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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gehäuse für eine elektrochemische Zelle.
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Ein Gehäuse für eine elektrochemische Zelle kann beispielsweise ein Gehäuse für eine Lithium-Ionen-Batterie sein. Ein solches Gehäuse muss vorzugsweise luftdicht verschlossen werden und auch bei einem höheren Druck von beispielsweise ungefähr 10 bar dicht bleiben. Ein solches Gehäuse wird dabei beispielsweise aus einem metallischen Material hergestellt, wobei mehrere Gehäuseteile (Gehäusebauteile) mittels Laserschweißen miteinander verbunden werden.
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Ein Gehäuse kann beispielsweise aus zwei Gehäusebauteilen, insbesondere einem Becher und einem dazu passenden Deckel, gebildet werden. Für eine zuverlässige Abdichtung des Gehäuses und eine ausreichende Stabilität desselben muss dann vorzugsweise eine sichere Positionierung des Deckels auf dem Becher gewährleistet werden. Insbesondere kann dies durch den Einsatz unterschiedlicher Fügestoßgeometrien ermöglicht werden.
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Die Gehäusebauteile werden vorzugsweise so ausgebildet, dass Folgende Anforderungen erfüllt werden:
Positionierung des Deckels auf dem Becher in prozesssicher wiederholbarer Position;
zuverlässiger Tiefenanschlag;
Führung des Deckels in eine gewünschte Position an dem Becher, falls der Deckel leicht versetzt auf den Becher aufgelegt wird;
kein Überstand des Deckels nach außen und/oder nach innen;
geringer Platzbedarf.
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Die
JP 57-37585 B2 , die
US 6,933,813 , die
JP 2011-210900 A , die
JP 2009-146645 A , die
JP 2011-129266 A , die
WO 2013-093 965 A1 , die
JP 56-56802 B2 , die
JP 2011-238412 A , die
JP 2002-175787 A , die
JP 2000-090893 A und die
JP 2005-183360 A offenbaren verschiedene Ausführungsformen von Gehäusen und/oder verschiedene Stoßgeometrien.
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Bekannte Gehäuse können den Nachteil einer aufwendigen Montage der Gehäusebauteile, die Gefahr des Durchschießens des Laserstrahls in das Gehäuseinnere, eine mangelhafte Positionierung der Gehäusebauteile und/oder einen nicht vorhandenen Tiefenanschlag aufweisen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gehäuse für eine elektrochemische Zelle bereitzustellen, welches zuverlässig abdichtbar und einfach herstellbar ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Gehäuse für eine elektrochemische Zelle gelöst, welches mindestens zwei Gehäusebauteile umfasst, die insbesondere mittels einer Schweißverbindung und/oder mittels einer Nut-Feder-Verbindung miteinander verbunden oder verbindbar sind.
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Dadurch, dass das erfindungsgemäße Gehäuse vorzugsweise eine Nut-Feder-Verbindung aufweist, sind zwei oder mehr Gehäusebauteile des Gehäuses vorzugsweise einfach und sicher relativ zueinander positionierbar, insbesondere zur Vorbereitung eines anschließenden Schweißvorgangs.
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Insbesondere sind mittels der Nut-Feder-Verbindung vorzugsweise optimierte Fügestoßgeometrien möglich, um einfach und zuverlässig in sämtlichen Ebenen, insbesondere sowohl in XY-Richtung als auch in Z-Richtung, Kräfte aufnehmen zu können.
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Die Nut-Feder-Verbindung in den mindestens zwei Gehäusebauteilen ist vorzugsweise durch spanlose Umformung herstellbar.
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Günstig kann es sein, wenn die mindestens zwei Gehäusebauteile mittels der Schweißverbindung und/oder mittels der Nut-Feder-Verbindung unmittelbar miteinander verbunden oder verbindbar sind.
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Die mindestens zwei Gehäusebauteile sind vorzugsweise sowohl mittels einer Nut-Feder-Verbindung als auch mittels einer Schweißverbindung, beispielsweise durch Laserschweißen, miteinander verbunden oder verbindbar. Insbesondere ist dabei vorzugsweise vorgesehen, dass die beiden Gehäusebauteile im selben Verbindungsabschnitt sowohl mittels der Schweißverbindung als auch mittels der Nut-Feder-Verbindung miteinander verbunden sind.
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Günstig kann es sein, wenn die mindestens zwei Gehäusebauteile stoffschlüssig und/oder formschlüssig miteinander verbunden oder verbindbar sind.
