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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gehäuse für ein Steuergerät und insbesondere auf ein Gehäuse mit einem Entlüftungskanal für ein Bremssteuergerät.
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Steuergeräte und insbesondere solche, die in Nutzfahrzeugen zum Einsatz kommen, haben eine zuverlässige Abdichtung des Gehäuses sicherzustellen, und zwar auch während ständig wechselnder äußerer Einflüsse (Temperaturschwankungen, Vibrationen, etc.).
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Ein bekanntes Problem besteht beispielsweise darin, dass in einem Gehäuse mit einem Deckel und einer Bodenplatte beim Verbinden der beiden Komponenten ein Überdruck im Gehäuse erzeugt wird. Dazu kommt es insbesondere, wenn die Bodenplatte auf den Deckel aufgesetzt wird und eine luftdichte Verbindung hergestellt werden soll (beispielsweise mit einer Klebverbindung). Um diesen Überdruck auszugleichen, sind bei konventionellen Gehäusen Druckausgleichelemente vorgesehen, die die Montierbarkeit des Gehäuses ermöglichen, ohne dass ein schädlicher Überdruck entsteht. Die Druckausgleichelemente kompensieren aber außerdem Druckschwankungen während des Betriebes, beispielsweise in Folge von Temperaturschwankungen. In Fahrzeugen können an den Positionen der Steuergeräte beispielsweise Temperaturschwankungen von –40°C bis zu 85°C oder mehr auftreten, die zu Druckschwankungen führen, die die Steuergeräte auszuhalten haben, um eine zuverlässige Funktionsweise zu gewährleisten.
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Abgesehen hiervon ist es wichtig, Mittel bereitzustellen, die Dichtheitsprüfungen für Gehäuse von Steuergeräten ermöglichen, um festzustellen, ob das Gehäuse ausreichend dicht und somit für den Einsatz in Fahrzeugen geeignet ist. Eine solche Dichtheitsprüfung kann beispielsweise durch Ausbildung einer Druckdifferenz zwischen dem Gehäuseinnenraum und dem Gehäuseaußenraum erreicht werden. In konventionellen Gehäusen werden auch hierfür die Druckausgleichelemente genutzt.
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Diese Druckausgleichelemente umfassen beispielsweise eine Membran, die sich bei einer Druckdifferenz deformiert und beispielsweise eine Diffusion erlaubt, um einen allmählichen Druckausgleich herzustellen. Die Druckausgleichelemente sind jedoch zusätzliche Komponenten, die den Aufbau der Steuergeräte komplizierter machen und darüber hinaus eine zusätzliche Fehlerquelle bilden können. Sie erschweren aber auch die Fertigung der Steuergeräte.
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Daher besteht ein Bedarf nach alternativen Lösungen, um einerseits das Steuergerät wasser- oder möglichst luftdicht von der Umgebung abzuschließen und andererseits eine einfache und schnelle Fertigung zu ermöglichen, ohne dass Druckausgleichelemente erforderlich sind.
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Zumindest einige der zuvor genannten Probleme werden durch ein Gehäuse nach Anspruch 1, ein Bremssteuergerät nach Anspruch 7, ein Nutzfahrzeug nach Anspruch 8 und ein Verfahren zum Entlüften eines Gehäuses nach Anspruch 9 gelöst. Die abhängigen Ansprüche 2 bis 6 und 10 beziehen sich auf vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstandes nach Anspruch 1 oder Anspruch 9.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gehäuse, das für ein Steuergerät geeignet ist. Das Gehäuse umfasst einen Deckel, ein Bodenelement, das mit dem Deckel dicht verbunden ist, und eine verschließbare Öffnung, um eine Entlüftung während einer Montage des Gehäuses zu ermöglichen. Die Öffnung kann an einen beliebigen Platz angeordnet sein, z.B. in dem Deckel oder in der Bodenplatte.
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Bei weiteren Ausführungsbeispielen umfasst das Gehäuse weiter einen elektrischen Anschluss für ein Anschlusskabel, wobei die Öffnung in einem Bodenbereich des elektrischen Anschlusses derart ausgebildet ist, dass nach einem Einsetzen des elektrischen Anschlusskabels, das Anschlusskabel die verschließbare Öffnung schließt.
