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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mehrkomponentendichtung zum Abdichten einer Schiene, insbesondere einer Stromschiene für ein Bordnetz eines Kraftfahrzeugs, gegenüber einem Gehäuse. Des Weiteren betrifft die Erfindung noch eine Schienenanordnung, insbesondere eine Stromschienenanordnung für ein Bordnetz eines Kraftfahrzeugs.
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Stand der Technik
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Stromschienen werden im Automobilbereich immer häufiger eingesetzt. Große Querschnitte und Vollmaterial machen solche Stromschienen üblicherweise relativ formsteif. Wird eine solche Stromschiene beispielsweise in ein Gehäuse einer Leistungselektronik oder dergleichen eingeführt und soll gegenüber dem Gehäuse mit einer herkömmlichen Dichtung abgedichtet werden, kann die Dichtung durch die Steifigkeit der Stromschiene und die entstehenden Kräfte stark weggedrückt werden, so dass die Möglichkeit besteht, dass Dichtlippen der Dichtung, beispielsweise an einer Stelle von der abzudichtenden Gehäusewand abheben und die Dichtstelle undicht wird.
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Stromschienen, insbesondere mit Steckkontakten, reagieren auf dynamische Bewegungen wie Vibrationen, Zug- und Druckkräfte anders als Schraubkontakte. Insbesondere sind Klemmkräfte im Kontaktbereich zwischen Stromschiene, Dichtung und Gehäuse üblicherweise wesentlich geringer, als wenn Schraubkontakte verwendet werden. Vor allem im automobilen Umfeld wirken auf solche Stromschienen und Stromschienenanordnungen aufgrund von Vibrationen und thermischen Einwirkungen Kräfte ein, welche dazu führen können, dass Dichtungen undicht werden könnten.
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Beschreibung der Erfindung
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Dichtung zum Abdichten einer Schiene gegenüber einem Gehäuse bereitzustellen, welche eine besonders zuverlässige Abdichtung der Schiene gegenüber dem Gehäuse ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch eine Mehrkomponentendichtung zum Abdichten einer Schiene mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Die erfindungsgemäße Mehrkomponentendichtung zum Abdichten einer Schiene, insbesondere einer Stromschiene für ein Bordnetz eines Kraftfahrzeugs, gegenüber einem Gehäuse umfasst zwei seitliche Stützkomponenten zum Übertragen von mechanischen Kräften zwischen der Schiene und dem Gehäuse. Des Weiteren umfasst die Mehrkomponentendichtung eine Dichtungskomponente, welche die beiden Stützkomponenten in Querrichtung der Mehrkomponentendichtung miteinander verbindet und zum außenumfangsseitigen Umschließen der Schiene eine Durchgangsöffnung aufweist sowie zum Anliegen an einer Innenkontur des Gehäuses ausgelegt ist. Die Stützkomponenten sind dabei aus einem Material mit einer höheren Festigkeit als die Dichtungskomponente hergestellt.
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Im montierten Zustand der Mehrkomponentendichtung taucht die Schiene durch die Durchgangsöffnung der Dichtungskomponente hindurch, wobei die Dichtungskomponente die Schiene dann umschließt. Zudem liegt die Durchgangsöffnung außenumfangsseitig an einer Innenkontur des Gehäuses an, infolgedessen die Dichtungskomponente auch in Richtung des Gehäuses zuverlässig abdichtet.
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Die Stützkomponenten stützen sich vorzugsweise seitlich sowie von oben und unten an der Schiene ab, liegen also bevorzugt seitlich sowie von oben und unten an der Schiene an. Dafür können die Stützkomponenten beispielsweise C-förmig ausgebildete Bereiche aufweisen, welche die Schiene jeweils von unten und oben umgreifen und an denen die Schiene seitlich anliegt. Dadurch können mittels der Stützkomponenten Kräfte in allen drei Raumrichtungen aufgenommen werden. Infolgedessen kann die Dichtungskomponente besonders gut entlastet werden. Wenigstens jedoch stützen sich die Stützkomponenten an zumindest jeweils einer Seite der Schiene ab und liegen somit an zumindest einer jeweiligen Seite der Schiene an.
