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Die Erfindung betrifft ein Elektronikgehäuse für eine Elektronikeinheit, insbesondere für einen Elektromotor eines Kraftfahrzeugs, mit einem topfartigen Kühlkörper und mit einem diesen öffnungsseitig abdeckenden Elektronikträger.
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Kraftfahrzeuge weisen typischerweise eine Anzahl von Verstellteilen, wie beispielsweise eine Sitzverstellung, ein betätigbares Schloss, einen Fensterheber und/oder ein verstellbares Schiebedach auf, welche mittels eines jeweils zugeordneten elektromotorischen Verstellantriebs zwischen verschiedenen Stellpositionen verfahrbar sind. Das jeweilige Verstellteil wird mittels eines Elektromotors bewegt, dessen Betrieb durch eine zugeordnete (Motor-)Elektronikeinheit (ECU, electronic control unit) gesteuert und/oder geregelt wird. Zum Schutz vor Umwelteinflüssen (Staub, Feuchtigkeit) ist die Elektronikeinheit in der Regel in einem Elektronikgehäuse angeordnet. In der Regel ist das Elektronikgehäuse hierbei in der Nähe eines den Elektromotor aufnehmenden Motorgehäuses angeordnet, oder direkt an diesem montiert.
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Das Elektronikgehäuse ist beispielsweise aus einem Aluminium- oder Stahlmaterial hergestellt und umfasst einen topfartigen Kühlkörper und einen diesen öffnungsseitig abdeckenden Kühldeckel. Der Kühlkörper und der Kühldeckel sind als Gehäusehalbschalen zu einem im Wesentlichen geschlossenen Elektronikgehäuse zusammensetzbar oder (im Montagezustand) zusammengesetzt. Die Elektronikeinheit ist als eine elektrische Schaltung von einem starren Elektronikträger getragen, welcher in den Kühlkörper eingesetzt und befestigt wird.
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Im Betrieb der Elektronikeinheit entsteht eine Verlustwärme aufgrund der (Um-)Schaltvorgänge der elektrischen Bauteile (Leistungshalbleiter). Die Elektronikeinheit ist hierbei vorzugsweise mittels wärmeleitender Schichten (Wärmeleitpad, Wärmeleitpaste) an die metallischen Gehäuseteile angebunden, sodass sich die Elektronik mittels Wärmeleitung an die Umgebung entwärmen kann. Dadurch wird eine Überhitzung der elektronischen Bauteile verhindert, und somit die Schaltung vor irreparablen Schäden der elektronischen Bauteile geschützt.
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Im Betrieb des Elektromotors können sich von dessen elektromagnetischen Kreis mechanische Schwingungen (Vibrationen) eines Rotors und/oder eines Stators mit der Folge einer Ausbildung eines Körperschalls in das Motorgehäuse einkoppeln. Zusätzlich oder alternativ ist es möglich, dass bei einer Einbausituation nahe einem Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs, ein erzeugter Körperschall von einem Verbrennungsmotor oder einem Getriebeteil einkoppelt. Dieser Körperschall breitet sich typischerweise bis in das Elektronikgehäuse aus, wobei bei einem Eintrag hoher Körperschall- beziehungsweise Vibrationsenergien die aufgenommene Elektronikeinheit beschädigt oder zerstört werden kann. Um die Elektronikeinheit vor diesen Vibrationen zu schützen, ist es beispielsweise möglich, die Elektronikeinheit mittels schwingungsentkoppelnder Dämpfungselemente innerhalb des Elektronikgehäuses zu befestigen.
