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Die Erfindung bezieht sich auf ein Kunststoffgehäuse, insbesondere ein Kunststoffgehäuse einer Elektronikeinheit, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Stand der Technik
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Bekannt sind Kunststoffgehäuse von Elektronikeinheiten, in deren Wandung eine Öffnung eingebracht ist, welche von einer luftdurchlässigen und zugleich fluidundurchlässigen Membrane überdeckt ist. Die Membrane wird in das Kunststoffgehäuse entweder eingeklebt oder eingeschweißt oder kann gegebenenfalls als Bestandteil einer eigenständigen Baugruppe in das Kunststoffgehäuse eingebaut werden. Derartige Membranen weisen in der Regel eine hohe Empfindlichkeit gegenüber mechanischen Belastungen auf und müssen daher durch geeignete Maßnahmen wie beispielsweise von außen zu befestigende Schutzkappen oder dergleichen geschützt werden.
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Offenbarung der Erfindung
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Das erfindungsgemäße Kunststoffgehäuse wird vorzugsweise als Elektronikgehäuse verwendet und weist in einer Wandung des Gehäuses eine Öffnung auf mit einem darin eingesetzten Druckausgleichselement für einen Druckausgleich zwischen dem Gehäuseinneren und der Umgebung. Als Druckausgleichselement kommt vorzugsweise eine Membrane in Betracht, die die Öffnung in der Wandung des Kunststoffgehäuses vollständig abdeckt und das Gehäuseinnere von der Umgebung separiert. Druckschwankungen im Gehäuseinneren können über das Druckausgleichselement kompensiert werden.
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Das Druckausgleichselement ist vorteilhafterweise fest mit der Wandung des Kunststoffgehäuses verbunden, beispielsweise durch Einkleben oder Einschweißen.
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Einteilig mit dem Kunststoffgehäuse ist eine Schutzkappe ausgebildet, die über ein Verbindungsteil mit einer Wandung des Kunststoffgehäuses verbunden ist, wobei auch das Verbindungsteil zwischen der Wandung des Kunststoffgehäuses und der Schutzkappe einteilig mit dem Kunststoffgehäuse ausgeführt ist.
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Diese Ausführung hat den Vorteil, dass das Kunststoffgehäuse einschließlich Verbindungsteil und Schutzkappe in einem gemeinsamen Spritzgießprozess hergestellt werden können.
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Die Schutzkappe ist über das Verbindungsteil verstellbar am Kunststoffgehäuse gehalten und kann zwischen einer Schutzposition, in der das Druckausgleichselement überdeckt ist, und einer Freigabeposition verstellt werden, in der das Druckausgleichselement freigegeben ist. Diese Ausführung ermöglicht es, dass zur Montage des Druckausgleichselementes an dem Kunststoffgehäuse die Schutzkappe sich in ihrer Freigabeposition befindet, so dass die Öffnung in der Wandung des Kunststoffgehäuses freiliegt und das Druckausgleichselement auf die Öffnung gesetzt und mit dem Kunststoffgehäuse verbunden werden kann. Anschließend wird die Schutzkappe in die Schutzposition überführt, in der das Druckausgleichselement von der Schutzkappe überdeckt und vor äußeren Einwirkungen geschützt ist. Die Schutzposition wird hierbei insbesondere ohne weitere Bauteile beibehalten, wobei gegebenenfalls auch ein zusätzliches Bauteil zum Halten und Sichern der Schutzkappe in der Schutzposition verwendet werden kann.
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Vorteilhafterweise ist die Schutzkappe in sich steif ausgebildet, wohingegen das Verbindungsteil verstellbar oder verformbar ausgeführt ist und eine Relativverstellung der Schutzkappe gegenüber dem Kunststoffgehäuse ermöglicht. In einer alternativen Ausführung ist es auch möglich, dass auch die Schutzkappe verformbar ist und bei der Überführung zwischen der Schutzposition und der Freigabeposition verformt wird.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführung ermöglicht das Verbindungsteil eine Schwenkbewegung der Schutzkappe am Kunststoffgehäuse für die Überführung zwischen der Schutz- und der Freigabeposition. Hierbei kann es sich um eine ausschließliche Schwenk- oder Rotationsbewegung handeln oder um eine kombinierte Rotations- und Verschiebebewegung. Die Rotations- oder Schwenkbewegung erfolgt vorzugsweise um eine Rotations- bzw. Schwenkachse, die durch die Anbindung der Schutzkappe an das Verbindungsteil verläuft.