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Dadurch, dass die Stützkomponenten aus einem Material mit einer höheren Festigkeit als die Dichtungskomponente hergestellt sind, können die Stützkomponenten besonders gut Kräfte aufnehmen. Die Stützkomponenten sind dabei steifer ausgebildet als die Dichtungskomponente. Die Dichtungskomponente hingegen ist besonders elastisch ausgebildet, sodass diese sich zuverlässig an die jeweiligen Konturen des Gehäuses und der Schiene anschmiegen kann, infolgedessen eine besonders gute Dichtwirkung erzielt wird.
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Mittels der seitlichen Stützkomponenten ist es möglich, die Mehrkomponentendichtung exakt im Gehäuse zu positionieren. Dabei kommt den seitlichen Stützkomponenten die Aufgabe zu, insbesondere Zugkräfte aufzunehmen, sodass die Dichtungskomponente eine Zugentlastung erfährt. Die Mehrkomponentendichtung ist dabei derart gestaltet, dass vorzugsweise alle auftretenden Kräfte an der Schiene über die Stützkomponenten der Mehrkomponentendichtung abgefangen beziehungsweise aufgenommen werden. Die Dichtungskomponente wird dadurch entlastet, infolgedessen die Dichtungskomponente die Schiene zuverlässig gegenüber dem Gehäuse abdichten kann. Jeweilige Kontaktbereiche, an welchen die Dichtungskomponente an dem Gehäuse und an der Schiene anliegt, werden also bezüglich der auftretenden Kräfte entlastet.
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Auch Montagekräfte können mittels der Stützkomponenten der Mehrkomponentendichtung aufgenommen werden, wenn die Mehrkomponentendichtung an der Schiene und am Gehäuse montiert wird. Die Mehrkomponentendichtung ist insbesondere dazu geeignet, Stromschienen für ein Bordnetz eines Kraftfahrzeugs gegenüber einem Gehäuse, beispielsweise einem Gehäuse einer Leistungselektronik oder dergleichen zuverlässig abzudichten. Die Mehrkomponentendichtung kann aber auch auf andere Anwendungen übertragen werden, bei welchen Schienen gegenüber einem Gehäuse abgedichtet werden sollen.
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Bei der Mehrkomponentendichtung erfolgt also eine Funktionstrennung hinsichtlich der Aufnahme von Kräften und der eigentlichen Abdichtwirkung. Den Stützkomponenten kommt dabei die Aufgabe zu, Kräfte zwischen der Schiene und dem Gehäuse zu übertragen und dadurch die Dichtungskomponente zu entlasten. Die eigentliche Dichtungsaufgabe übernimmt die Dichtungskomponente. Die Mehrkomponentendichtung kann insbesondere auch besonders kompakt ausgebildet werden, insbesondere im Hinblick auf ihre Bauhöhe.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Mehrkomponentendichtung ein Spritzgussteil ist. Mit anderen Worten wird die Mehrkomponentendichtung also aus verschiedenen Kunststoffen hergestellt, wobei vorzugsweise ein Spritzgussverfahren zum Einsatz kommt, infolgedessen die Mehrkomponentendichtung in hohen Stückzahlen besonders kostengünstig hergestellt werden kann. Dabei können auch komplexe Geometrien der Mehrkomponentendichtung in großen Stückzahlen besonders günstig realisiert werden. Die Mehrkomponentendichtung ist dabei vorzugsweise einstückig beziehungsweise einteilig ausgebildet, sodass ein Montageaufwand für das Montieren beziehungsweise Zusammensetzen der Mehrkomponentendichtung entfällt. Zudem erleichtert dies die Handhabung der Mehrkomponentendichtung bei der Montage an der Schiene und am Gehäuse.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Dichtungskomponente aus einem Elastomer besteht. Dadurch weist die Dichtungskomponente besonders gute elastische Eigenschaften auf und kann sich besonders gut an das Gehäuse und an die Schiene anschmiegen, infolgedessen eine zuverlässige Dichtwirkung gewährleistet werden kann. Es ist auch möglich, die Dichtungskomponente aus anderen Materialien herzustellen. Wesentlich ist dabei, dass das Material einerseits besonders gute abdichtende Funktionen aufweist und andererseits sich zuverlässig an die Kontur des Gehäuses und der Schiene anschmiegen kann.