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Die Erfindung betrifft ein Gehäuse gemäß Patentanspruch 1 und ein Verfahren zur Herstellung solch eines Gehäuses gemäß Patentanspruch 16.
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Es ist ein Gehäuse für einen Turbolader bekannt, wobei das Gehäuse ein Gehäuseelement und einen Leitungsträger umfasst, wobei der Leitungsträger durch das Gehäuseelement geführt ist. Diese Ausgestaltung hat in der Herstellung den Nachteil, dass ein Verrutschen des Leitungsträgers in einem Spritzgussverfahren erfolgen kann, sodass das Herstellungsverfahren eine geringe Prozesssicherheit aufweist.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Gehäuse und ein verbessertes Verfahren zur Herstellung solch eines Gehäuses bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird mittels eines Gehäuses gemäß Patentanspruch 1 und mittels eines Verfahrens zur Herstellung solch eines Gehäuses gemäß Patentanspruch 16 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass ein verbessertes Gehäuse für ein Steuergerät dadurch bereitgestellt werden kann, dass das Gehäuse ein erstes Gehäuseelement, ein zweites Gehäuseelement und wenigstens einen Leitungsträger umfasst, wobei das zweite Gehäuseelement angrenzend an das erste Gehäuseelement angeordnet und mit dem ersten Gehäuseelement verbunden ist, wobei wenigstens ein erster Abschnitt des Leitungsträgers benachbart auf einer zum zweiten Gehäuseelement zugewandten Seite des ersten Gehäuseelements angeordnet ist, wobei der erste Abschnitt des Leitungsträgers zumindest teilweise in dem zweiten Gehäuseelement eingebettet ist.
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Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass das Gehäuse besonders einfach und kostengünstig mit einem geringen Aufwand an Formwerkzeugen hergestellt werden kann. Ferner ist eine hohe Prozesssicherheit bei der Herstellung des Gehäuses gegeben. Des Weiteren dichtet das Gehäuse einen durch das Gehäuse begrenzten Gehäuseinnenraum zuverlässig gegenüber einer Umgebung ab. Insbesondere ist der Gehäuseinnenraum wasserdicht gegenüber der Umgebung abgedichtet.
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In einer weiteren Ausführungsform weist das erste Gehäuseelement auf einer dem zweiten Gehäuseelement zugewandten Seite ein Positioniermittel auf, wobei das Positioniermittel zumindest den ersten Abschnitt des Leitungsträgers an dem ersten Gehäuseelement positioniert. Dadurch kann eine sichere Ausrichtung des Leitungsträgers relativ gegenüber dem ersten Gehäuseelement in der Herstellung des Gehäuses gewährleistet werden.
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In einer weiteren Ausführungsform weist das Positioniermittel wenigstens eine Aufnahme auf, wobei der erste Abschnitt des Leitungsträgers zumindest abschnittsweise in der Aufnahme angeordnet ist, wobei das zweite Gehäuseelement die Aufnahme verschließt.
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In einer weiteren Ausführungsform begrenzt das erste Gehäuseelement innenseitig einen Gehäuseinnenraum, wobei der Gehäuseinnenraum fluiddicht zu einer Umgebung abgedichtet ist, wobei das zweite Gehäuseelement auf einer zum Gehäuseinnenraum abgewandten Seite des ersten Gehäuseelements angeordnet ist. Dadurch wird auch bei einer Alterung des Gehäuses eine zuverlässige Fluiddichtheit des Gehäuses sichergestellt.
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In einer weiteren Ausführungsform weist der Leitungsträger einen zweiten Abschnitt auf, wobei der zweite Abschnitt angrenzend an den ersten Abschnitt angeordnet und mit dem ersten Abschnitt verbunden ist. Der zweite Abschnitt ist geneigt zu dem ersten Abschnitt angeordnet. Das Gehäuseelement umfasst eine erste Aussparung. Die erste Aussparung ist durch das erste Gehäuseelement geführt und mündet an der Umgebung. Der zweite Abschnitt ist in der ersten Aussparung angeordnet und durchgreift zumindest teilweise das erste Gehäuseelement.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst der Leitungsträger einen ersten Kontaktabschnitt, wobei der erste Kontaktabschnitt angrenzend auf einer zum ersten Abschnitt gegenüberliegen Seite des zweiten Abschnitts angeordnet und mit dem zweiten Abschnitt verbunden ist. Der erste Kontaktabschnitt ragt über das erste Gehäuseelement heraus und weist eine erste Kontaktfläche auf.
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In einer weiteren Ausführungsform weist der Leitungsträger einen dritten Abschnitt auf, wobei der dritte Abschnitt angrenzend an den ersten Abschnitt auf einer zum zweiten Abschnitt abgewandten Seite des ersten Abschnitts angeordnet und mit dem ersten Abschnitt verbunden ist. Der dritte Abschnitt ist geneigt zu dem ersten Abschnitt angeordnet. Das erste Gehäuseelement weist eine zweite Aussparung auf. Die zweite Aussparung ist durch das erste Gehäuseelement geführt und mündet in dem Gehäuseinnenraum. Der dritte Abschnitt ist in der zweiten Aussparung angeordnet und durchgreift zumindest teilweise das Gehäuseelement.
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In einer weiteren Ausführungsform weist der Leitungsträger einen zweiten Kontaktabschnitt auf, wobei der zweite Kontaktabschnitt angrenzend auf einer zum ersten Abschnitt gegenüberliegenden Seite des dritten Abschnitts angeordnet und mit dem dritten Abschnitt verbunden ist. Der zweite Kontaktabschnitt ragt über das erste Gehäuseelement in den Gehäuseinnenraum hinein und weist eine zweite Kontaktfläche auf.
