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Die Erfindung betrifft eine Gehäuseeinheit für eine Elektronikeinheit gemäß dem Patentanspruch 1.
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Stand der Technik
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Aus dem Stand der Technik ist allgemein bekannt, dass Gehäuseeinheiten zum Schutz vor Elektronikeinheiten zum Einsatz kommen. Die Gehäuseeinheiten bieten der Elektronikeinheit Schutz vor ungewollten mechanischen Belastungen. Die Gehäuseeinheit kann dabei aus einer Ober- und einer Unterschale bestehen, wobei die Ober- mit der Unterschale derart zusammengefügt werden können, so dass sich eine Gehäuseeinheit ausbildet. Es hat sich allerdings als nachteilig herausgestellt, dass die Umgebung, an der die Ober- an die Unterschale trifft, ohne den Einsatz eines Dichtmittels, nicht wassergeschützt ist.
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Aus der
DE 10 2012 220 899 A1 ist ein Gehäuse, dessen Gehäuseunterteil von einem Deckel geschlossen wird, bekannt. Der Deckel weist einen Kragen mit einer Tropfkante auf, wobei der Kragen des Deckels in eine Wasser-Aufnahmerinne am Gehäuseunterteil eingreift und die Aufnahmerinne einen Wasserablauf aufweist.
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Aus der
CH 676 627 A5 ist eine Dichtung für ein Kunststoffgehäuse bekannt, bei der ein erstes kammförmiges Teil mit einer daran ausgebildeten Erhöhung in ein nutenförmiges aus 2 Schenkeln bestehendes zweites Teil eingreift.
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Aus der
CN 102 142 209 A ist ein rahmenförmiges Gehäuse für ein Display bestehend aus einem rückseitigen Rahmenteil und einem frontseitigen Rahmenteil bekannt. Dabei weist das frontseitige Rahmenteil eine aus 2 Rippen gebildete Nut auf, in die eine vorspringende Kontaktfläche am rückseitigen Rahmenteil eingreift.
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Offenbarung der Erfindung
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Gehäuseeinheit zur Aufnahme einer Elektronikeinheit bereitzustellen, wobei das Gehäuse dichtmittelfrei vor Wasser geschützt ist. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Gehäuseeinheit bereitzustellen, die einfach und kostengünstig aufgebaut ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Gehäuseeinheit mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 vorgeschlagen. In den abhängigen Ansprüchen sind bevorzugte Weiterbildungen ausgeführt.
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Die Erfindung offenbart eine Gehäuseeinheit für eine Elektronikeinheit mit einer Oberschale und einer Unterschale. Die Oberschale weist eine umlaufende Kontaktfläche auf. Die Unterschale weist eine umlaufende Nut mit einer ersten Rippe und einer zweiten Rippe auf. Die zweite Rippe ist an einer Innenseite der Gehäuseeinheit angeordnet und die Kontaktfläche ist in die umlaufende Nut eingebracht. Die erste Rippe der Nut weist eine Tropfkante auf. Vorteilhafterweise wird dadurch eine Gehäuseeinheit bereitgestellt, die die Elektronikeinheit sicher und wirkungsvoll vor Wasser schützt. Der Schutz vor Wasser bietet insbesondere einen Schutz vor tropfendem Wasser. Dabei kann Wasser, das auf die Gehäuseeinheit fließt bzw. tropft, über die Tropfkante von der Gehäuseeinheit abgeführt werden. Da die erste Rippe an der Unterschale umlaufend ausgebildet ist, kann das Wasser je nach Gegebenheit an jedem Punkt der umlaufenden Tropfkante von der Gehäuseeinheit abgeführt werden. Die Gehäuseeinheit kann in einem Innenraum eines Kraftfahrzeuges angeordnet sein. Die Gehäuseeinheit kann eine Elektronikeinheit aufweisen, welche im Kraftfahrzeug zur Steuerung und/oder Regelung wenigstens einer elektrischen Komponente dienen kann. Die Elektronikeinheit ist dabei vor Tropfwasser, z.B. eindringender Regen durch eine geöffnete Tür oder geöffnetes Fenster des Kraftfahrzeuges, durch die Gehäuseeinheit geschützt.