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Diese dämpfende Entkopplung wirkt sich jedoch nachteilig auf eine effektive Wärmeleitanbindung der Elektronikeinheit an dem Elektronikgehäuse aus. Einerseits ist ein möglichst effektiver Wärmekontakt mit einer möglichst flächigen und dichten Anlage der Elektronikeinheit an dem entwärmenden Elektronikgehäuse gewünscht. Andererseits bedingt eine derartige Anlage jedoch eine vergleichsweise starke Kopplung an den Körperschall. Dadurch treten typischerweise Probleme hinsichtlich einer Doppelpassung der Entkopplung und des Wärmekontakts auf, die einerseits eine effektive Wärmeübertragung behindern oder sogar vollständig verhindern. Andererseits wird die Effektivität der Entkopplung reduziert, wodurch eine Gefahr von mechanischen Schäden an den elektronischen Bauteilen der Elektronikeinheit, wie beispielsweise einem Zwischenkreiskondensator, auftritt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein besonders geeignetes Elektronikgehäuse anzugeben. Insbesondere soll eine möglichst effektive Entkopplung von einem Körperschall, unter gleichzeitiger Beibehaltung einer zuverlässigen Kühlung, realisiert werden.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Das Elektronikgehäuse ist für die Aufnahme und Halterung einer Elektronikeinheit, insbesondere für einen Elektromotor eines Kraftfahrzeugs, geeignet und eingerichtet. Die Elektronikeinheit (ECU, electronic control unit) umfasst vorzugsweise eine elektrische Schaltung mit einer Anzahl von elektrischen Bauteilen wie zum Beispiel Leistungstransistoren, die von einem Elektronikträger getragen werden. Das Elektronikgehäuse weist einen etwa topfartigen, insbesondere metallischen Kühlkörper auf, welcher öffnungsseitig durch den Elektronikträger abdeckbar ist.
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Der Elektronikträger weist umfangsseitig einen radial überstehenden, elastischen Dichtrand auf, mit welchem der Elektronikträger derart am Innenumfang des Kühlkörpers klemmbefestigt ist, dass die Elektronikeinheit schwingungsentkoppelt zwischen dem Elektronikträger und dem Kühlkörper gehalten ist. Mit anderen Worten wird der Elektronikträger zur Montage in den Kühlkörper eingesetzt, wobei der Dichtrand aufgrund seiner Elastizität zumindest teilweise gestaucht oder verformt wird. Die wirkenden Rückstellkräfte sind hierbei radial nach innen gerichtet, sodass der Elektronikträger im Wesentlichen schwimmend innerhalb des Kühlkörpers abgestützt beziehungsweise geklemmt ist. Insbesondere wirken die radialen Rückstellkräfte im Wesentlichen gleichmäßig verteilt am Umfang des Elektronikträgers, sodass eine gleichmäßige Anpressung an den Innenumfang beziehungsweise die Innenwand des Kühlkörpers gewährleistet ist. Dadurch ist der Elektronikträger zu dem Kühlkörper relativ beweglich gehalten. Mit anderen Worten ist der Elektronikträger entlang einer Axialrichtung im Wesentlichen frei beweglich, bis ein Berührungskontakt zu dem Kühlkörper, für eine optimale Wärmeübertragung, erzeugt wird.
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Der Dichtrand wirkt hierbei einerseits als Abdichtung zwischen den Gehäuseteilen zum Schutz vor Feuchtigkeit und Staub sowie zusätzlich als ein Entkoppelelement zur Reduzierung des übertragenen Körperschalls. Dadurch ist eine betriebssichere Befestigung der Elektronikeinheit im Elektronikgehäuse realisiert. Insbesondere werden strukturmechanische Schwingungen des Kühlkörpers im Wesentlichen nicht auf die Elektronikeinheit gekoppelt, oder werden zumindest reduziert.
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Der Dichtrand ist zweckmäßigerweise aus einem weichelastischen Kunststoff wie etwa einem Gummielastomer gefertigt, welcher bei Zug- und Druckbelastungen möglichst weichelastisch verformbar ist. Dadurch werden einerseits strukturmechanische Schwingungen des Kühlkörpers von der Elektronikeinheit entkoppelt, wodurch der Körperschall reduziert wird. Des Weiteren ist hierdurch eine hohe Positionierungsgenauigkeit des Elektronikträgers bei einem Füge- oder Montageprozess im Kühlkörper ermöglicht.
