), – eine dicht mit dem Grundkörper (2) verbundene, die beiden Kammern (3, 5) abdeckende Membran (10), – einen ersten, von der ersten Kammer (3) zur Oberfläche (7) des Grundkörpers (2) führenden Kanal (4), und – einen zweiten, von der zweiten Kammer (5) zur Oberfläche (7) des Grundkörpers (2) führenden Kanal (6).
Druckausgleichselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (10) vollumfänglich dicht mit dem Grundkörper (2) verbunden, insbesondere verschweißt, ist.
Druckausgleichselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (10) zwischen den beiden Kammern (3, 5) dicht mit dem Grundkörper (2) verbunden, insbesondere verschweißt, ist.
Druckausgleichselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) einen Steg (9) zwischen den beiden Kammern (3, 5) aufweist und die Membran (10) dicht mit dem Steg (9) verbunden, insbesondere verschweißt, ist.
Druckausgleichselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kammer (3) im Grundkörper (2) keine Verbindung zur zweiten Kammer (5) und/oder zum zweiten Kanal (6) aufweist, und der erste Kanal (4) im Grundkörper (2) keine Verbindung zur zweiten Kammer (5) und/oder zum zweiten Kanal (6) aufweist.
Druckausgleichselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kanal (4) an einer anderen Seite des Grundkörpers (2) austritt als der zweite Kanal (6).
Druckausgleichselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kanal (4) im Grundkörper (2) gegenüber dem zweiten Kanal (6) um zumindest 90° abgewinkelt ist.
Druckausgleichselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (10) für Gas und Dampf durchlässig ausgebildet ist.
Steuergerät, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Gehäuse und zumindest einem Druckausgleichselement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Inneres des Gehäuses auf der den beiden Kammern (3, 5) abgewandten Seite der Membran (10) angeordnet ist.