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Stützkomponenten aus einem Polyamid oder einem faserverstärkten Kunststoff bestehen. Dadurch können die erforderlichen mechanischen Eigenschaften der Stützkomponenten im Hinblick auf ihre Kraftaufnahmefunktion besonders gut eingestellt werden. Bei einem faserverstärkten Kunststoff können beispielsweise die Verstärkungsfasern so ausgerichtet werden, dass diese Kräfte in ganz bestimmten Richtungen, vorzugsweise in Längsrichtung der Mehrkomponentendichtung, besonders gut aufnehmen können. Es können aber auch andere Materialien, insbesondere andere Kunststoffe, verwendet werden, um die Stützkomponenten herzustellen. Wesentlich ist dabei, dass die Stützkomponenten eine hinreichend hohe Steifigkeit und Festigkeit aufweisen, um die im Betrieb auftretenden Kräfte zuverlässig und dauerhaft aufnehmen zu können.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Stützkomponenten innenseitig wenigstens ein Rastelement zum Verrasten mit der Schiene aufweisen. Dadurch ist es möglich, die Stützkomponenten formschlüssig mit der Schiene zu verbinden, infolgedessen mittels der Stützkomponenten Kräfte von der Schiene aufgenommen werden können, infolgedessen die Dichtungskomponente entlastet wird.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Stützkomponenten außenseitig wenigstens ein Rastelement zum Verrasten mit dem Gehäuse aufweisen. Dadurch ist es möglich, die Stützkomponenten über einen Formschluss mit dem Gehäuse zu verbinden, infolgedessen eine zuverlässige Kraftübertragung von dem Gehäuse auf die Stützkomponenten und somit auch von der Schiene unter Vermittlung der Stützkomponenten auf das Gehäuse ermöglicht wird. Auch dies trägt dazu bei, dass die Dichtungskomponente entlastet wird und auf diese keine oder so gut wie keine Kräfte einwirken.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Dichtungskomponente die Stützkomponenten außenseitig umschließt und innenseitig an der Dichtungskomponente anliegt. Dadurch ist es auf zuverlässige Weise möglich, dass die Dichtungskomponente einerseits die Schiene umschließt und andererseits abdichtend an der Innenkontur des Gehäuses anliegen kann.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Stützkomponente jeweilige in Querrichtung nach innen ragende Elemente mit jeweiligen Einkerbungen aufweist, welche von der Dichtungskomponente ausgefüllt sind. Dadurch wird eine besonders zuverlässige und feste Verbindung zwischen den Stützkomponenten und der Dichtungskomponente realisiert. Insbesondere bei der Montage der Mehrkomponentendichtung an der Schiene kann dadurch sichergestellt werden, dass die Dichtungskomponente nicht auf unerwünschte Weise relativ zu den Stützkomponenten weg bewegt werden kann.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Elemente jeweils ein Filmscharnier aufweisen, welche ein Aufweiten der Elemente mitsamt der Dichtungskomponente beim Überstülpen der Mehrkomponentendichtung über die Schiene ermöglichen. Somit kann sich die Dichtungskomponente beim Überstülpen über die Schiene verformen beziehungsweise gedehnt werden, infolgedessen die Mehrkomponentendichtung auf einfache und zuverlässige Weise an der Schiene angebracht werden kann.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Dichtungskomponente innenumfangsseitig und außenumfangsseitig wenigstens eine Dichtlippe aufweist. Vorzugsweise weist die Dichtungskomponente mehrere dieser Dichtlippen auf. Diese tragen dazu bei, dass die Mehrkomponentendichtung, genauer die Dichtungskomponente, eine zuverlässige Abdichtung gegenüber dem Gehäuse und der Schiene sicherstellt.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Dichtungskomponente eine weitere Durchgangsöffnung zum außenumfangsseitigen Umschließen einer weiteren Schiene aufweist, wobei die beiden Durchgangsöffnungen in Hochrichtung der Mehrkomponentendichtung übereinander oder in Querrichtung der Mehrkomponentendichtung nebeneinander angeordnet sind. In letzterem Fall können die Schienen beispielsweise auch hochkant angeordnet werden. So ist es möglich, mittels der Mehrkomponentendichtung auch zwei Schienen, beispielsweise mehrere Schienen einer so genannten Multischiene, aufzunehmen und gegenüber dem Gehäuse abzudichten. Je nach Bedarf beziehungsweise Randbedingungen ist es auch möglich, dass die Dichtungskomponente mehr als die zwei Durchgangsöffnungen aufweist, sodass mittels der Dichtungskomponente und somit auch mittels der Mehrkomponentendichtung mehr als zwei Schienen, insbesondere Stromschienen, aufgenommen werden können, um diese gegenüber dem Gehäuse abzudichten.