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Es ist vorteilhaft, dass die Tropfkante beabstandet zur Oberschale angeordnet ist. Durch die Beabstandung ist gewährleistet, dass die Tropfkante nicht direkt an der Oberschale anliegt. Dadurch kann die erste Rippe dünnwandig ausgeführt sein, so dass das Ende der ersten Rippe insgesamt als Tropfkante ausgeführt ist. Ebenfalls ist es denkbar, dass die erste Rippe dickwandig ausgeführt ist, wobei dadurch am Ende der ersten Rippe eine Fläche ausgebildet ist. Dementsprechend kann die erste Rippe an ihrem Ende zwei Tropfkanten aufweisen, wenn die Fläche eben ausgebildet ist. Auch ist es denkbar, dass das Ende der ersten dickwandigen Rippe eine Rundung aufweist, wodurch nur eine Tropfkante ausgebildet ist. Ebenso kann eine ebene Fläche am Ende der ersten Rippe eine gewisse Neigung aufweisen, wodurch das Niveau der ersten Tropfkante von dem Niveau der zweiten Tropfkante am Ende der ersten Rippe unterschiedlich ist. Durch die Beabstandung der ersten Rippe von der Oberschale kann auch eine dünnwandige erste Rippe zum Einsatz kommen, da ansonsten bei Anliegen der dünnwandigen ersten Rippe an der Oberschale keine Tropfkante ausgebildet werden würde.
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Besonders vorteilhaft ist es, dass die zweite Rippe eine größere Erstreckung in Richtung der Oberschale aufweist als die erste Rippe. Im Fall, dass die Gehäuseeinheit derart gekippt wird, dass die Oberschale oberhalb der Unterschale zum Liegen kommt, kann in die Nut eintretendes Wasser wirkungsvoll seitlich abgeführt werden. Durch die größere Erstreckung der zweiten Rippe in Richtung der Unterschale ist die Nut wie eine Rinne ausgebildet, wobei die Wände der Rinne, d.h. die erste und die zweite Rippe eine unterschiedliche Höhe aufweisen. Im Falle, dass das eintretende Wasser bis zur Oberkante der ersten Rippe treten sollte, kann das Wasser wirkungsvoll über das Ende der ersten Rippe ablaufen bzw. abtropfen. Ein Eintritt der Wassers in die Gehäuseeinheit wird dadurch wirkungsvoll vermieden, da, bevor das Wasser über die zweite Rippe in die Gehäuseeinheit laufen kann, das Wasser bereits durch die unterschiedlichen Erstreckungen der Rippen über die erste Rippe abgeführt wird.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die Nut wenigstens eine Anschlagfläche aufweist, wodurch die Lage der Kontaktfläche in der Nut begrenzt ist. Bei dem Einsatz der umlaufenden Kontaktfläche der Oberschale in die Nut der Unterschale wird die Position der Oberschale zur Unterschale eindeutig bestimmt. Die Kontaktfläche kann dabei unterschiedliche geometrische Formen annehmen, insbesondere eine Treppenform, wobei die Nut die komplementäre geometrische Form aufweisen kann. Dabei ist es denkbar, dass die Anschlagfläche auch geriffelt ausgeführt sein kann, die mit einer geriffelten Kontaktfläche der Nut einen optimalen Kontakt ermöglicht. Durch die verschiedenen geometrischen Formen ist dadurch gewährleistet, dass Feuchtigkeit bzw. Wasser einen längeren Weg in Richtung des Inneren der Gehäuseeinheit zurücklegen muss. Dadurch können labyrinthartige Strukturen geschaffen werden.
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Es ist vorteilhaft, dass die Oberschale und/oder Unterschale wenigstens eine elektrische Steckereinheit aufweist. Die elektrische Steckereinheit kann dabei elektrische Kontaktelemente aufweisen, welche als metallische Stiftelemente ausgeführt sein können. Die elektrische Steckereinheit weist dabei vorteilhafterweise eine Wandung auf, die die elektrischen Stifte umgibt. Die Wandung kann dabei mit der Oberschale einstückig ausgeführt sein können. Die Wandung kann aus Kunststoff oder Metall ausgeführt sein. Die Wandung kann dabei in eine elektrische Buchse eingeführt werden, wobei die elektrische Buchse Stiftaufnahmeelemente aufweisen kann. Dabei kann die Anzahl der Stiftaufnahmeelemente der Anzahl der Stiftelemente der Steckereinheit entsprechen. Bei Einführung der Steckereinheit in die Buchseneinheit wird dadurch ein elektrischer Kontakt zwischen Stiftelemente und Stiftaufnahmeelement geschaffen. Ebenfalls kann die Wandung Führungselemente aufweisen, so dass eine falsche Kontaktierung zwischen Stiftelementen und Stiftaufnahmeelementen wirkungsvoll vermieden wird. Die Wandung kann dabei eine runde, eine eckige oder irgendeine andere geometrische Form annehmen.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die Unterschale wenigstens ein Befestigungsmittel aufweist, wobei die Oberschale form- und/oder kraftschlüssig an der Unterschale angeordnet ist. Als Befestigungsmittel kann dabei ein Klebeverfahren oder eine Schraubverbindung oder eine Rastverbindung zum Einsatz kommen. Als Befestigungselemente sind Rasthaken denkbar, die mit einem komplementären Gegenmittel eine lösbare kraft- und/oder formschlüssige Verbindung herstellen kann. Auch ist ein Schweiß- oder Klebverfahren denkbar. Ebenfalls ist es denkbar, dass die Gehäuseeinheit wenigstens ein Befestigungselement aufweist, wodurch die Gehäuseeinheit zum Beispiel an ein Kraftfahrzeug befestigt werden kann. Dabei kann es sich um Ösen handeln, wodurch das Befestigungsmittel eine Schraube sein kann, die die Gehäuseeinheit an dem Kraftfahrzeug kraft- und/oder formschlüssig anbringt.