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In einer weiteren Ausführungsform sind der zweite Abschnitt und der dritte Abschnitt im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet. Zusätzlich oder alternativ erstrecken sich der zweite Abschnitt und der dritte Abschnitt vom ersten Abschnitt in eine gleiche Richtung weg.
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In einer weiteren Ausführungsform weist das Gehäuse ein Dichtelement auf. Das zweite Gehäuseelement weist eine Dichtnut auf. In der Dichtnut ist das Dichtelement angeordnet, wobei ein Übergang zwischen dem ersten Gehäuseelement und dem zweiten Gehäuseelement zwischen der Dichtnut und dem Gehäuseinnenraum angeordnet ist. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass eine Beschädigung der Verbindung zwischen dem ersten Gehäuseelement und dem zweiten Gehäuseelement, beispielsweise durch einen Strahl eines Hochdruckreiniqers, vermieden wird. Auch wird ein Kriechen von Flüssigkeiten in den Übergang zwischen dem ersten Gehäuseelement und dem zweiten Gehäuseelement durch die Anordnung des Übergangs in einen abgedichteten Bereich des Dichtelements vermieden. Auch wird ein Eindringen über den Übergang in den Gehäuseinnenraum entlang des Leitungsträgers in den Gehäuseinnenraum zuverlässig vermieden, da das erste Gehäuseelement durch das Dichtelement im abgedichteten Bereich angeordnet ist.
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In einer weiteren Ausführungsform weist das Gehäuseelement ein Haltemittel auf, wobei das Haltemittel ausgebildet ist, den ersten Abschnitt des Leitungsträgers an dem ersten Gehäuseelement zu fixieren. Dadurch wird sichergestellt, dass während der Fertigung des Gehäuses der Leitungsträger nicht verrutscht.
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In einer weiteren Ausführungsform ist das Haltemittel stegförmig ausgebildet, wobei das Haltemittel eine dem Leitungsträger zugewandte Haltefläche aufweist, wobei der erste Abschnitt mit einer Seitenfläche an der Haltefläche anliegt und einen Klemmkontakt ausbildet.
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In einer weiteren Ausführungsform weist das Positioniermittel einen ersten Positionierabschnitt und einen zweiten Positionierabschnitt auf, wobei der erste Positionierabschnitt versetzt zu dem zweiten Positionierabschnitt angeordnet ist, wobei zwischen dem ersten Positionierabschnitt und dem zweiten Positionierabschnitt das Haltemittel angeordnet ist.
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In einer weiteren Ausführungsform ist das Haltemittel beabstandet zu dem ersten Positionierabschnitt und/oder dem zweiten Positionierabschnitt angeordnet. Auf diese Weise wird ein besonders guter Klemmkontakt zwischen dem Haltemittel und dem Leitungsträger sichergestellt.
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In einer weiteren Ausführungsform weist das zweite Gehäuseelement im Wesentlichen eine konstante Wandstärke auf.
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In einer weiteren Ausführungsform wird zur Herstellung des Gehäuses in einen ersten Gussraum ein erster Werkstoff eingebracht und das erste Gehäuseelement gegossen. Ferner wird aus einem Rohmaterial der Leitungsträger geprägt. Der Leitungsträger wird an dem ersten Gehäuseelement angeordnet Das erste Gehäuseelement wird in einen zweiten Gussraum eingelegt und begrenzt zumindest abschnittsweise den zweiten Gussraum. In den zweiten Gussraum wird ein zweiter Werkstoff zum Gießen des zweiten Gehäuseelements eingebracht, wobei der zweite Werkstoff zumindest teilweise den ersten Abschnitt umfließt und der erste Abschnitt in dem zweiten Werkstoff eingebettet wird. Ferner bildet der zweite Werkstoff eine stoffschlüssige Verbindung mit dem ersten Werkstoff des ersten Gehäuseelements aus.
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Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass das Gehäuse besonders einfach und kostengünstig herstellbar ist. Ferner wird der Gehäuseinnenraum fluiddicht gegenüber der Umgebung ausgebildet. Ferner wird ein Verrutschen des Leitungsträgers relativ gegenüber dem ersten Gehäuseelement während der Herstellung des Gehäuses vermieden.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
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1 und 2 perspektivische Darstellungen eines Gehäuses;
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3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung des in den 1 und 2 gezeigten Gehäuses;
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4 eine perspektivische Darstellung eines Leitungsträgers;
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5 eine perspektivische Darstellung eines ersten Gehäuseelements des in den 1 und 2 gezeigten Gehäuses;
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6 eine Unteransicht des in 5 gezeigten ersten Gehäuseelements;
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7 eine perspektivische Darstellung des in 5 gezeigten Leitungsträgers an dem in 4 und 5 gezeigten ersten Gehäuseelement;
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8 einen Ausschnitt der in 7 gezeigten perspektivischen Darstellung; und
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9 eine Schnittansicht durch das in den 1 und 2 gezeigte Gehäuse entlang einer in 2 gezeigten Schnittebene A-A.
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In den nachfolgenden 1 bis 9 wird auf ein Koordinatensystem 5 Bezug genommen. Das Koordinatensystem 5 ist beispielhaft als Rechtssystem ausgebildet. Das Koordinatensystem 5 umfasst eine x-Achse (Längsrichtung), eine y-Achse (Tiefenrichtung) und eine z-Achse (Höhenrichtung). Das Koordinatensystem 5 dient dazu, das in den 1 bis 9 Beschriebene verständlicher zu erläutern.