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Es kann vorgesehen sein, dass eines der Gehäusebauteile einen Deckel (sogenannter Cap) bildet.
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Ein (weiteres) der Gehäusebauteile bildet vorzugsweise einen Becher (sogenannte Can).
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Mindestens eines der Gehäusebauteile umfasst vorzugsweise einen als Feder der Nut-Feder-Verbindung dienenden Vorsprung.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass mindestens eines der Gehäusebauteile eine als Nut der Nut-Feder-Verbindung dienende Vertiefung umfasst.
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Insbesondere kann vorgesehen sein, dass eines der Gehäusebauteile einen Vorsprung und ein weiteres der Gehäusebauteile eine zugehörige, passende und/oder komplementär hierzu ausgebildete Vertiefung umfasst.
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Vorteilhaft kann es sein, wenn eine Schweißnaht der Schweißverbindung sich zumindest abschnittsweise in einen als Feder der Nut-Feder-Verbindung dienenden Vorsprung des einen Gehäusebauteils und/oder in einen die Nut der Nut-Feder-Verbindung bildenden Bereich des weiteren Gehäusebauteils erstreckt.
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Die Schweißnaht verläuft vorzugsweise längs der Nut-Feder-Verbindung.
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Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Schweißnaht im Wesentlichen ausschließlich im Bereich der Nut-Feder-Verbindung angeordnet ist.
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Vorteilhaft kann es sein, wenn die mindestens zwei Gehäusebauteile jeweils einen umlaufenden Randbereich umfassen und in diesem umlaufenden Randbereich mit dem umlaufenden Randbereich des jeweils anderen Gehäusebauteils verbunden oder verbindbar sind, insbesondere mittels der Schweißverbindung und/oder der Nut-Feder-Verbindung.
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Die Schweißverbindung und/oder die Nut-Feder-Verbindung ist vorzugsweise eine längs des umlaufenden Randbereichs im Wesentlichen vollständig umlaufende Verbindung zwischen den mindestens zwei Gehäusebauteilen.
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Es kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Gehäusebauteil, insbesondere sämtliche Gehäusebauteile, ein Metallmaterial umfassen oder aus einem Metallmaterial gebildet sind.
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Das mindestens eine Gehäusebauteil, insbesondere sämtliche Gehäusebauteile, sind dann vorzugsweise elektrisch leitfähige Gehäusebauteile.
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Vorteilhaft kann es sein, wenn mindestens ein Gehäusebauteil, insbesondere sämtliche Gehäusebauteile, jeweils einstückig ausgebildet sind und/oder ein Blechumformprodukt umfassen oder durch ein Blechumformprodukt gebildet sind.
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Es kann vorgesehen sein, dass ein Gehäusebauteil, zwei Gehäusebauteile oder mehr als zwei Gehäusebauteile schalenförmig ausgebildet sind und im montierten Zustand des Gehäuses einen Innenraum des Gehäuses jeweils zumindest zweiseitig, dreiseitig, vierseitig oder fünfseitig umgeben.
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Insbesondere das eine Gehäusebauteil, welches den Becher (Can) bildet, ist vorzugsweise schalenförmig ausgebildet und umgibt den Innenraum des Gehäuses fünfseitig.
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Das den Deckel (Cap) bildende Gehäusebauteil begrenzt den Innenraum des Gehäuses vorzugsweise lediglich einseitig.
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Der von den vorzugsweise zwei Gehäusebauteilen umgebene Innenraum des Gehäuses ist vorzugsweise im Wesentlichen quaderförmig.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Verbindungsabschnitt der mindestens zwei Gehäusebauteile, in welchem die beiden Gehäusebauteile miteinander verbunden sind, nicht nach außen über eine angrenzende Seitenfläche des Gehäuses übersteht.
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Der Verbindungsabschnitt umfasst vorzugsweise die Schweißverbindung und/oder die Nut-Feder-Verbindung, insbesondere jeweils vollständig.
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Eine Seitenfläche des Gehäuses ist insbesondere eine im Wesentlichen ebene Seitenfläche eines Gehäusebauteils, welche im montierten Zustand des Gehäuses an ein weiteres Gehäusebauteil desselben Gehäuses angrenzt.
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Vorzugsweise ragt ein Verbindungsabschnitt der mindestens zwei Gehäusebauteile, in welchem die beiden Gehäusebauteile miteinander verbunden sind, nicht nach außen über die vier angrenzenden Seitenflächen des den Becher bildenden Gehäusebauteiles hinaus.