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Es ist vorteilhaft, dass die Oberschale und/oder die Unterschale wenigstens ein Abstandselement aufweist, wodurch die Elektronikeinheit an die Oberschale und/oder Unterschale beabstandet angeordnet ist. Als Abstandselemente können Rohrabschnitte dienen, die an der Oberschale oder der Unterschale angeordnet sind. Die Rohrabschnitte können dabei ein Gewinde aufweisen. Die Elektronikeinheit kann wenigstens eine Öffnung aufweisen. Durch eine Schraube, welche durch die Öffnung der Elektronikeinheit geführt werden kann, kann eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung durch die Schraube nach Einführung der Schraube in das Gewinde des Rohrabschnittes der Elektronikeinheit an das Abstandselement erfolgen. Die Anordnung der Abstandselemente an der Ober- und/oder Unterschale kann dabei einstückig erfolgen. Dabei können die Abstandselemente aus Kunststoff oder Metall ausgeführt sein.
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Vorteilhaft ist es, dass die Oberschale und/oder Unterschale aus Kunststoff oder Metall ausgebildet ist. Die Ausführung auf Metall bietet den Vorteil, dass die Elektronikeinheit durch das faradaysche Prinzip vor elektromagnetischer Abstrahlung gesichert ist. Die Ausbildung der Ober- und/oder Unterschale aus Kunststoff bietet dahingegen den Vorteil, dass ein Spritzgussverfahren angewendet werden kann. Damit können große Stückzahlen mit geringen Kosten hergestellt werden.
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Es ist vorteilhaft, dass die erste Rippe und/oder zweite Rippe aus Metall oder Kunststoff ausgebildet ist. Die Ausbildung der ersten und/oder zweiten Rippe aus Metall bietet den Vorteil, dass bei Einsatz der Ober- in die Unterschale, d.h. wenn die Kontaktfläche in die Nut eingebracht wird, ein nicht beabsichtigtes Verkanten der Ober- mit der Unterschale nicht zu einer Verformung der ersten und/oder zweiten Rippe führen kann. Die Ausbildung der ersten und zweiten Rippe aus Kunststoff bietet dahingegen den Vorteil, dass diese mit der Unterschale zusammen in einem Spritzgussverfahren hergestellt werden kann.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die umlaufende Kontaktfläche der Oberschale in einem Winkelbereich von 90 Grad - 120 Grad, insbesondere von 110 Grad, an der Oberschale angeordnet ist. Die umlaufende Kontaktfläche ist eine Wandung der Oberschale, welche in einem bestimmten Winkel zu der ebenen Fläche der Oberschale angeordnet ist. Die Wandung weist an einem Ende die Kontaktfläche auf. Bei einem senkrechten Einbau der Gehäuseeinheit kann damit das Wasser an der geneigten Kontaktfläche ablaufen. Wenn der Winkel 110 Grad beträgt, ist die Geometrie der Oberschale derart ausgebildet, dass die Gehäuseeinheit gemäß der IPXK1 und IPXK2-Prüfung nach ISO20653 erfolgen kann. Da die IPXK2-Prüfung die Prüfung der Gehäuseeinheit in einer 15 Grad-Neigung zur Senkrechten beinhaltet, weist die Wandung, wenn die Wandung in einem Winkel von 110 Grad zur Oberschale hin angeordnet ist, noch eine Neigung von 5 Grad auf. Damit kann Wasser, insbesondere Tropfwasser an der 5 Grad-Neigung nach außen hin ablaufen. Wird die Gehäuseeinheit um 15 Grad in Richtung der Oberschale geneigt, so bildet sich dementsprechend eine steilere Neigung von insgesamt 35°. Damit kann das Tropfwasser noch wesentlich besser an der Oberschale abfließen.