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1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Gehäuses 10. Das Gehäuse 10 kann an einer weiteren Komponente 15 angeordnet werden. Die weitere Komponente 15 kann beispielsweise eine Komponente eines Kraftfahrzeugs, insbesondere ein Verdichter, insbesondere ein Turbolader sein, sein. Das Gehäuse 10 begrenzt einen Gehäuseinnenraum 20. In dem Gehäuseinnenraum 20 kann beispielsweise ein Steuergerät 21 (strichliert in 1 dargestellt) zur Steuerung der Komponente 15 angeordnet sein. Das Gehäuse 10 trennt dabei den Gehäuseinnenraum 20 fluiddicht gegenüber einer Umgebung 25 ab.
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Das Gehäuse 10 weist eine erste Kontakteinrichtung 30 auf. Die erste Kontakteinrichtung 30 ist von der Umgebung 25 her zugänglich. Die erste Kontakteinrichtung 30 ist beispielhaft seitlich versetzt zum Gehäuseinnenraum 20 am Gehäuse 10 angeordnet.
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2 zeigt eine perspektivische Darstellung des in 1 gezeigten Gehäuses 10.
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Das Gehäuse 10 weist wenigstens eine zweite Kontakteinrichtung 35 auf. Die zweite Kontakteinrichtung 35 ist im Gehäuseinnenraum 20 angeordnet. Die zweite Kontakteinrichtung 35 ist elektrisch mittels eines Leitungsträgers 50 elektrisch mit der ersten Kontakteinrichtung 30 verbunden. Der Leitungsträger 50 ist symbolisch strichliert in 2 dargestellt. Ferner kann das Gehäuse 10 wenigstens eine weitere zweite Kontakteinrichtungen 35 aufweisen, die mittels des Leitungsträgers 50 elektrisch mit der ersten Kontakteinrichtung 30 verbunden sind. Auch kann die Anzahl der ersten Kontakteinrichtungen 30 anders als in 2 dargestellt ausgebildet sein. So kann beispielsweise für jede zweite Kontakteinrichtung 35 jeweils eine erste Kontakteinrichtung 30 vorgesehen sein, um von der Umgebung 25 her die zweite Kontakteinrichtung 35 elektrisch über die erste Kontakteinrichtung 30 kontaktieren zu können. Die zweite Kontakteinrichtung 30 kann elektrisch mit dem Steuergerät 21 verbunden (strichpunktiert symbolisch in 2 dargestellt) sein.
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Das erste Gehäuseelement 40 begrenzt mit seiner ersten Gehäuseelementinnenseite 55 den Gehäuseinnenraum 20. Eine erste Gehäuseelementaußenseite 60 des ersten Gehäuseelements 40 ist auf einer zum Gehäuseinnenraum 20 abgewandten Seite des ersten Gehäuseelements 40 angeordnet. Das zweite Gehäuseelement 45 weist eine zweite Gehäuseelementinnenseite 65 auf, die an der ersten Gehäuseelementaußenseite 60 anliegt und an der zweiten Gehäuseelementinnenseite 65 mit der ersten Gehäuseelementaußenseite 60 mittels einer stoffschlüssigen Verbindung 46 verbunden ist. Eine zweite Gehäuseelementaußenseite 70 des zweiten Gehäuseelements 45 ist der Umgebung 25 zugewandt. Das zweite Gehäuseelement 45 bedeckt vollständig die erste Gehäuseelementaußenseite 60 des ersten Gehäuseelements 40.
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Das Gehäuse 10 weist ein Dichtmittel 75 auf. Das Dichtmittel 75 umfasst eine im zweiten Gehäuseelement 45 angeordnete Dichtnut 80 und ein in der Dichtnut 80 angeordnetes Dichtelement 85. Das Dichtelement 85 kann beispielsweise als O-Ring ausgebildet sein. Besonders von Vorteil ist, dass durch die Anordnung der Dichtnut 80 im zweiten Gehäuseelement 45 ein Übergang 90 an der stoffschlüssigen Verbindung 46 zwischen der ersten Gehäuseelementaußenseite 60 und der zweiten Gehäuseelementinnenseite 65 zwischen dem Dichtmittel 75 und dem Gehäuseinnenraum 20 angeordnet ist.
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Dadurch wird ein Auftreffen eines Wasserstrahls, insbesondere eines Wasserstrahls eines Hochdruckreinigers auf den Übergang 90 vermieden und eine Beschädigung der stoffschlüssigen Verbindung 46 vermieden.
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Auch wird ein Kriechen von Flüssigkeiten in den Übergang 90 zwischen dem ersten Gehäuseelement 40 und dem zweiten Gehäuseelement 45 durch die Anordnung des Übergangs 45 in einen innenseitig in Richtung des Gehäuseinnenraums 20 des Dichtmittels 75 angeordneten abgedichteten Bereich des Dichtmittels 75 vermieden. Auch wird ein Eindringen von Flüssigkeiten über den Übergang 90 in den Gehäuseinnenraum 20 entlang des Leitungsträgers 50 in den Gehäuseinnenraum 20 zuverlässig vermieden, da das erste Gehäuseelement 40 durch das Dichtmittel 75 und der Übergang 90 im abgedichteten Bereich des Dichtmittels 75 angeordnet sind.
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3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung des in den 1 und 2 gezeigten Gehäuses 10. 4 zeigt eine perspektivische Darstellung des Leitungsträgers 50 nach einem ersten Verfahrensschritt 300.