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Auf einen Auflagekontakt der Elektronikeinheit an einem Kühlgehäuse mit einem (Kühl-)Deckel wird im Wesentlichen vollständig verzichtet. Mit anderen Worten weist das erfindungsgemäße Elektronikgehäuse im Gegensatz zum Stand der Technik im Wesentlichen keine mechanische Tiefenbegrenzung auf. Der Elektronikträger wird mittels der radialen Abdichtung des Dichtrandes in dem Innenumfang des Kühlkörpers schwimmend positioniert und radial geklemmt. Die Elektronikeinheit ist hierbei von dem Elektronikträger derart gehalten, dass eine besonders körperschallreduzierte Befestigung der Elektronikeinheit im Elektronikgehäuse gewährleistet wird.
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Die Fügung des Elektronikträgers und des Kühlkörpers erfolgt im Wesentlichen kraftschlüssig, wobei es möglich ist, dass zusätzliche Befestigungselemente wie Schrauben oder Distanzhülsen vollständig entfallen. Dadurch ist ein bauteilreduziertes und kostengünstiges Elektronikgehäuse realisiert. Des Weiteren sind durch den Dichtungsrand radiale Fertigungsungenauigkeiten des Elektronikträgers und/oder des Kühlkörpers einfach ausgleichbar.
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Der Kühlkörper ist zum Zwecke einer möglichst hohen Wärmeleitfähigkeit geeigneterweise aus einem Metallmaterial gefertigt. In einer bevorzugten Ausgestaltungsform ist der Kühlkörper insbesondere als ein Druckgrußteil aus einem Aluminiummaterial hergestellt. Der Elektronikträger ist hierbei vorzugsweise als ein Spritzgussteil aus einem schlecht wärmeleitenden Kunststoffmaterial hergestellt. Dadurch ist eine besonders einfache, gewichtssparende und kostengünstige Herstellung des Elektronikgehäuses ermöglicht. Des Weiteren ist durch den metallischen Kühlkörper eine besonders effektive Wärmekontaktfläche zur Wärmeübertragung realisiert.
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In einer geeigneten Weiterbildung weist der Dichtrand eine Anzahl von axial beabstandeten Dichtlippen auf, welche übereinander oder nebeneinander am Umfang des Elektronikträgers angeordnet sind. Dadurch sind mehrere dichtende Kontaktränder zwischen dem Elektronikträger und dem Kühlkörper ausgebildet, sodass ein besonders dichtes Elektronikgehäuse realisiert ist.
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In einer zweckmäßigen Ausgestaltung bilden die Dichtlippen eine in Richtung der Elektronikeinheit geneigte, insbesondere sägezahn- oder tannenbaumartige, Haltekontur aus. Die Haltekontur weist einerseits schräg (geneigt) verlaufende oder keilförmige (keilartige) Einführflächen auf, mit welcher der Elektronikträger einfach in dem Kühlkörper einsetz- und positionierbar ist. Dadurch ist im Füge- oder Montagezustand ein besonders stabiles und betriebssicheres Elektronikgehäuse gewährleistet. Insbesondere wird hierdurch auch bei einem auftretenden Körperschall oder Vibrationen des Kühlkörpers sichergestellt, dass der Elektronikträger in seiner Lage oder Position verbleibt und nicht aus dieser herausgleitet (verrutscht).
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In einer geeigneten Ausführung weist der Elektronikträger einen die Elektronikeinheit axial übergreifenden Dichtkragen auf, mit welchem der Elektronikträger axial gegen einen Boden des Kühlkörpers abgestützt ist. Mit anderen Worten steht der Dichtkragen vom Elektronikträger bodenseitig empor, wobei der Dichtkragen vorzugsweise aus dem gleichen Material wie der Dichtrand gefertigt ist.