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Mehrere im Wesentlichen baugleiche Gehäuse können vorzugsweise mit ihren Seitenflächen unmittelbar aneinander anliegen, insbesondere flächig anliegen, ohne eine Beeinträchtigung oder unerwünschte Beabstandung aufgrund des Verbindungsabschnitts.
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Vorteilhaft kann es sein, wenn mindestens eines der Gehäusebauteile einen elastisch federnd ausgebildeten Federabschnitt umfasst, welcher sich vorzugsweise zumindest abschnittsweise längs eines umlaufenden Randbereichs erstreckt und/oder welcher selbst ringförmig umlaufend an einem Randbereich des Gehäusebauteils angeordnet oder ausgebildet ist.
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Der Federabschnitt ist vorzugsweise durch Umformung, insbesondere spanlose Umformung, des Gehäusebauteils gebildet.
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Vorzugsweise weist der Federabschnitt eine im Querschnitt wellenförmige Ausgestaltung auf.
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Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Federabschnitt des Gehäusebauteils durch Prägung des Gehäusebauteils gebildet ist.
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Mittels des Federabschnitts kann insbesondere eine zuverlässige Positionierung der beiden Gehäusebauteile relativ zueinander auch bei fertigungsbedingten Ungenauigkeiten gewährleistet werden.
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Es kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Gehäusebauteil eine Schrägfläche zur Positionierung und/oder Arretierung eines weiteren Gehäusebauteils an diesem einen Gehäusebauteil umfasst.
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Die Schrägfläche ist insbesondere in einem umlaufenden Randbereich des einen Gehäusebauteils und/oder beider Gehäusebauteile angeordnet.
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Vorzugsweise ist auch das weitere Gehäusebauteil mit einer, insbesondere zu der anderen Schrägfläche passenden, Schrägfläche versehen.
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Die Schrägfläche des als Becher ausgebildeten Gehäusebauteils ist vorzugsweise nach innen gerichtet. Insbesondere ist das als Deckel ausgebildete Gehäusebauteil hierdurch einfach mittig zentrierbar.
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Das erfindungsgemäße Gehäuse eignet sich insbesondere zur Verwendung als Bestandteil einer elektrochemischen Zelle.
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Die vorliegende Erfindung betrifft daher auch eine elektrochemische Zelle, welche ein erfindungsgemäßes Gehäuse und ferner Folgendes umfasst:
ein elektrochemisches Element zur Aufnahme, Speicherung und/oder Bereitstellung von elektrischer Energie, wobei das elektrochemische Element in dem Gehäuse angeordnet oder anordenbar ist.
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Die elektrochemische Zelle weist vorzugsweise einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Gehäuse beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf.
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Durch das Verbinden der Gehäusebauteile ist das Gehäuse vorzugsweise abdichtbar.
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Mindestens ein Gehäusebauteil, insbesondere sämtliche Gehäusebauteile, sind vorzugsweise tragende Gehäusebauteile des Gehäuses, welche im Benutzungszustand des Gehäuses vorzugsweise der Aufnahme und/oder Übertragung von Kräften dienen.
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Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.
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In den Zeichnungen zeigen:
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1 einen schematischen vertikalen Schnitt durch eine elektrochemische Zelle, welche ein Gehäuse aus zwei Gehäusebauteilen umfasst;
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2 einen weiteren schematischen Schnitt durch die elektrochemische Zelle aus 1;
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3 eine vergrößerte Darstellung eines Verbindungsbereichs zwischen den zwei Gehäusebauteilen der elektrochemischen Zelle aus 1;
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4 bis 11 unterschiedliche Ausführungsformen von Gehäusen mit unterschiedlichen Verbindungsbereichen;
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12 bis 17 schematische Darstellungen zur Illustration von möglichen Problemen bei unvorteilhaften Fügestoßgeometrien;
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18 eine erste bevorzugte Ausführungsform eines Gehäuses mit optimiertem Verbindungsbereich, wobei eine Kombination aus einer Nut-Feder-Verbindung, einer Schweißverbindung und einer Auflagefläche vorgesehen ist;
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19 eine der 18 entsprechende schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines Gehäuses, bei welcher eine Nut-Feder-Verbindung zwischen den Gehäusebauteilen vorgesehen ist, wobei eines der Gehäusebauteile einen Federabschnitt umfasst;
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20 eine der 18 entsprechende schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform eines Gehäuses, bei welcher eine Nut-Feder-Verbindung sowie eine Schweißverbindung zur Verbindung der zwei Gehäusebauteile vorgesehen ist, wobei eines der Gehäusebauteile einen Federabschnitt umfasst;
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21 eine der 18 entsprechende schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform eines Gehäuses, bei welcher eine Kombination aus einer Nut-Feder-Verbindung und einer Schweißverbindung vorgesehen ist;
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22 eine der 18 entsprechende schematische Darstellung einer fünften Ausführungsform eines Gehäuses, bei welcher Schrägflächen zur Positionierung der Gehäusebauteile relativ zueinander sowie eine Schweißverbindung zur Verbindung der Gehäusebauteile miteinander vorgesehen sind; und
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23 eine der 18 entsprechende schematische Darstellung einer sechsten Ausführungsform eines Gehäuses, bei welcher eine Nut-Feder-Verbindung mit einem die Feder bildenden Vorsprung vorgesehen ist, wobei der Vorsprung unsymmetrisch ausgebildet ist.