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Der Leitungsträger 50 weist ein erstes Leitungsträgerelement 95 auf. Auch kann, wie in 4 gezeigt, der Leitungsträger 50 wenigstens ein zweites Leitungsträgerelement 100 aufweisen. In der Ausführungsform umfasst der Leitungsträger 50 ferner ein drittes Leitungsträgerelement 101, ein viertes Leitungsträgerelement 102 und ein fünftes Leitungsträgerelement 103. Die Leitungsträgerelemente 95, 100, 101, 102, 103 sind versetzt zueinander angeordnet.
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Das Leitungsträgerelement 95 und das weitere Leitungsträgerelement 100 können dabei identisch oder unterschiedlich ausgebildet sein. In der Ausführungsform weisen das Leitungsträgerelement 95 und das zweite Leitungsträgerelement 100 identische Merkmale auf, auf die im Folgenden eingegangen wird. Diese Merkmale sind jedoch konstruktiv unterschiedlich ausgebildet.
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Das erste Leitungsträgerelement 95 weist vorzugsweise einen ersten Abschnitt 105, einen zweiten Abschnitt 110 und einen dritten Abschnitt 115 auf. Zusätzlich kann vorzugsweise das Leitungsträgerelement 95, 100 zur Ausbildung der ersten Kontakteinrichtung 30 einen ersten Kontaktabschnitt 120 und einen zweiten Kontaktabschnitt 125 zur Ausbildung der zweiten Kontakteinrichtung 35 aufweisen.
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Der erste Abschnitt 105 ist mit dem zweiten Abschnitt 110 und mit dem dritten Abschnitt 115 verbunden. Der zweite Abschnitt 110 ist angrenzend an den ersten Abschnitt 105 angeordnet. Der zweite Abschnitt 110 ist geneigt zu dem ersten Abschnitt 105 angeordnet. Dabei ist von besonderem Vorteil, wenn der erste Abschnitt 105 im Wesentlichen senkrecht zum zweiten Abschnitt 110 angeordnet ist. Der erste Kontaktabschnitt 120 ist angrenzend auf einer zum ersten Abschnitt 105 gegenüberliegenden Seite des zweiten Abschnitts 110 angeordnet und mit dem zweiten Abschnitt 110 verbunden. Dabei ist in der Ausführungsform der erste Kontaktabschnitt 120 beispielhaft als Stiftkontakt ausgebildet. Auch kann der erste Kontaktabschnitt 120 andersartig ausgebildet sein. Insbesondere kann hierbei der erste Kontaktabschnitt 120 auch als Buchsenkontakt ausgebildet sein.
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Der dritte Abschnitt 115 ist angrenzend an den ersten Abschnitt 105 auf einer zum zweiten Abschnitt 110 abgewandten Seite des ersten Abschnitts 105 angeordnet, sodass der erste Abschnitt 105 zwischen dem zweiten Abschnitt 110 und dem dritten Abschnitt 115 angeordnet ist. Der dritte Abschnitt 115 ist beispielhaft parallel verlaufend zum zweiten Abschnitt 110 angeordnet. Dabei erstrecken sich sowohl der zweite Abschnitt 110 als auch der dritte Abschnitt 115 vom ersten Abschnitt 105 in die gleiche Richtung (negative z-Richtung) weg.
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In der Ausführungsform ist beispielhaft der erste Abschnitt 105 treppenartig ausgebildet. Dabei weist der erste Abschnitt 105 beispielhaft einen ersten Teilbereich 130, einen zweiten Teilbereich 135 einen dritten Teilbereich 140 und einen vierten Teilabschnitt 145 auf. Es wird darauf hingewiesen, dass die Ausgestaltung des ersten Abschnitts 105 selbstverständlich frei gewählt werden kann. Insbesondere kann der erste Abschnitt 105 auch plan oder gekrümmt ausgebildet sein. Auch kann der erste Abschnitt 105 eine andere Anzahl von Teilbereichen 130, 135, 140, 145 aufweisen. Insbesondere können weitere Teilbereiche vorgesehen sein.
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Der zweite Teilbereich 135 ist zwischen dem ersten Teilbereich 130 und dem dritten Teilbereich 140 angeordnet und verbindet den ersten Teilbereich 130 mit dem dritten Teilbereich 140. Der erste Teilbereich 130 ist angrenzend an den zweiten Abschnitt 110 angeordnet und mit dem zweiten Abschnitt 110 verbunden. Der vierte Teilbereich 145 ist angrenzend an den dritten Abschnitt 115 angeordnet und mit dem dritten Abschnitt 115 verbunden. Der dritte Teilbereich 135 ist zwischen dem zweiten Teilbereich 135 und dem vierten Teilbereich 145 angeordnet. Der erste Teilbereich 130, der dritte Teilbereich 140 und der vierte Teilbereich 145 sind in zwei in z-Richtung versetzt angeordneten xy-Ebenen angeordnet. Der zweite Teilbereich 135 ist dabei senkrecht beispielhaft zum ersten Teilbereich 130 und zum dritten Teilbereich 140 angeordnet. Auch kann der zweite Teilbereich 135 schräg zum ersten Teilbereich 130 und/oder dritten Teilbereich 140 angeordnet sein. Auch kann der erste Teilbereich 130 geneigt zum dritten Teilbereich 140 angeordnet sein. Auch kann der erste Abschnitt 105 plan ausgebildet sein und auf eine treppenartige Ausbildung des ersten Abschnitts 105 verzichtet werden. Der vierte Teilbereich 145 ist senkrecht zu dem dritten Teilbereich 140 in einer gemeinsamen ersten xy-Ebene angeordnet.