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Alternativ zu einer Rotations- bzw. Schwenkbewegung kommt auch eine ausschließlich translatorische Verstellbewegung der Schutzkappe für die Überführung zwischen Schutz- und Freigabeposition in Betracht.
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Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführung ist das Verbindungsteil als ein Filmscharnier ausgebildet, das eine Schwenk- bzw. Rotationsbewegung um die Scharnierachse ermöglicht. Das Filmscharnier wird insbesondere durch eine reduzierte Wandstärke des Verbindungsteils im Vergleich zur Wandstärke der Schutzkappe gebildet. Zusätzlich oder alternativ ist es auch möglich, eine Perforation in das Verbindungsteil einzubringen, die sich entlang einer Achse erstreckt, welche die Scharnierachse bildet.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung kann das Verbindungsteil eine flexible Verformung ausführen. Hierbei bewegt sich zumindest ein Abschnitt des Verbindungsteils in einer flexiblen Weise, um die gewünschte Verstellbewegung der am Verbindungsteil gehaltenen Schutzkappe zwischen Schutz- und Freigabeposition zu ermöglichen. Die flexible Verformung des Verbindungsteils wird beispielsweise durch eine reduzierte Wandstärke des Verbindungsteils im Vergleich zu der Schutzkappe erreicht. Die flexible Verformung erlaubt sowohl eine rotatorische Schwenkbewegung der Schutzkappe als auch eine translatorische Verstellbewegung, welche insbesondere der rotatorischen Bewegung überlagert werden kann. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, die Schutzkappe oder ein mit der Schutzkappe verbundenes Bauteil in der Schutzposition in eine Verbindungsstellung mit einem gehäuseseitigen Bauteil zu bringen.
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Gemäß noch einer weiteren zweckmäßigen Ausführung ist das Verbindungsteil als eine Verbindungslasche ausgebildet. Die Verbindungslasche, welche vorzugsweise gegenüber der Schutzkappe eine reduzierte Wandstärke besitzt, kann entweder das Filmscharnier bilden oder das Bauteil, welches bei der Verstellbewegung zwischen Schutz- und Freigabeposition eine flexible Verformung erfährt. Die Verbindungslasche kann gegebenenfalls die gleiche Breite wie die Schutzkappe aufweisen, so dass Verbindungslasche und Schutzkappe ein durchgehendes Bauteil bilden, wobei die Verbindungslasche vorteilhafterweise eine geringere Wandstärke als die Schutzkappe aufweist.
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Die Schutzkappe besitzt gemäß weiterer zweckmäßiger Ausführung Rechteckform, wobei gegebenenfalls auch sonstige Formen in Betracht kommen, beispielsweise runde Formen oder ovale Formen.
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Gemäß noch einer weiteren zweckmäßigen Ausführung ist die Schutzkappe in der Schutzposition mit dem Kunststoffgehäuse verrastbar. Diese Ausführung hat den Vorteil, dass keine zusätzlichen Bauteile für die Sicherung der Schutzkappe in der Schutzposition am Kunststoffgehäuse erforderlich sind. Es muss lediglich die Schutzkappe in der Schutzposition mit dem Kunststoffgehäuse verrastet werden, um eine dauerhaft sichere Verbindung zum Kunststoffgehäuse herzustellen.
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Die Verrastung wird insbesondere dadurch erreicht, dass an der Schutzkappe ein Rastelement und am Kunststoffgehäuse ein Gegenrastelement angeordnet sind und Rastelement sowie Gegenrastelement in eine Rastposition gebracht werden. Das Rastelement ist insbesondere an der Schutzkappe angeformt, ebenso kann das Gegenrastelement an dem Kunststoffgehäuse angeformt sein. Somit sind auch das Rastelement und das Gegenrastelement einteilig mit der Schutzkappe bzw. dem Kunststoffgehäuse ausgebildet und können im Spritzgießverfahren hergestellt werden.
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In bevorzugter Ausführung befindet sich das Rastelement an der Schutzkappe auf der dem Verbindungsteil abgewandten Seite, insbesondere der abgewandten Stirnseite an der Schutzkappe. Rastelement und Gegenrastelement sind insbesondere als ineinander greifende Rasthaken ausgebildet. Zur Überführung zwischen der Freigabe- und der Schutzposition muss gegebenenfalls ein Rastwiderstand überwunden werden, was jedoch aufgrund der Materialnachgiebigkeit insbesondere im Bereich der Rastelemente problemlos durchgeführt werden kann.