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Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Eine in den 1 bis 3 dargestellte herkömmliche Ausführungsform eines als Ganzes mit 100 bezeichneten Gehäuses ist beispielsweise Bestandteil einer elektrochemischen Zelle 102, beispielsweise einer Lithium-Ionen-Batteriezelle.
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Das Gehäuse 100 dient der Aufnahme eines elektrochemischen Elements 104 der elektrochemischen Zelle 102.
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Das elektrochemische Element 104 ist insbesondere als ein Zellwickel 106 ausgebildet.
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Der Zellwickel 106 ist im montierten Zustand der elektrochemischen Zelle 102 in einem Innenraum 108 des Gehäuses 100 aufgenommen und mittels Zellwickelanschlüssen 110 elektrisch kontaktierend mit an der Außenseite des Gehäuses 100 angeordneten Zellterminals 112 verbunden.
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Die Zellterminals 112 bilden Pole 114 der elektrochemischen Zelle 102.
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Wie insbesondere aus den 1 und 2 hervorgeht, welche die elektrochemische Zelle 102 vor einer Fertigstellung derselben zeigen, sind zwei Gehäusebauteile 116 des Gehäuses 100 vorgesehen.
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Eines der beiden Gehäusebauteile 116 bildet einen Becher 118, welcher auch als Can 120 bezeichnet wird. Ein weiteres Gehäusebauteil 116 bildet einen Deckel 122, welcher auch als Cap 124 bezeichnet wird.
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Der Deckel 122 ist Bestandteil einer Deckelbaugruppe 126 der elektrochemischen Zelle 102.
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Die Deckelbaugruppe 126 umfasst dabei den Deckel 122 sowie die Zellterminals 112 und die Zellwickelanschlüsse 110. Gegebenenfalls kann auch der Zellwickel 106 Bestandteil der Deckelbaugruppe 126 sein.
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Ein wesentlicher Schritt bei der Herstellung der elektrochemischen Zelle 102 ist die Verbindung der Deckelbaugruppe 126 mit dem Becher 118.
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Hierzu wird der Zellwickel 106 samt den Zellwickelanschlüssen 110 in den Becher 118 eingeführt und der Deckel 122 mit dem Becher 118 verbunden.
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Insbesondere wird der Deckel 122 in einem Verbindungsabschnitt 128 mit dem Becher 118 verbunden.
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Der Deckel 122 und der Becher 118 weisen vorzugsweise jeweils einen umlaufenden Randbereich 130 auf, in welchem die beiden Gehäusebauteile 116, nämlich der Deckel 122 und der Becher 118, miteinander verbunden werden.
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Wie insbesondere 3 zu entnehmen ist, ist beispielsweise eine Schweißverbindung 132 zur Herstellung einer sicheren und fluiddichten Verbindung zwischen den zwei Gehäusebauteilen 116 vorgesehen.
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Hierzu werden die beiden Gehäusebauteile 116 längs des umlaufenden Randbereichs 130 beispielsweise mittels eines Laserstrahls aufgeschmolzen und somit stoffschlüssig miteinander verbunden.
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Wie ferner aus 3 hervorgeht, kann vorgesehen sein, dass der Deckel 122 oben auf den Becher 118 aufgelegt wird und somit in der Verlängerung einer Seitenfläche 134 des Bechers 118 endet.