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In der Ausführungsform erstrecken sich beispielhaft der zweite Teilbereich 135 und der dritte Teilbereich 140 in y-Richtung, während hingegen der vierte Teilbereich 145 sich in x-Richtung erstreckt. Der erste Teilbereich 130 ist schräg verlaufend zum zweiten Teilbereich 135 und zum dritten Teilbereich 140 ausgebildet. Auch kann die Ausrichtung wenigstens eines Teilbereichs 130, 135, 140, 145 auch andersartig als beschreiben sein.
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Der erste Kontaktabschnitt 120 weist eine erste Kontaktfläche 126 auf. Die erste Kontaktfläche 126 dient zur elektrischen Kontaktierung, beispielsweise mittels einer weiteren Kontakteinrichtung, die an der ersten Kontakteinrichtung 30 angeschlossen wird, um das Gehäuse 10 elektrisch mit weiteren Komponente verbinden zu können.
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Der zweite Kontaktabschnitt 125 ist als Flachkontakt ausgebildet. Der zweite Kontaktabschnitt 125 ist angrenzend auf einer zum ersten Abschnitt 105 gegenüberliegenden Seite des dritten Abschnitts 115 angeordnet und mit dem dritten Abschnitt 115 verbunden.
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Der zweite Kontaktabschnitt 125 weist eine zweite Kontaktfläche 127 auf. Die zweite Kontaktfläche 127 dient zur Bereitstellung einer elektrischen Kontaktierung zum beispielsweise im Gehäuseinnenraum 20 angeordneten Steuergerät 21. Dabei ragt das zweite Kontaktelement 125 über die erste Gehäuseelementinnenseite 55 über das erste Gehäuseelement 40 in den Gehäuseinnenraum 20 heraus.
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Vorzugsweise ist das Leitungsträgerelement 95, 100, 101, 102, 103 einstückig und materialeinheitlich ausgebildet. In der Herstellung des Gehäuses 10 wird in dem ersten Verfahrensschritt 300 aus einem Rohmaterial der Leitungsträger 50 beispielsweise mittels eines Stanzbiegeverfahrens und/oder eines Prägeverfahrens hergestellt. Auch kann der erste Verfahrensschritt 300 mehrere Teilschritte, insbesondere bei einer komplexen Geometrie des Leitungsträgerelements 95, 100, 101, 102, 103 die nicht in einem Schritt herstellbar ist, aufweisen.
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Das zweite Leitungsträgerelement 100 ist ähnlich zum ersten Leitungsträgerelement 95 ausgebildet, jedoch ist die Länge der Abschnitte 105, 110, 115 andersartig konstruktiv gewählt.
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Das dritte bis fünfte Leitungsträgerelement 101, 102, 103 ist ähnlich zum ersten und/oder zweiten Leitungsträgerelement 95, 100 ausgebildet. Zusätzlich weist der erste Abschnitt 105 des dritte bis fünfte Leitungsträgerelement 101, 102, 103 beispielhaft jeweils einen fünften Teilbereich 146, einen sechsten Teilbereich 147, einen siebten Teilbereich 148 und einen achten Teilbereich 149 auf.
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Der fünfte Teilbereich 146 grenzt an den vierten Teilbereich 145 an und ist in der gemeinsamen ersten xy-Ebene mit dem vierten Teilbereich 145 angeordnet. In der ersten xy-Ebene ist der fünfte Teilbereich 146 schräg zu dem vierten Teilbereich 145 angeordnet. Der sechste Teilbereich 147 grenzt auf einer zum vierten Teilbereich 145 abgewandten Seite an den fünften Teilbereich 146 an. Der sechste Teilbereich ist senkrecht zu dem fünften Teilbereich 146 angeordnet und verläuft parallel zum zweiten Teilbereich 135.
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Der siebte Teilbereich 148 grenzt an den sechsten Teilbereich 147 auf einer zum fünften Teilbereich 146 abgewandten Seite an und ist in einer gemeinsamen zweiten xy-Ebene mit dem ersten Teilbereich 130 bespielhaft angeordnet. Der siebte Teilbereich 148 ist senkrecht zum sechsten Teilbereich 147 angeordnet.
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Der achte Teilbereich 149 grenzt an den siebten Teilbereich 147 auf einer zum sechsten Teilbereich 147 abgewandten Seite an. Der achte Teilbereich ist geneigt zu dem siebten Teilbereich 148 in der zweiten xy-Ebene angeordnet. Der achte Teilbereich 149 des dritten Leitungsträgerelements 101 ist beispielhaft Y-artig ausgebildet und mit zwei dritten Abschnitten 115 verbunden.
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Der erste und zweite Leitungsträger 95, 100 sind abschnittsweise parallel verlaufend zueinander angeordnet. Ebenso sind der dritte bis fünfte Leitungsträger 101, 102, 103 abschnittsweise parallel verlaufend zueinander angeordnet.
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5 zeigt eine perspektivische Darstellung des ersten Gehäuseelements 40 des in den 1 und 2 gezeigten Gehäuses 10 nach einem zweiten Verfahrensschritt 305.