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Die erfindungsgemäße Schienenanordnung, insbesondere Stromschienenanordnung für ein Bordnetz eines Kraftfahrzeugs, umfasst die erfindungsgemäße Mehrkomponentendichtung oder eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mehrkomponentendichtung, wobei deren Dichtungskomponente eine Schiene, insbesondere eine Stromschiene für ein Bordnetz eines Kraftfahrzeugs, außenumfangsseitig umschließt und an einer Innenkontur eines Gehäuses anliegt, in welches die Schiene eingeführt ist, wobei die seitlichen Stützkomponenten der Mehrkomponentendichtung formschlüssig mit der Schiene und dem Gehäuse verbunden sind.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform der Schienenanordnung sieht vor, dass das Gehäuse an seinen Längsseiten jeweilige Federelemente mit Aufnahmeöffnungen aufweist, in welche die seitlichen Stützkomponenten der Mehrkomponentendichtung formschlüssig eingreifen. Die Federelemente können beim Montieren der Schienenanordnung am Gehäuse aufgeweitet werden und bei Erreichen der bestimmungsgemäßen Anordnung der Mehrkomponentendichtung zurückschnappen, um so eine Rastverbindung mit den seitlichen Stützkomponenten der Mehrkomponentendichtung auszubilden. Auf diese Weise ist es möglich, die Mehrkomponentendichtung exakt im beziehungsweise am Gehäuse zu fixieren. Zudem ist es dadurch auch noch möglich, dass die Stützkomponenten zuverlässig Kräfte vom Gehäuse aufnehmen und so die Dichtungskomponente entlasten können.
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Zudem sieht eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Schienenanordnung vor, dass die Schiene an ihren Längsseiten Vertiefungen aufweist, in welche die Stützkomponenten der Mehrkomponentendichtung formschlüssig eingreifen. Beim Montieren der Mehrkomponentendichtung an der Schiene ist es möglich, dass entsprechende Rastelemente der Stützkomponenten eine Schnappverbindung mit den Vertiefungen an den Längsseiten der Schiene eingehen. Durch den Formschluss zwischen der Schiene und den Stützkomponenten können die Stützkomponenten auf zuverlässige Weise Kräfte von der Schiene aufnehmen und so die Dichtungskomponente entlasten.
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Schließlich sieht eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Schienenanordnung vor, dass das Gehäuse außenseitig an denjenigen Bereichen der Stützkomponenten anliegt, welche formschlüssig in die Vertiefungen eingreifen. Die entsprechenden Bereiche der Stützkomponenten können sich also nach der Montage im Gehäuse nicht mehr öffnen, da jeweilige Seitenwände des Gehäuses auf diese Bereiche drücken. Die Stützkomponenten werden in den besagten Bereichen also durch das Gehäuse verriegelt. So kann sichergestellt werden kann, dass die Rastverbindung zwischen den Stützkomponenten und der Schiene nicht mehr gelöst werden kann, wenn die Mehrkomponentendichtung im Gehäuse angeordnet worden ist.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Figurenliste
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Die Zeichnung zeigt in:
- 1 eine Perspektivansicht einer Stromschienenanordnung für ein Bordnetz eines Kraftfahrzeugs, welche eine Stromschiene aufweist, die innerhalb eines teilweise dargestellten Gehäuses angeordnet ist, wobei eine Mehrkomponentendichtung die Stromschiene gegenüber dem Gehäuse abdichtet;
- 2 eine weitere Perspektivansicht der Stromschienenanordnung, wobei das Gehäuse nicht dargestellt ist, so dass der Blick auf die Mehrkomponentendichtung freigegeben wird;
- 3 eine weitere Perspektivansicht der Stromschienenanordnung, wobei neben dem Gehäuse zudem noch eine Dichtungskomponente der Mehrkomponentendichtung weggelassen wurde, so dass der Blick auf jeweilige seitliche Stützkomponenten der Mehrkomponentendichtung freigegeben wird;
- 4 eine Perspektivansicht auf die Mehrkomponentendichtung;
- 5 eine Draufsicht auf die Stromschienenanordnung, wobei das Gehäuse in dieser Darstellung weggelassen wurde;
- 6 eine weitere Draufsicht auf die Stromschienenanordnung, wobei lediglich eine Unterseite des Gehäuses geschnitten dargestellt ist und so den Blick auf das Innere des Gehäuses freigibt; und in
- 7 eine Perspektivansicht einer weiteren Ausführungsform der Mehrkomponentendichtung, wobei diese zum Aufnehmen von zwei Stromschienen ausgelegt ist.