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Die Schweißverbindung 132 kann dann den Nachteil haben, dass diese seitlich über die Seitenfläche 134 hinausragt, wodurch ein enges Anliegen von mehreren im Wesentlichen baugleichen elektrochemischen Zellen 102 behindert werden kann (siehe 16, bei welcher trotz anderer Fügestoßgeometrie eine ähnliche Problematik vorliegt).
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In den 4 bis 17 werden unterschiedliche Varianten zur Verbindung der Gehäusebauteile 116 sowie verschiedene technische Probleme bei der Verwendung derartiger Verbindungsvarianten dargestellt.
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Gemäß 4 ist vorgesehen, dass der Deckel 122 in den Becher 118 eingesetzt und somit an einem inneren Rand des Bechers 118 mit demselben verschweißt wird. Eine solche Verbindungsart kann insbesondere gemäß 12 einen unerwünschten Einbruch des Deckels 122 oder gemäß 15 ein unerwünschtes Einstrahlen des Lasers in den Innenraum 108 zur Folge haben, wodurch sich eine nicht zuverlässige Verbindung zwischen den zwei Gehäusebauteilen 116 ergeben kann.
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In 5 ist eine Auflage des Deckels 122 auf den Becher 118 gemäß 3 vorgesehen. Jedoch erfolgt ein Verschweißen der beiden Gehäusebauteile 116 von oben. Dies kann den Nachteil zur Folge haben, dass ein relativ großer Bereich des Deckels 122 durchdrungen werden muss, um die erwünschte Schweißverbindung mit dem Becher 118 zu erzielen.
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Gemäß 6 ist vorgesehen, dass der Deckel 122 einen umgebogenen Randbereich 130 aufweist und in den Becher 118 eingeführt ist. Es ergeben sich somit insbesondere dieselben Probleme wie bei der Variante gemäß 4.
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Gemäß den 7 bis 11 sind Rücksprünge 136 oder Ausnehmungen 138 in mindestens einem Gehäusebauteil 116 vorgesehen, um das weitere Gehäusebauteil 116 zuverlässig daran festlegen zu können. So ist gemäß den Varianten in den 7, 8 und 10 ein Rücksprung 136 oder eine Ausnehmung 138 im Deckel 122 vorgesehen. In diesen Rücksprung 136 bzw. in diese Ausnehmung 138 erstreckt sich vorzugsweise der Becher 118, um den Deckel 122 relativ zu dem Becher 118 zu positionieren.
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Gemäß 7 ist ein Verschweißen am äußeren Ende der Seitenfläche 134 und somit ein seitliches Verschweißen vorgesehen. Gemäß 8 erfolgt das Verschweißen von oben, ähnlich der Variante gemäß 5, wobei aufgrund des Rücksprungs 136 bzw. der Ausnehmung 138 vorzugsweise eine geringere Materialstärke des Deckels 122 überwunden werden muss, um die Schweißverbindung zwischen dem Deckel 122 und dem Becher 118 herzustellen.
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Gemäß 10 ist ein Aufbau ähnlich demjenigen in 7 vorgesehen, wobei eine zusätzliche Verdickung des Bechers 118 im Randbereich 130 vorgesehen ist.
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Gemäß 9 ist der Rücksprung 136 bzw. die Ausnehmung 138 an einer Außenseite des Randbereichs 130 des Bechers 118 vorgesehen. Der Deckel 122 ist dabei vorzugsweise verkürzt ausgebildet, so dass die Schweißverbindung 132 trotz der Verschweißung von der Seite her vorzugsweise nicht mehr über die Seitenfläche 134 hinausragt.
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Die Variante gemäß 9 kann dennoch Nachteile haben, insbesondere aufgrund der geringen Materialstärke des Bechers 118 im Verbindungsabschnitt 128.
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Gemäß 11 ist der Becher 118 an seiner Innenseite mit einem Rücksprung 136 bzw. einer Ausnehmung 138 versehen. Hierdurch kann der Deckel 122 einfach in dem Becher 118 positioniert werden. Im Übrigen stimmt diese Variante gemäß 11 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der Variante gemäß 6 überein.
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12 illustriert das Problem des unerwünschten Einbrechens des Deckels 122.
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13 zeigt die unerwünschte Variante des Verschiebens des Deckels 122. Insbesondere kann der Deckel 122 bei der Positionierung relativ zum Becher 118 verschoben werden, bevor ein Schweißvorgang gestartet wird. Dies kann zu einer mangelhaften Schweißverbindung führen.