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Weitere Maßnahmen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen:
- 1 eine schematische Ansicht einer Gehäuseeinheit,
- 2 eine schematische Ansicht einer Gehäuseeinheit mit Befestigungsmitteln und
- 3 eine schematische Ansicht eines Schnittes einer Gehäuseeinheit.
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In 1 ist eine schematische Ansicht einer Gehäuseeinheit 1 dargestellt. Eine Oberschale 12 weist dabei eine umlaufende Kontaktfläche 16 auf. Die umlaufende Kontaktfläche 16 ist das Ende einer Wandung 13, wobei die Wandung 13 an der ebenen Fläche der Oberschale in einem Winkel 42 angeordnet ist. Die umlaufende Kontaktfläche 16 ist dabei in einer Nut 20 eingebracht, wobei dadurch ein Teil der Wandung 13 ebenfalls in der Nut 20 zum Liegen kommt. Die umlaufende Kontaktfläche 16 schlägt dabei an einer Anschlagfläche 30 an. Die umlaufende Kontaktfläche 16 ist dabei treppenartig ausgeführt. Die Nut 20 weist eine zweite Rippe 24 und eine erste Rippe 22 auf, wobei die erste Rippe 22 beabstandet von der Oberschale 12 angeordnet ist. Die erste Rippe 22 weist dabei eine Tropfkante 30 auf. Die zweite Rippe 24 erfährt dabei eine größere Erstreckung in Richtung der Oberschale 12 als die erste Rippe 22. Eine Elektronikeinheit 10 ist in der Gehäuseeinheit 1 angeordnet. Die Gehäuseeinheit 1 bildet ein zweischaliges Gehäuse, das mittels einer abgestimmten Geometrie an der Schnittstelle der Ober- und Unterschale (12, 14) das Eindringen von Tropfwasser gemäß der IPXK1 und IPXK2-Prüfung nach ISO20653 verhindert.
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In 2 ist schematisch eine Gehäuseeinheit 1 mit einer Unterschale 14 und einer Oberschale 12, wobei die Unterschale 14 Befestigungsmittel 36 aufweist, dargestellt. Das Befestigungsmittel 36 ist dabei eine Lasche 36 mit einer Öffnung, welche federnd an der Unterschale 14 angeordnet ist. Die Öffnung der Lasche 36 kann dabei mit einer Rastnase 38, welche an der Oberschale 12 angeordnet ist, eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung eingehen. Die Oberschale 12 weist dabei zwei elektrische Steckereinheiten 34 auf, wobei die geometrischen Ausmaße der elektrischen Steckereinheiten 34 unterschiedlich sind. Die elektrischen Steckereinheiten 34 weisen eine Wandung auf. Die Wandung kann dabei verschiedene geometrische Formen aufweisen.
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In der 3 ist schematisch ein Schnitt einer Gehäuseeinheit 1 dargestellt. Die Gehäuseeinheit 1 wird durch eine Oberschale 12 und eine Unterschale 14 gebildet. Die Elektronikeinheit 10 ist dabei über Abstandselemente 40 beabstandet an der Oberschale 12 angeordnet. Die Abstandselemente 40 sind dabei Rohrabschnitte, welche über ein Kleb- oder Schweißverfahren an der Oberschale 12 angebracht werden können. Auch kann die Oberschale 12 einstückig mit den Abstandselementen 40 ausgeführt sein. Hierbei eignet sich besonders ein Spritzgussverfahren. Die Abstandselemente 40 können dabei ein Gewinde aufweisen. Durch eine vorgesehene Öffnung in der Elektronikeinheit 10 kann an die Elektronikeinheit 10 dann über eine Schraubverbindung an die Oberschale durch die Abstandselemente angeordnet werden. Dabei erfährt die Elektronikeinheit 10 zum einen eine Beabstandung zu der Oberschale 12 und zu der Unterschale 14, wobei gleichzeitig eine Fixierung an die Oberschale 12 erfolgt. Allerdings ist es denkbar, dass die Elektronikeinheit 10 auch über ein Klebverfahren an die Abstandselemente 40 angebracht ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gehäuseeinheit
- 10
- Elektronikeinheit
- 12
- Oberschale
- 13
- Wandung
- 14
- Unterschale
- 16
- umlaufende Kontaktfläche
- 20
- Nut
- 22
- erste Rippe
- 24
- zweite Rippe
- 30
- Anschlagfläche
- 34
- Steckereinheit
- 36
- Befestigungsmittel
- 38
- Rastnase
- 40
- Abstandselement
- 42
- Winkel