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In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen worden.
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Eine Stromschienenanordnung 10 für ein Bordnetz eines Kraftfahrzeugs ist in einer Perspektivansicht in 1 gezeigt. Ein Gehäuse 12, beispielsweise für eine Leistungselektronik, ist ausschnittsweise dargestellt. Eine Stromschiene 14 ist in das Gehäuse 12 eingeführt und innerhalb des Gehäuses 12 mit einem Kontaktteil 16 verbunden. Innerhalb des Gehäuses 12 ist eine Mehrkomponentendichtung 18 angeordnet, welche nur teilweise zu erkennen ist.
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Die Mehrkomponentendichtung 18 dient einerseits dazu, die Stromschiene 14 gegenüber dem Gehäuse 12 abzudichten. Zum anderen dient die Mehrkomponentendichtung 18 auch dazu, Kräfte, insbesondere Zugkräfte, aufzunehmen und zuverlässig zwischen der Stromschiene 14 und dem Gehäuse 12 zu übertragen.
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In 2 ist die Stromschienenanordnung 10 ohne das Gehäuse 12 dargestellt. In der vorliegenden Darstellung kann man gut erkennen, wie ein abisolierter, stromleitender Kern 20 mit dem Kontaktteil 16 stromleitend verbunden ist. Die Verbindung kann beispielsweise durch Laserschweißen oder auch andere Verfahren realisiert werden. Der stromleitende Kern 20 ist vorzugsweise aus Aluminium hergestellt, sodass die Stromschiene 14 relativ günstig und leichtgewichtig ausgebildet sein kann. Andere Materialien für den Kern 20 können aber ebenfalls Verwendung finden, solange diese ausreichend gute stromleitende Eigenschaften aufweisen.
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Die Mehrkomponentendichtung 18 umfasst zwei seitliche Stützkomponenten 22 zum Übertragen von Kräften zwischen der Stromschiene 14 und dem hier nicht dargestellten Gehäuse 12. Des Weiteren umfasst die Mehrkomponentendichtung 18 eine Dichtungskomponente 24, welche die beiden Stützkomponenten 22 in Querrichtung, also quer zur Haupterstreckungsrichtung der Stromschiene 14, miteinander verbindet. Die Dichtungskomponente 14 umschließt dabei die Stromschiene 14 außenumfangsseitig, da diese durch eine hier nicht näher gekennzeichnete Durchgangsöffnung der Dichtungskomponente 24 hindurchgeschoben worden ist. Des Weiteren ist die Dichtungskomponente 24 dazu ausgelegt, an einer Innenkontur des Gehäuses 12 anzuliegen, sodass die Dichtungskomponente 24 die Stromschiene 14 zuverlässig gegenüber dem Gehäuse 12 abdichtet.
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Die Stützkomponenten 22 sind dabei aus einem Material mit einer höheren Festigkeit als die Dichtungskomponente 24 hergestellt. Vorzugsweise sind die Stützkomponenten 22 aus einem Polyamid oder aus einem faserverstärkten Kunststoff hergestellt. Wesentlich für die Stützkomponenten 22 ist, dass diese eine hinreichende Steifigkeit und Festigkeit aufweisen, um auftretende Kräfte zwischen der Stromschiene 14 und dem Gehäuse 12 zuverlässig aufnehmen und übertragen zu können, sodass die Dichtungskomponente 24 vor allem zugentlastet wird. Wesentlich für die Dichtungskomponente 24 ist vor allem, dass diese eine hinreichende Elastizität aufweist, sodass diese sich sowohl an die Stromschiene 14 als auch an die Innenkontur des Gehäuses 12 anschmiegen kann, um einen zuverlässige Dichtwirkung zu erzielen. Die Dichtungskomponente 24 kann beispielsweise aus einem Elastomer bestehen.