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Bei weiteren Ausführungsbeispielen umfasst das Gehäuse ein Verschlusselement für die verschließbare Öffnung, wobei das Verschlusselement ausgebildet ist, um das Gehäuseinnere dicht zu verschließen. Das Verschlusselement kann einen Stopfen umfassen, der in die Öffnung einsetzbar ist und sie verschließt. Das Verschlusselement kann jedoch ein beliebiges Element sein, das geeignet ist, die Öffnung zu schließen (oder auch zu öffnen). Beispielsweise kann es auch eine Klappe oder einen Schieber umfassen. Auch das Anschlusskabel selbst kann als Verschlusselement wirken, wenn es die Öffnung ausreichend schließt.
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Bei weiteren Ausführungsbeispielen umfasst die Öffnung einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt, wobei der erste Abschnitt einen Durchmesser aufweist, der größer ist als der eine Durchmesser des zweiten Abschnittes. Außerdem kann der Stopfen einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich aufweisen, wobei der erste Bereich einen größeren Durchmesser als der zweite Bereich aufweist und in dem ersten Abschnitt einsetzbar ist. Der zweite Bereich ist in den zweiten Abschnitt einsetzbar, so dass nach dem Einsetzen des Stopfens in die Öffnung der Stopfen nur bis zu einer vorbestimmten Tiefe einsetzbar ist, um dadurch die Dichtwirkung zu verbessern.
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Bei weiteren Ausführungsbeispielen ist zwischen dem Deckel und dem Bodenelement eine dichte Klebverbindung ausgebildet, so dass das Gehäuseinnere wasserdicht von einer Umgebung abgedichtet ist.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf Bremssteuergerät (z.B. für Nutzfahrzeuge) mit einem Gehäuse, wie es zuvor beschrieben wurde. Die vorliegende Erfindung bezieht sich weiter auf ein Nutzfahrzeug mit dem Bremssteuergerät.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich weiter auf ein Verfahren zum Entlüften eines Gehäuses eines Steuergerätes während einer Montage. Das Verfahren umfasst die Schritte: Bereitstellten eines Deckels und eines Bodenelementes, wobei der Deckel oder das Bodenelement eine Öffnung aufweist. Das Verfahren umfasst weiter ein Verbinden des Deckels und des Bodenelementes, während die Öffnung eine Entlüftung bereitstellt, und ein Verschließen der Öffnung, um eine Abdichtung des Gehäuses zu erreichen.
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Das Verfahren kann optional eine Dichtheitsprüfung umfassen, bei der zunächst eine Druckdifferenz zwischen einem Innenraum des Gehäuses und einer Umgebung unter Nutzung der Öffnung ausgebildet wird. Daran anschließend kann die Dichtheit des Gehäuses basierend auf einer Zeitmessung und der ausgebildeten Druckdifferenz ermittelt werden (z.B. Erfassung eines zeitlichen Abklingverhaltens des Druckes).
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Optional kann die Öffnung in einem Bodenbereich eines elektrischen Anschlusses des Steuergerätes ausgebildet sein und das Verfahren kann optional ein Verschließen der Öffnung durch ein Einsetzen eines Stopfens in die Öffnung und ein Anschließen eines Anschlusskabels an den elektrischen Anschluss umfassen. Das Anschlusskabel blockiert ein Entfernen des eingesetzten Stopfens.
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Somit löst die vorliegende Erfindung die oben genannte technische Aufgabe durch ein Gehäuse, das im Montageprozess eine Entlüftungsöffnung bereitstellt, um einen Druckunterschied beim Zusammensetzen des Gehäuses auszugleichen. Außerdem erlaubt die Entlüftungsöffnung ein Überprüfen der Dichtheit des Gehäuses durch Ausbilden eines vorbestimmten Prüfdruckes.
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Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden besser verstanden mit der folgenden detaillierten Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen der unterschiedlichen Ausführungsbeispiele, die jedoch nicht so verstanden werden sollten, dass sie die Offenbarung auf die spezifischen Ausführungsformen einschränkt, sondern lediglich der Erklärung und dem Verständnis dienen.
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1 zeigt ein Gehäuse für ein Steuergerät gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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2A, B zeigen weitere Details des Gehäuses mit eingesetztem Stopfen nach einem weiteren Ausführungsbeispiel.
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3A, B zeigen ein Ausführungsbeispiel für das Gehäuse ohne Stopfen.