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Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
- 1 in perspektivischer Ansicht ein Kunststoffgehäuse eines Elektronikeinheit mit einer Öffnung in einer Wandung des Kunststoffgehäuses, wobei die Öffnung von einer Membrane abgedeckt ist, mit einer Schutzkappe, die an einem verformbaren Verbindungsteil mit dem Schutzgehäuse verbunden ist, dargestellt in der geöffneten Freigabeposition der Schutzkappe,
- 2 eine 1 entsprechende Darstellung des Kunststoffgehäuses, jedoch mit der Schutzkappe in einer die Membrane überdeckenden Schutzposition,
- 3 die Schutzkappe in der Schutzposition mit einem Rastelement an der Stirnseite der Schutzkappe in Verbindung mit einem gehäuseseitigen Gegenrastelement.
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In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die 1 und 2 zeigen ein Kunststoffgehäuse 1 einer Elektronikeinheit mit einer Öffnung 3 in einer Wandung 2, wobei die Öffnung 3 von einer Membrane 4 abgedeckt ist, die ein Druckausgleichselement bildet. Die Membrane 4 ermöglicht einen Gasaustausch, sie ist jedoch wasserundurchlässig ausgebildet.
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Die Membrane 4 kann von einer Schutzkappe 5 abgedeckt werden, wodurch zwar weiterhin ein Gasaustausch über die Membrane 4 ermöglicht wird, jedoch die Membrane 4 mechanisch vor äußeren Einwirkungen geschützt ist. Die Schutzkappe 5 ist über ein Verbindungsteil 6 mit dem Kunststoffgehäuse 1 verbunden. Kunststoffgehäuse 1, Verbindungsteil 6 und Schutzkappe 5 bilden ein gemeinsames, einteiliges Kunststoffbauteil, das im Kunststoff-Spritzgießverfahren hergestellt werden kann.
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In 1 ist die Schutzkappe 5 in der die Membrane 4 freigebenden Freigabeposition gezeigt, in 2 in der die Membrane 4 überdeckenden Schutzposition. Die Verstellbewegung der Schutzkappe 5 zwischen der Freigabe- und der Schutzposition wird über das Verbindungsteil 6 ermöglicht, das als eine Verbindungslasche ausgebildet ist, welche gegenüber der Schutzkappe 5 eine reduzierte Wandstärke aufweist. Die Wandstärke des Verbindungsteils 6 ist vorzugsweise geringer als die Wandstärke der Schutzkappe 5, beispielsweise maximal halb so groß. Aufgrund der reduzierten Wandstärke kann das Verbindungsteil 6 sich verformen, wodurch die Verstellbewegung der Schutzkappe 5 zwischen der Freigabe- und der Schutzposition ermöglicht wird. Die Verbindungslasche kann dabei die Funktion eines Scharniers übernehmen, das sich bevorzugt über die gesamte Breite der Schutzkappe erstreckt.
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Die Verstellbewegung ist in 1 mit Pfeil 7 gekennzeichnet. Bei der Verstellbewegung führt die Schutzkappe 5 eine Schwenkbewegung um die Schwenkachse 8 (2) aus, die zumindest annähernd parallel zur Wandung 2 des Kunststoffgehäuses 1 verläuft. Die Verstellbewegung kann zusätzlich zu einer rotatorischen Komponente auch eine translatorische Komponente umfassen, was durch die Verformbarkeit des laschenförmigen Verbindungsteils 6 ermöglicht wird.
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Das Verbindungsteil 6 kann gegebenenfalls die gleiche Breite wie die Schutzkappe 5 aufweisen. Aufgrund der größeren Wandstärke der Schutzkappe 5 im Vergleich zum Verbindungsteil 6 ist die Schutzkappe 5 in sich steif ausgebildet.
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Im Ausführungsbeispiel gemäß 3 sind Schutzkappe 5 und Verbindungsteil 6 gleich wie im ersten Ausführungsbeispiel gemäß den 1 und 2 ausgebildet. Allerdings ist in 3 an der Stirnseite der Schutzkappe 5, die dem Verbindungsteil 6 abgewandt ist, ein Rastelement 9 angeformt, das in der Schutzposition in einer Rastverbindung mit einem gehäuseseitigen Rasthaken 10 steht. Das Rastelement 9 ist einteilig mit der Schutzkappe 5 ausgebildet, der Gegenrasthaken 10 einteilig mit dem Kunststoffgehäuse 1 und steht seitlich über die Wandung 2 des Kunststoffgehäuses hinaus. Bei der Überführung in die Rastposition können sich Rastelement 9 und Rasthaken 10 gegebenenfalls geringfügig elastisch verformen, um in die Rastposition zu gelangen. Diese Verformbarkeit ist im Rahmen der Materialelastizität des Kunststoffmaterials möglich.