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In dem zweiten Verfahrensschritt 305 wird vorzugsweise in einem Spritzgussverfahren in einem ersten Gussraum einer ersten Gussform ein erster Werkstoff für das erste Gehäuseelement 40 eingespritzt. Der erste Gussraum wird vollständig durch die erste Gussform begrenzt. Nach Aushärten des ersten Werkstoffs wird das erste Gehäuseelement 40 aus der ersten Gussform entnommen. Der erste Werkstoff weist dabei vorzugsweise dielektrische Eigenschaften auf. Insbesondere weist der erste Werkstoff einen Kunststoff auf.
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Das erste Gehäuseelement 40 weist für jedes Leitungsträgerelement 95, 100, 101, 102, 103 jeweils ein Positioniermittel 150 auf. Das Positioniermittel 150 umfasst wenigstens eine Aufnahme 155. Die Aufnahme 155 ist nutförmig ausgebildet. In der Ausführungsform wird die Aufnahme 155 durch beispielhaft zwei parallel verlaufende Stege 160, 165 ausgebildet. Dabei ragt der Steg 160, 165 über einen Aufnahmegrund 170, der im Wesentlichen einer Oberfläche der ersten Gehäuseelementaußenseite 60 entspricht, hinaus. In der Ausführungsform ist der Steg 160, 165 beispielhaft senkrecht zum Aufnahmegrund 170 angeordnet. Auch kann der Steg 160, 165 schräg zum Aufnahmegrund 170 angeordnet sein.
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Das erste Gehäuseelement 40 weist beispielhaft einen ersten Führungssteg 185 auf. Der erste Führungssteg 185 ist seitlich versetzt zum Gehäuseinnenraum 20 angeordnet. Auch kann auf den ersten Führungssteg 185 verzichtet werden.
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Im ersten Führungssteg 185 ist für jedes Leitungsträgerelement 95, 100, 101, 102, 103 jeweils eine erste Aussparung 175 angeordnet. Beispielhaft können, wie in 6 gezeigt, im ersten Führungssteg 185 mehrere erste Aussparungen 175 in regelmäßigem Abstand zueinander in einer gemeinsamen dritten Ebene angeordnet sein.
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Die erste Aussparung 175 ist mit der Aufnahme 155 verbunden. Auch kann die erste Aussparung 175 beabstandet zu der Aufnahme 155 des Positioniermittels 150 angeordnet sein. Die erste Aussparung 175 ist den ersten Führungssteg 185 des ersten Gehäuseelements 40 geführt und mündet an der Umgebung 25.
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Ferner weist das erste Gehäuseelement 40 für jedes Leitungsträgerelement 95, 100, 101, 102, 103 eine zweite Aussparung 180 auf. Für das dritte Leitungsträgerelement 101 sind zwei zweite Aussparungen 180 vorgesehen. Die zweiten Aussparungen 180 sind versetzt zueinander angeordnet. Die zweite Aussparung 180 ist versetzt zu der ersten Aussparung 175 angeordnet. Die zweite Aussparung 180 ist mit der Aufnahme 155 und der ersten Gehäuseelementaußenseite 60 verbunden. Die zweite Aussparung 180 ist durch das erste Gehäuseelement 40 geführt und mündet im Gehäuseinnenraum 20.
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6 zeigt eine Unteransicht des in 5 gezeigten ersten Gehäuseelements 40.
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Das erste Gehäuseelement 40 weist zur Ausbildung der zweiten Kontakteinrichtung 35 beispielhaft einen zweiten Führungssteg 190 auf. Der zweite Führungssteg 190 ragt in den Gehäuseinnenraum 20. Von besonderem Vorteil ist hierbei, wenn der zweite Führungssteg 190 und der zweite Kontaktabschnitt 125 in etwa auf gleicher Höhe im Gehäuseinnenraum 20 enden.
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In der Ausführungsform sind beispielhaft mehrere zweite Kontakteinrichtungen 35 vorgesehen. Beispielhaft ist der zweite Führungssteg 190 U-förmig ausgebildet und umgreift die zweite Aussparung 180. Beispielhaft ist für einen Teil der zweiten Kontakteinrichtungen 35 jeweils ein zweiter Führungssteg 190 vorgesehen. Dabei ist der zweite Führungssteg 190 von zwei zweiten Kontakteinrichtungen 35, die jeweils gegenüberliegend angeordnet sind, derart zueinander angeordnet, dass eine Öffnung 195 des zweiten Führungsstegs 190 auf einer zur weiteren zweiten Kontakteinrichtung 35 zugewandten Seite angeordnet ist. Der zweite Führungssteg 190 ist vorzugsweise senkrecht zu der ersten Gehäuseelementinnenseite 55 angeordnet.
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7 zeigt eine perspektivische Darstellung des ersten Gehäuseelements 40 und des Leitungsträgers 50 nach einem dritten Verfahrensschritt 310.
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Im dritten Verfahrensschritt 310 wird der Leitungsträger 50 an dem ersten Gehäuseelement 40 montiert. Dabei wird der zweite Abschnitt 110 und der erste Kontaktabschnitt 120 durch die erste Aussparung 175 sowie der dritte Abschnitt 115 und der zweite Kontaktabschnitt 125 durch die zweite Aussparung 180 gesteckt.
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Der zweite Abschnitt 110 durchgreift das erste Gehäuseelement 40. Der erste Kontaktabschnitt 120 ragt über den ersten Führungssteg 185 heraus. Des Weiteren durchgreift der dritte Abschnitt 115 das erste Gehäuseelement 40. Der zweite Kontaktabschnitt ragt über die erste Gehäuseelementinnenseite 55 hervor. Der erste Abschnitt 105 jedes Leitungsträgerelements 95, 100, 101, 102, 103 ist in der Aufnahme 155 angeordnet. Dabei können die Leitungsträgerelemente 95, 100, 101, 102, 103 sequentiell oder parallel am ersten Gehäuseelement 40 montiert werden.