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1 zeigt ein Gehäuse, nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Gehäuse ist für ein Steuergerät in einem Fahrzeug, insbesondere in einem Nutzfahrzeug, geeignet und umfasst einen Deckel 110, eine Bodenelement 120 (z.B. eine Bodenplatte) und eine verschließbare Öffnung 130, um eine Entlüftung während einer Montage des Gehäuses zu ermöglichen. Der Deckel 110 und das Bodenelement 120 sind dicht (z.B. wasserdicht oder luftdicht) miteinander verbunden. Dazu ist beispielsweise eine Nut in dem Bodenelement 120 ausgebildet, in die ein Endabschnitt des Deckels 110 einsetzbar ist und über eine beispielhafte Versiegelung (z.B. durch eine Klebmasse) dicht miteinander verbunden sind. Bei dem Steuergerät kann es sich um ein beliebiges Steuergerät handeln, wobei jedoch insbesondere ein Bremssteuergerät umfasst sein soll.
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2A zeigt weitere Details des Gehäuses, die in verschiedenen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung umgesetzt sein können. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Nut 115 in dem Deckel 110 ausgebildet und in der Nut 115 ist eine beispielhafte Klebverbindung ausgebildet, um eine zuverlässige Abdichtung des Gehäuses zu erreichen. Das Gehäuse kann verschiedenste Komponenten beherbergen, wobei beispielhaft nur eine Leiterplatte 160 gezeigt ist, die über ein Anschlusskabel 170 elektrisch kontaktiert wird.
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In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die verschließbare Öffnung 130 als ein Entlüftungskanal in dem Deckel 110 ausgebildet. Die Öffnung 130 kann beispielsweise als Teil des elektrischen Anschlusses 150 ausgebildet sein, wobei der elektrische Anschluss 150 eine Anschlussdose (oder -buchse) für das Anschlusskabel 170 darstellen kann. Beispielsweise kann sich die Öffnung 130 in einem Bodenbereich befindet und über einen Stopfen 180 verschließbar sein.
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2B zeigt eine vergrößerte Darstellung des Bereiches A des Gehäuses, in welchem die Öffnung 130 mit Stopfen 180 ausgebildet ist. Der Stopfen 180 kann beispielsweise vor dem Einsetzen des Anschlusskabels 170 in die Anschlussdose 150 in die Öffnung 130 gebracht werden. Der Stopfen 180 kann beispielsweise konisch oder stufenförmig gebildet sein, so dass der Stopfen 180 nur bis zu einer bestimmten Tiefe innerhalb der Öffnung 130 einsetzbar ist. Ein Herausgleiten des Stopfens 130 wird nach dem Einsetzen des Anschlusskabels 170 in die Anschlussdose 150 durch das Anschlusskabel 170 verhindert. Gleichzeitig kann der Stopfen 180 aufgrund seiner Form selbst und/oder aufgrund der Form der Öffnung 130 nicht in das Gehäuseinnere hineingelangen. Optional ist es ebenfalls möglich, dass durch das Befestigen des Anschlusskabels 170 in dem elektrischen Anschluss 150 (aber auch beispielsweise über eine Klemm- oder Schraubverbindung oder andere Formen einer Arretierung) der Stopfen 180 unter einer Vorspannung in der Öffnung 130 gehalten wird und diese somit dicht verschließt und verschlossen bleibt.
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Der Stopfen 180 umfasst beispielsweise einen dünneren Abschnitt 182, der in einem tiefer gelegenen Bereich der Öffnung 130 (Bereich mit der geringeren Querschnittsfläche) platzierbar ist. Außerdem umfasst der Stopfen 180 ringförmige Vorsprünge, die in jenem Bereich des Stopfens 180 ausgebildet sind, der nach dem Einsetzen zu dem Außenbereich des Gehäuses zeigt. Die ringförmigen Vorsprünge sind beispielsweise etwas größer ausgebildet als eine Querschnittsfläche des breiteren Abschnittes der Öffnung 130, so dass der Stopfen 180 unter Aufbringung einer Mindestkraft in die Öffnung 130 hineingepresst wird, um so eine zuverlässige Dichtheit zu gewährleisten.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann während der Fertigung des Gehäuses die verschließbare Öffnung 130 offen sein (der Stopfen 180 ist noch nicht eingesetzt). Daher bietet die Öffnung 130 eine Entlüftung und verhindert, dass sich während der Montage ein Druckunterschied zur Umgebung herausstellen kann, und zwar selbst dann, wenn die Klebeverbindung 140 das Bodenelement 120 luftdicht mit dem Deckel 110 verbindet. Der entstehende Überdruck beim Zusammenfügen des Bodenelementes 120 mit dem Deckel 110 kann sofort über den Entlüftungskanal 130 abgeleitet werden.