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Gemäß 14 ist insbesondere aufgrund mangelnder Führung des Deckels 122 relativ zu dem Becher 118 ebenfalls eine fehlerhafte Positionierung des Deckels 122 wahrscheinlich, so dass bereits kleine Positionierungsfehler den Fügevorgang, insbesondere den Schweißvorgang, beeinträchtigen oder ganz unmöglich machen können.
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Wie bereits erwähnt, ist in 15 dargestellt, dass bei ungenügender Positionierung des Deckels 122 relativ zu dem Becher 118 sogar der Laser in den Innenraum 108 einstrahlen kann. Dies kann zur Beschädigung von im Innenraum 108 des Gehäuses 100 angeordneten Komponenten der elektrochemischen Zelle 102 führen.
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16 zeigt drei im Wesentlichen baugleiche elektrochemische Zellen 102, welche gemäß der vergrößerten Darstellung in 17 nicht flächig mit den jeweiligen Seitenflächen 134 aneinander anlegbar sind, da die Schweißverbindung 132 seitlich über die Seitenfläche 134 hervorsteht.
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Für eine zuverlässige Verbindung der beiden Gehäusebauteile 116 ist daher vorzugsweise eine Ergänzung zur Schweißverbindung vorgesehen.
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Gemäß der in 18 dargestellten ersten bevorzugten Ausführungsform eines Gehäuses 100 ist vorzugsweise eine Kombination aus einer Schweißverbindung 132 und einer Nut-Feder-Verbindung 140 vorgesehen.
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Die Nut-Feder-Verbindung 140 ist vorzugsweise durch die beiden Gehäusebauteile 116 gebildet.
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Ein Gehäusebauteil 116 umfasst dabei vorzugsweise einen die Feder 142 der Nut-Feder-Verbindung 140 bildenden Vorsprung 144.
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Das weitere Gehäusebauteil 116 umfasst vorzugsweise eine die Nut 146 der Nut-Feder-Verbindung 140 bildende Vertiefung 148.
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Die Vertiefung 148 ist vorzugsweise im Wesentlichen komplementär zu dem Vorsprung 144 ausgebildet.
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Die Gehäusebauteile 116 sind hierdurch vorzugsweise passgenau aneinander anlegbar.
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Bei der in 18 dargestellten ersten Ausführungsform ist vorzugsweise ferner mindestens eine Auflagefläche 150 vorgesehen, welche vorzugsweise zu beiden Seiten der Nut-Feder-Verbindung 140 vorgesehen ist und der zuverlässigen Anlage und Abstützung des Deckels 122 auf dem Becher 118 dient.
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Wie 18 ferner zu entnehmen ist, erstreckt sich die Schweißverbindung 132 vorzugsweise von oben durch den Deckel 122 bis in den Becher 118.
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Da vorzugsweise der Becher 118 dasjenige Gehäusebauteil 116 ist, welches den Vorsprung 144 aufweist, weist der Deckel 122 aufgrund der zugehörigen Vertiefung 148 entsprechend abschnittsweise eine geringere Materialstärke auf.
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Die Schweißverbindung 132 ist vorzugsweise exakt in diesem Bereich geringerer Materialstärke angeordnet, so dass ein einfaches Verschweißen der beiden Gehäusebauteile 116 möglich ist.
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Eine Schweißnaht 152 der Schweißverbindung 132 erstreckt sich vorzugsweise umlaufend längs des Randbereichs 130, insbesondere längs der Nut-Feder-Verbindung 140, um den gesamten Deckel 112 und/oder den gesamten Becher 118 herum.
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Im Übrigen stimmt die in 18 dargestellte Ausführungsform eines Gehäuses 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den 1 bis 3 dargestellten ersten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
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Eine in 19 dargestellte zweite Ausführungsform eines Gehäuses 100 unterscheidet sich von der 18 dargestellten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass ein Gehäusebauteil 116, insbesondere der Deckel 122, einen Federabschnitt 154 umfasst.
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Der Federabschnitt 154 ist vorzugsweise zusätzlich zu einem die Feder 142 der Nut-Feder-Verbindung 140 bildenden Teil des Deckels 122 vorgesehen.
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Der Federabschnitt 154 ist dabei insbesondere ein federnder Abschnitt des Deckels 122 zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen und zur Gewährleistung einer zuverlässigen Anlage des Deckels 122 an dem Becher 118.