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In der Montage des Leitungsträgerelements 95, 100, 101, 102, 103 positioniert das Positioniermittel 150 das Leitungsträgerelement 95, 100, 101, 102, 103 derart gegenüber dem ersten Gehäuseelement 40, dass eine Position des Leitungsträgerelements 95, 100, 101, 102, 103 relativ zum ersten Gehäuseelement 40 festgelegt ist und ein Verkippen des Leitungsträgerelements 95, 100, 101, 102, 103 vermieden wird.
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Dabei kann das Positioniermittel 150 derart den Leitungsträger 50 gegenüber dem ersten Gehäuseelement 40 positionieren, dass eine Unterseite 200 des ersten Abschnitts 105 beabstandet zum Aufnahmegrund 170 mit einem vordefinierten Abstand angeordnet ist. Alternativ kann die Unterseite 200 auch am Aufnahmegrund 170 anliegen.
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Seitlich wird eine Position des Leitungsträgers 50 durch einen Berührkontakt einer ersten Seitenfläche 205 des ersten Abschnitts 105 am ersten Steg 160 und einer zweiten Seitenfläche 210 des ersten Abschnitts 105, die gegenüberliegend zur ersten Seitenfläche 205 angeordnet ist, am zweiten Steg 165 festgelegt werden. Auch kann in der Aufnahme 155 die erste Seitenfläche 205 zu dem ersten Steg und/oder die zweite Seitenfläche 210 des ersten Abschnitts 105 zu dem zweiten Steg 165 beabstandet angeordnet sein.
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Auch wird eine Position des Leitungsträgerelements 95, 100, 101, 102, 103 seitlich relativ zum ersten Gehäuseelement durch den Eingriff des zweiten Abschnitts 110 in die erste Aussparung 175 und des dritten Abschnitts 115 in die zweite Abschnitt 180 festgelegt.
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8 zeigt einen Ausschnitt der in 7 gezeigten perspektivischen Ansicht des ersten Gehäuseelements 40 und des Leitungsträgers 50.
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Das Positioniermittel 150 weist einen ersten Positionierabschnitt 215 und eine zweiten Positionierabschnitt 220 auf. Der erste Positionierabschnitt 215 ist versetzt zu dem zweiten Positionierabschnitt 220 angeordnet. Zwischen dem ersten Positionierabschnitt 215 und dem zweiten Positionierabschnitt 220 weist das erste Gehäuseelement 40 für jedes Leitungsträgerelement 95, 100, 101, 102, 103 ein Haltemittel 225 auf.
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Das Haltemittel 225 weist einen ersten Haltesteg 230 und wenigstens einen zweiten Haltesteg 235 auf. Der erste Haltesteg 230 und der zweite Haltesteg 235 sind in Querrichtung zum ersten Abschnitt 105 des Leitungsträgers 50 versetzt angeordnet. In der Ausführungsform folgt dabei der erste Haltesteg 230 einer Kontur des ersten Abschnitts 105.
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Das Haltemittel 225 ist beabstandet zu dem ersten Positionierabschnitt 215 durch eine erste Ausnehmung 240 und durch eine zweite Ausnehmung 245 zu dem zweiten Positionierabschnitt 220 angeordnet.
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Der erste Haltesteg 230 weist auf einer dem ersten Abschnitt 105 zugewandten Seite eine erste Haltefläche 246 auf. Der zweite Haltesteg 235 weist auf einer zum ersten Abschnitt 105 zugewandten Seite eine zweite Haltefläche 247 auf. Die zweite Haltefläche 247 ist der ersten Haltefläche 246 zugewandt. Zwischen der ersten Haltefläche 246 und der zweiten Haltefläche 247 ist der erste Abschnitt 110 angeordnet. Die erste Haltefläche 246 liegt an der ersten Seitenfläche 205 des ersten Abschnitts 105 an. Die zweite Haltefläche 247 liegt an der zweiten Seitenfläche 210 des ersten Abschnitts 105 an. Dabei bildet die erste Haltefläche 246 mit der ersten Seitenfläche 205 einen ersten Klemmkontakt und die zweite Haltefläche 247 mit der zweiten Seitenfläche 210 einen zweiten Klemmkontakt aus, sodass das jeweilige Leitungsträgerelement 95, 100, 105, 101, 102, 103 zuverlässig an dem ersten Gehäuseelement 40 in einer Endposition nach dem zweiten Verfahrensschritt 310 fixiert ist.
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Ferner kann das Haltemittel 225 zuverlässig ein Abstand der Unterseite 200 zum Aufnahmegrund 170 festlegen.
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Beispielhaft ist in der Ausführungsform der Haltesteg 230, 235 mit einem dreiecksförmigen Querschnitt ausgebildet. Auch kann der Haltesteg 230, 235 andersartig ausgebildet sein. Insbesondere kann der Haltesteg 230, 235 mit einer Verrastung versehen sein. Insbesondere kann eine Rastnase am Haltesteg 230, 235 vorgesehen sein, die oberseitig am ersten Abschnitt 105 angreift, um den ersten Abschnitt 105 am ersten Gehäuseelement 40 zu fixieren.