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Nach der Fertigung wird das Gehäuse luftdicht abgeschlossen, in dem die Öffnung 130 des Gehäuses über den Stopfen 180 (z.B. ein Blindstopfen) geschlossen wird. Eine zuverlässige Positionierung des Blindstopfens 180 kann wie gesagt dadurch gewährleistet werden, dass die Öffnung 130 beispielsweise als Teil eines Anschlussbuchse 150 vorgesehen ist, so dass nach Anbringen der Verkabelung 170 der Stopfen 180 blockiert ist und die Öffnung 130 nicht verlassen kann. Die Verwendung eines Blindstopfens 180 bietet den Vorteil, dass kostengünstige Standardteile genutzt werden können, um eine Abdichtung des Gehäuses zu gewährleisten. Außerdem ist die Platzierung der Öffnung 130 als Teil eines elektrischen Anschlusses 150 eine sichere Möglichkeit, um nach einem Einrasten eines beispielhaften Kabelbaumsteckers ebenfalls die Sicherheit der Positionierung des Blindstopfens gewährleistet ist.
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3A zeigt ein Ausführungsbeispiel für das Gehäuse, bei dem die Öffnung 130 nicht durch einen Stopfen 180 verschlossen ist. Die verschließbare Öffnung 130 stellt zwar immer noch einen Entlüftungskanal während der Montage bereit, der Verschluss erfolgt jedoch allein durch das Anschlusskabel 170.
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3B zeigt eine vergrößerte Darstellung des Bereiches B des Gehäuses, in welchem die Öffnung 130 ohne Stopfen 180 ausgebildet ist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Öffnung 130 stufenförmig ausgebildet und umfasst einen ersten Abschnitt 131 mit einer größeren Querschnittsfläche und einen zweiten Abschnitt 312 mit einer kleineren Querschnittsfläche, wobei der ersten Abschnitt 131 mit der größeren Querschnittsfläche sich in dem Bereich befindet, in welchem das Anschlusskabel 170 in der Anschlussdose 150 eingebracht wird.
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Durch die stufenförmige Querschnittsgestaltung der Öffnung 130 wird es somit möglich, dass der zuvor beschriebene Stopfen 180, der ebenfalls stufenförmig geformt sein kann, in die Öffnung 130 platzierbar ist und die Öffnung 130 bei der Stufe zuverlässig verschließt. Insbesondere wenn das Anschlusskabel 170 ebenfalls eine zuverlässige Abdichtung bieten kann, braucht der optionale Stopfen 180 nicht eingesetzt zu werden (wie in der 3A, 3B).
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Die Öffnung 130, wie sie gemäß der vorliegenden Erfindung in dem Gehäuse ausgebildet ist, kann außerdem zur Dichtheitsprüfung genutzt werden. Dazu kann beispielsweise vor dem Einsetzen des Stopfens 180 oder des Anschlusskabels 170 über die Öffnung 130 gezielt ein Druckunterschied zu der Umgebung hergestellt werden. Wenn der Druckunterschied über eine bestimmte Zeitdauer (von allein) aufrecht erhalten bleibt, zeigt dies, dass das Gehäuse ausreichend dicht ist. Es ist ebenfalls möglich, die Dichtheit basierend auf einer Zeitmessung (zum Erreichen der Druckdifferenz oder eines nachfolgenden Druckabfalles) zu ermitteln.
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Ein Weiterer Vorteil von Ausführungsbeispielen besteht darin, dass im Gegensatz zu konventionellen Gehäusen keine Druckausgleichelemente notwendig sind, da die Öffnung 130 eine Entlüftung während der Montage zu ermöglichen. Ein Druckausgleich während des Betriebes (beispielsweise als Folge von Temperaturschwankungen) kann beispielsweise über eine Deformation des Bodenelementes 120 erreicht werden.
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Die in der Beschreibung, den Ansprüchen und den Figuren offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.
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Bezugszeichenliste
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- 110
- Deckel
- 120
- Bodenelement
- 130
- Öffnung
- 131, 132
- Abschnitte der Öffnung
- 140
- Verbindung
- 150
- elektrischer Anschluss
- 160
- Leiterplatte
- 170
- Anschlusskabel
- 180
- Stopfen
- 181, 182
- Bereiche des Stopfens