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Vorzugsweise handelt es sich bei der Mehrkomponentendichtung 18 um ein Spritzgussteil, welches in einem Zwei-Komponenten-Spritzgussverfahren hergestellt wird. Die Mehrkomponentendichtung 18 ist also vorzugsweise einstückig beziehungsweise einteilig ausgebildet. Durch ein Spritzgussverfahren kann die Mehrkomponentendichtung 18 in hohen Stückzahlen und auch bei komplexen Geometrien besonders kostengünstig hergestellt werden.
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Die Stützkomponenten 22 weisen innenseitig jeweilige Rastelemente 26 auf, welche zum formschlüssigen Verrasten mit der Stromschiene 14, genauer mit dem stromleitenden Kern 20, dienen. Die Stromschiene 14, konkret der abisolierte und ins Gehäuse 12 eingeführte Kern 20, weist an ihren Längsseiten jeweilige Vertiefungen 28 auf, in welche die Rastelemente 26 formschlüssig eingreifen. Dadurch kann die Stromschiene 14 exakt gegenüber der Mehrkomponentendichtung 18 positioniert werden. Zudem sorgt die formschlüssige Verbindung zwischen der Stromschiene 14 und den Rastelementen 26 dafür, dass Kräfte, insbesondere Zugkräfte, zuverlässig von den Stützkomponenten 22 aufgenommen werden können, infolgedessen die Dichtungskomponente 24 entlastet wird.
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Die Stützkomponenten 22 weisen zudem außenseitig jeweilige Rastelemente 30 zum Verrasten mit dem Gehäuse 12 auf. Um zwischen den Rastelementen 30 der Stützkomponenten 22 und dem Gehäuse 12 eine Rastverbindung herzustellen, weist das Gehäuse 12 an seinen Längsseiten jeweilige Federelemente 32 mit Aufnahmeöffnungen auf, in welche die Rastelemente 30 der seitlichen Stützkomponenten 22 formschlüssig eingreifen beziehungsweise eintauchen können. Dadurch kann das Gehäuse 12 exakt relativ zu der Mehrkomponentendichtung 18 positioniert werden. Zudem sorgt die formschlüssige Verrastung zwischen den Rastelementen 30 und den Federelementen 32 dafür, dass Kräfte, insbesondere Zugkräfte, zwischen dem Gehäuse 12 und den Stützkomponenten 22 übertragen werden können, infolgedessen die Dichtungskomponente 24 entlastet wird. Durch die Montage im Gehäuse 12 werden zudem die Rastelemente 26 durch das Gehäuse 12 an die Vertiefungen 28 gedrückt und fixiert. Nachdem die Rastelemente 30 in den Federelementen 32 eingerastet sind, ist die Stromschiene 14 fest und gesichert mit dem Gehäuse 12 verbunden. Die Stromschiene 14 kann nicht mehr im Gehäuse 12 bewegt werden.
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In 3 ist die Stromschienenanordnung 10 in einer weiteren Perspektivansicht gezeigt, wobei neben dem Gehäuse 12 zusätzlich auch noch die Dichtungskomponente 24 nicht dargestellt ist. Die Stützkomponenten 22 weisen jeweilige in Querrichtung nach innen ragende Elemente 34 mit jeweiligen Einkerbungen 36 auf, welche von der hier nicht dargestellten Dichtungskomponente 24 ausgefüllt sind. Dadurch wird eine zuverlässige und feste Verbindung zwischen den Dichtungskomponente 24 und den seitlichen Stützkomponenten 22 ermöglicht.