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In einem vierten Verfahrensschritt 315 wird der in 7 und 8 gezeigte Leitungsträger 50 zusammen mit dem ersten Gehäuseelement 40 in einen ersten Gussraum einer ersten Gussform eingebracht. Dabei begrenzt das erste Gehäuseelement 40 abschnittsweise, insbesondere mit der ersten Gehäuseelementaußenseite 60, den zweiten Gussraum.
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9 zeigt eine Schnittansicht durch das in den 1 und 2 gezeigte Gehäuse entlang einer in 2 gezeigten Schnittebene A-A nach einem fünften Verfahrensschritt 320.
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In dem fünften Verfahrensschritt 320 wird in den zweiten Gussraum ein zweiter Werkstoff zum Gießen des zweiten Gehäuseelements 45 eingebracht. Der zweite Werkstoff kann identisch zum ersten Werkstoff sein. Vorzugsweise weist der zweite Werkstoff dielektrische Eigenschaften auf.
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Der zweite Werkstoff umfließt den ersten Abschnitt 105 und der erste Abschnitt 105 wird vollständig in den zweiten Werkstoff des zweiten Gehäuseelements 45 eingebettet. Ferner verschließt der zweite Werkstoff die Aufnahme 155 oberseitig. Des Weiteren bildet der zweite Werkstoff die stoffschlüssige Verbindung 46 am Übergang 90 zwischen dem ersten Gehäuseelement 40 und dem zweiten Gehäuseelement 45, insbesondere zwischen der zweite Gehäuseelementinnenseite 65 und der ersten Gehäuseelementaußenseite 60, aus. Dabei kann insbesondere der erste Werkstoff des ersten Gehäuseelements 40 an der ersten Gehäuseelementinnenseite 55 und/oder am Positioniermittel 150 und/oder am Haltemittel 225 vom zweiten Werkstoff angeschmolzen werden, sodass der erste Werkstoff eine besonders gute stoffschlüssige Verbindung 46 mit dem zweiten Werkstoff ausbildet.
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Von besonderem Vorteil ist, wenn die erste Aussparung 175 und der zweite Abschnitt 110 korrespondierend zueinander ausgebildet sind, sodass während des Gießens des zweiten Werkstoffs in den zweiten Gussraum der zweite Abschnitt 110 und die erste Aussparung 175 den zweiten Gussraum abdichten und ein Ausfließen des zweiten Werkstoffs aus dem zweiten Gussraum über die erste Aussparung 175 vermieden wird.
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Ebenso ist hierbei von Vorteil, wenn die zweite Aussparung 180 und der dritte Abschnitt 115 korrespondierend zueinander ausgebildet sind und den zweiten Gussraum an der zweiten Aussparung 180 abdichten.
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Von besonderem Vorteil ist ferner, wenn die zweite Gussform in Verbindung mit dem ersten Gehäuseelement 40 derart ausgebildet sind, dass das zweite Gehäuseelement 45 im Wesentlichen eine konstante Wandstärke aufweist.
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Durch das Einbetten des ersten Abschnitts 105 in den zweiten Werkstoff des zweiten Gehäuseelements 45 kann das Gehäuse 10 besonders einfach und kostengünstig hergestellt werden. Ferner wird sichergestellt, dass das Gehäuse 10 den Gehäuseinnenraum 20 fluiddicht gegenüber der Umgebung 25 abdichtet. Des Weiteren wird eine zuverlässige elektrische Verbindung zwischen der ersten Kontakteinrichtung 30 und der zweiten Kontakteinrichtung 35 sichergestellt. Auch wird ein Kriechen von Feuchtigkeit entlang des Leitungsträgers 50 durch das Einbetten des ersten Abschnitts 105 in das zweite Gehäuseelement 45 vermieden.
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Durch die Auftrennung des Gehäuses 10 in das erste Gehäuseelement 40 und das zweite Gehäuseelement 45 weist das Gehäuse 10 eine Sandwichbauweise auf. Dadurch kann ein Verzug, insbesondere eine Torsion, des Gehäuses 10 vermieden werden. Dadurch stellt das Gehäuse 10 eine sichere fluiddichte Trennung des Steuergeräts 21 zu der Umgebung 25 auch bei hohen Temperaturschwankungen bereit. Dadurch kann auch eine sichere und genaue Positionierung der Kontakteinrichtung 30, 35 sichergestellt werden.
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Durch das Haltemittel 225 und das Positioniermittel 150 wird während der Herstellung des Gehäuses 10 sichergestellt, dass der Leitungsträger 50 sich nicht relativ gegenüber dem ersten Gehäuseelement 40 bewegt, sodass eine hohe Prozesssicherheit bei der Herstellung des Gehäuses 10 sichergestellt ist. Ferner ist dadurch das Gehäuse 10 während des Herstellungsverfahrens leicht zu handhaben.
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Es wird darauf hingewiesen, dass die in den 1 bis 9 gezeigten Merkmale des Gehäuses 10 mit weiteren Merkmalen versehen werden können. Auch kann auf einzelne Merkmale des Gehäuses 10 beispielsweise auf das Positioniermittel 150 und/oder das Haltemittel 225 verzichtet werden. Auch kann der Leitungsträger 50 andersartig geometrisch ausgestaltet sein. Ferner kann die Geometrie des Gehäuses 10, insbesondere des ersten Gehäuseelements 40 und/oder des zweiten Gehäuseelements 45 andersartig als in den Figuren gezeigt, gewählt sein.
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Ferner wird darauf hingewiesen, dass die in 3 beschriebenen Herstellungsschritte vorzugsweise in der beschriebenen Reihenfolge durchgeführt werden. Auch kann selbstverständlich eine andere Reihenfolge gewählt werden.