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Der Federabschnitt 154 ist somit nicht mit dem Vorsprung 144 gemäß 18 zu verwechseln.
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Vielmehr ist der Federabschnitt 154 ein zusätzlicher Abschnitt des Deckels 122, während auch bei der Ausführungsform gemäß 19 ein die Feder 142 der Nut-Feder-Verbindung 140 bildender Vorsprung 144 an dem Becher 118 angeordnet und/oder ausgebildet ist.
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Die Vertiefung 148 in dem Deckel 122, welche die Nut 146 der Nut-Feder-Verbindung 140 bildet, schließt sich vorzugsweise an den Federabschnitt 154 an.
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Der Deckel 122 ist somit in einem umlaufenden Randbereich 130 im Wesentlichen wellenförmig ausgebildet, wodurch sich der Federabschnitt 154 und die Vertiefung 148 ergeben.
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Im Übrigen stimmt die in 19 dargestellte zweite Ausführungsform des Gehäuses 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in 18 dargestellten ersten Ausführungsform überein, so das auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
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Eine in 20 dargestellte dritte Ausführungsform eines Gehäuses 100 entspricht im Wesentlichen der in 19 dargestellten zweiten Ausführungsform. Lediglich ergänzend ist hierbei die Schweißverbindung 132 vorgesehen.
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Das Verschweißen kann insbesondere von schräg oben erfolgen, um einen möglichst großen Bereich des welligen Abschnitts des Deckels 122 zu erfassen und sicher mit dem Becher 118 zu verbinden.
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Im Übrigen stimmt die in 20 dargestellte dritte Ausführungsform des Gehäuses 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in 19 dargestellten zweiten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
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Eine in 21 dargestellte vierte Ausführungsform eines Gehäuses 100 unterscheidet sich von der in 18 dargestellten ersten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass keine Anlageflächen 150 vorgesehen sind. Vielmehr liegt der Deckel 122 lediglich im Bereich seiner Vertiefung 148 auf dem Vorsprung 144 des Bechers 118 auf.
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Im Übrigen stimmt die in 21 dargestellte vierte Ausführungsform des Gehäuses 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in 18 dargestellten ersten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
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Eine in 22 dargestellte fünfte Ausführungsform eines Gehäuses 100 unterscheidet sich von der in 18 dargestellten ersten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass anstelle der Nut-Feder-Verbindung 140 eine Schrägfläche 156 am Becher 118 und eine weitere Schrägfläche 156 am Deckel 122 vorgesehen sind. Mittels der Schrägflächen 156 kann insbesondere eine zuverlässige mittige Positionierung des Deckels 122 relativ zu dem Becher 118 gewährleistet werden.
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Im Übrigen stimmt die in 22 dargestellte fünfte Ausführungsform des Gehäuses 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in 18 dargestellten ersten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
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Eine in 23 dargestellte sechste Ausführungsform eines Gehäuses 100 unterscheidet sich von der in 20 dargestellten dritten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass der Deckel keinen Federabschnitt 154 umfasst. Jedoch ist hierbei vorgesehen, dass der Deckel 122 in seinem Randbereich 130 leicht nach oben gebogen ist. Zudem ist der Vorsprung 144 des Bechers 118 nach innen geneigt, um den gebogenen Randbereich 130 des Deckels 122 mit der darin ausgebildeten Vertiefung 148 zuverlässig aufnehmen zu können.
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Im Übrigen stimmt die in 23 dargestellte sechste Ausführungsform eines Gehäuses 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in 20 dargestellten dritten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung Bezug genommen wird.
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Bei weiteren (nicht dargestellten) Ausführungsformen von Gehäusen 100 können einzelne oder mehrere Merkmale und/oder Vorteile der vorstehend genannten Ausführungsformen beliebig miteinander kombiniert sein. Beispielsweise kann auch bei der in 18 dargestellten Ausführungsform eines Gehäuses 100 ein Federabschnitt 154 gemäß der in 19 dargestellten zweiten Ausführungsform vorgesehen sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 6933813 [0005]
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- JP 2009-146645 A [0005]
- JP 2011-129266 A [0005]
- WO 2013-093965 A1 [0005]
- JP 56-56802 B2 [0005]
- JP 2011-238412 A [0005]
- JP 2002-175787 A [0005]
- JP 2000-090893 A [0005]
- JP 2005-183360 A [0005]