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Die Elemente 34 weisen jeweils ein Filmscharnier 38 auf, welche ein Aufweiten der Elemente 34 - gemäß der vorliegenden Darstellung - mitsamt der Dichtungskomponente 24 nach oben ermöglichen, sodass die Mehrkomponentendichtung 18 problemlos über die Stromschiene 14 gestülpt werden kann. Wird also die Stromschiene 14 in die Mehrkomponentendichtung 18 eingeführt, so kann aufgrund der Filmscharniere 38 die Mehrkomponentendichtung 18 in diesem Bereich gedehnt beziehungsweise aufgeweitet und über die Stromschiene 14 gestülpt werden. Bei Erreichen ihrer bestimmungsgemäßen Lage verrastet die Stromschiene 14 dann mit ihren Vertiefungen 28 mit den Rastelementen 26. Infolgedessen wird die Stromschiene 14 in ihrer bestimmungsgemäßen Anordnung an der Mehrkomponentendichtung 18 fixiert.
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In 4 ist die Mehrkomponentendichtung 18 in einer Perspektivansicht alleine dargestellt. Die Dichtungskomponente 24 weist innenumfangsseitig und außenumfangsseitig umlaufende Dichtlippen 40 auf. Diese sorgen dafür, dass die Mehrkomponentendichtung, genauer die Dichtungskomponente 24, zum Gehäuse 12 hin und zur Stromschiene 14 hin zuverlässig abdichtet. In der vorliegenden Darstellung ist die bereits erwähnte Durchgangsöffnung 42 der Dichtungskomponente 24 zu erkennen. Durch diese Durchgangsöffnung 42 kann die Stromschiene 14 hindurchbewegt werden, bis diese ihre bestimmungsgemäße Anordnung gegenüber der Mehrkomponentendichtung 18 erreicht hat.
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Die Stromschiene 14 kann in Längsrichtung x der Mehrkomponentendichtung 18 durch die Durchgangsöffnung 42 bewegt werden. In Querrichtung y und Hochrichtung z der Mehrkomponentendichtung 18 wird die Stromschiene 14 dann mittels der Dichtungskomponente 24 umschlossen. Die Durchgangsöffnung 42 ist dabei so geformt und dimensioniert, dass in der bestimmungsgemäßen Anordnung der Stromschiene 14 die innenumfangsseitig verlaufenden Dichtlippen 40 derart an der Stromschiene 14 anliegen beziehungsweise an diese angepresst werden, dass diese eine zuverlässige Dichtwirkung erzielen.
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In 5 ist die Stromschienenanordnung 10 in einer Draufsicht gezeigt, wobei das Gehäuse 12 nicht dargestellt ist. In der vorliegenden Darstellung ist die an der Stromschiene 14 angebrachte Mehrkomponentendichtung 18 nochmals gut zu erkennen. Über die Vertiefungen 28 am stromleitenden Kern 20 der Stromschiene 14 und die nach innen ragenden Rastelemente 26 der Stützkomponenten 22 wurde eine zuverlässige Verrastung zwischen der Stromschiene 14 und der Mehrkomponentendichtung 18 erzielt.
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In 6 ist die Stromschienenanordnung 10 in einer weiteren Draufsicht gezeigt, wobei lediglich eine Unterseite des geschnitten gezeigten Gehäuses 12 dargestellt ist, sodass der Blick ins Gehäuseinnere freigegeben wird. Nach der Montage der Mehrkomponentendichtung 18 im Gehäuse 12 wird die Mehrkomponentendichtung 18 durch das Zusammenspiel der Rastelemente 30 und der Federelemente 32 fixiert. Die Federelemente 32 mit den nicht näher bezeichneten Aufnahmeöffnungen können seitlich aufgeweitet werden, wenn die Mehrkomponentendichtung 18 zusammen mit der darin montierten Stromschiene 14 in das Gehäuse 12 eingeschoben wird. Sobald die Mehrkomponentendichtung 18 ihre bestimmungsgemäße Lage erreicht hat, schnappen die Federelemente 32 nach innen zurück, sodass die Rastelemente 30 durch die Aufnahmeöffnungen der Federelemente 32 hindurch tauchen. Die Rastelemente 26 können sich zudem nach der Montage im Gehäuse 12 nicht mehr öffnen, da jeweilige Seitenwände des Gehäuses 12 auf die Rastelemente 26 drücken. Die Rastelemente 26 werden also durch das Gehäuse 12 verriegelt.
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Über die Rastelemente 30 und die Federelemente 32 wird eine passgenaue Positionierung der Mehrkomponentendichtung 18 relativ zu dem Gehäuse 12 ermöglicht. Zudem sorgen die Rastelemente 30 und die Federelemente 32 dafür, dass Kräfte, insbesondere Zugkräfte, zuverlässig vom Gehäuse 12 auf die Mehrkomponentendichtung 18 und umgekehrt übertragen werden, wobei die Kraftaufnahme seitens der Mehrkomponentendichtung 18 zumindest im Wesentlichen ausschließlich über die seitlichen Stützkomponenten 22 erfolgt, an welchen die Rastelemente 30 ausgebildet sind.
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In 7 ist eine zweite mögliche Ausführungsform der Mehrkomponentendichtung 18 in einer Perspektivansicht gezeigt. Die Dichtungskomponente 24 weist in diesem Fall zwei Durchgangsöffnungen 42 auf, sodass mittels der Durchgangsöffnungen 42 zwei Stromschienen 14 außenumfangsseitig umschlossen werden können. Die beiden Durchgangsöffnungen 42 sind dabei in Hochrichtung z der Mehrkomponentendichtung 18 übereinander angeordnet. Um die zwei Stromschienen 14 zuverlässig an der Mehrkomponentendichtung 18 fixieren zu können, weisen die seitlichen Stützkomponenten 22 auf jeder Längsseite jeweils zwei der Rastelemente 26 zum Verrasten mit den jeweiligen Stromschienen 14 auf. Ansonsten ist die Mehrkomponentendichtung 18 zumindest im Wesentlichen baugleich mit der ersten Ausführungsform der Mehrkomponentendichtung 18.
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Mittels der erläuterten Mehrkomponentendichtungen 18 ist es möglich, auf zuverlässige Weise eine oder auch mehrere Stromschienen 14 zuverlässig gegenüber einem Gehäuse 12, beispielsweise einer Leistungselektronik oder dergleichen, abzudichten. Dabei erfolgt eine Funktionstrennung, indem die seitlichen Stützkomponenten 22 die eigentlichen mechanischen Lasten aufnehmen, wobei die Dichtungskomponente 24 zumindest im Wesentlichen lastfrei die eigentliche Dichtungsaufgabe übernimmt.
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Die seitlichen Stützkomponenten 22, welche aus einem Material mit einer höheren Festigkeit als die Dichtungskomponente 24 hergestellt sind, sorgen dabei vor allem für eine Zugentlastung der Dichtungskomponente 24. Alle an der Stromschiene 14 oder an den Stromschienen 14 auftretenden Kräfte werden zumindest im Wesentlichen von den seitlichen Stützkomponenten 22 aufgenommen beziehungsweise abgefangen. Über die seitlichen Stützkomponenten 22 erfolgt zudem eine zuverlässige Fixierung und Positionierung der Stromschiene 14 beziehungsweise der Stromschienen 14, sowie des Gehäuses 12 gegenüber der Mehrkomponentendichtung 18. Insbesondere im automobilen Umfeld, in welchem Vibration, Zug- und Druckkräfte auftreten, ist es mittels der erläuterten Mehrkomponentendichtungen 18 auf zuverlässige Weise möglich, eine dauerhafte Abdichtung der Stromschiene 14 beziehungsweise der Stromschienen 14 gegenüber dem Gehäuse 12 zu ermöglichen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Stromschienenanordnung
- 12
- Gehäuse
- 14
- Stromschiene
- 16
- Kontaktteil
- 18
- Mehrkomponentendichtung
- 20
- Kern der Stromschiene
- 22
- seitliche Stützkomponente
- 24
- Dichtungskomponente
- 26
- innenseitiges Rastelement
- 28
- Vertiefungen an der Stromschiene
- 30
- außenseitige Rastelemente
- 32
- Federelemente des Gehäuses
- 34
- nach innen ragende Elemente der Stützkomponenten
- 36
- Einkerbung
- 38
- Filmscharnier
- 40
- Dichtlippe
- 42
- Durchgangsöffnung
- x
- Längsrichtung der Mehrkomponentendichtung
- y
- Querrichtung der Mehrkomponentendichtung
- z
- Hochrichtung der Mehrkomponentendichtung