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Vorzugsweise weist der Boden des Kühlkörpers eine korrespondierende Aussparung oder Ausnehmung auf, in welche der Dichtkragen im Montage- oder Einbauzustand bündig eingreift. Durch den Dichtkragen wird einerseits die axiale Positionierung des Elektronikträgers beziehungsweise der getragenen Elektronikeinheit bei einer Montage verbessert. Andererseits ist durch den etwa kreisringartigen Dichtkragen eine zusätzliche Abdichtung der Elektronikeinheit gegenüber äußeren Einflüssen wie Verschmutzungen oder Feuchtigkeit realisiert.
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Der Elektronikträger ist somit einerseits über den Dichtrand umfangsseitig gegen den Innenumfang des Kühlkörpers und andererseits axial mittels des Dichtkragens gegen den Boden des Kühlkörpers abgestützt. Mit anderen Worten liegt der Elektronikträger lediglich über weichelastische Elemente am topfartigen Gehäuse des Kühlkörpers an. Dadurch ist eine besonders effektive, zuverlässige und betriebssichere Entkopplung von Körperschall für die Elektronikeinheit realisiert.
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In einer geeigneten Ausgestaltung ist die Elektronikeinheit zur Entwärmung der elektronischen Bauteile mittels einer wärmeleitfähigen Schicht an den Boden des Kühlkörpers angebunden. Mit anderen Worten ist die Elektronikeinheit durch die wärmeleitende Schicht wärmeleittechnisch mit dem Kühlkörper gekoppelt. Dadurch wird die Wärmeableitung in den Kühlkörper verbessert, was sich vorteilhaft auf die Langlebigkeit der elektronischen Bauteile auswirkt. Als wärmeleitende Schicht ist beispielsweise ein Wärmeleitkleber oder ein wärmeleitendes Polymermaterial einsetzbar. Vorzugsweise wird jedoch ein Wärmeleitkissen (Wärmeleitpad) in den zwischen den Elektronikträger und dem Boden gebildeten Zwischenraum eingesetzt. Der Anlagebereich des Wärmeleitkissens ist nachfolgend auch als Wärmeübertragungszone oder -bereich bezeichnet, welcher beispielsweise insbesondere im Bereich der Leistungshalbleiter der Elektronikeinheit angeordnet ist.
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Ein zusätzlicher oder weiterer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass der Elektronikträger im Montagezustand von einem Federbügel des Kühlkörpers übergriffen ist. Durch den Federbügel wird die Position des Elektronikträgers fixiert. Insbesondere wird hierbei eine Kompensation für Setzerscheinungen in der Wärmeübertragungszone realisiert. Der Federbügel ist als federelastisches Montageelement vorzugsweise aus einem Federstahl hergestellt. Dadurch ist eine besonders einfache Montage des Elektronikgehäuses ermöglicht.
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Zur Verbesserung der Stabilität ist der Federbügel in einer geeigneten Weiterbildung insbesondere beidseitig an dem Kühlkörper befestigt. Der Federbügel ist hierbei beispielsweise mittels Befestigungselementen wie etwa Schrauben an dessen Enden im Wesentlichen mechanisch starr an dem Kühlkörper eingespannt. In einer möglichen Weiterbildungsform sind zwischen dem Kühlkörper und dem Federbügel zusätzlich entkoppelnde Komponenten angeordnet, wodurch die Körperschallentkopplung des Elektronikgehäuses weiter verbessert wird.
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In einer besonders stabilen Ausbildung weist der Federbügel in Axialrichtung einen mäanderartigen Verlauf mit einer Anzahl von Federbögen auf. Mit anderen Worten ist der Federbügel derart gebogen oder gewölbt, dass in Radialrichtung eine Anzahl von beispielsweise mit unterschiedlichen Biegeradien gekrümmten Abschnitten gebildet ist. Die Federbögen liegen hierbei im Bereich ihrer jeweiligen Bauchung beziehungsweise ihres jeweiligen (Bogen-)Scheitels an einem elastischen Dämpfungskissen des Elektronikträgers abstützend an. Insbesondere liegt der Federbügel lediglich im Bereich der Bauchungen an dem Elektronikträger an. Durch die Anlage oder Auflage der Federbögen an den Dämpfungskissen ist eine hinsichtlich der Schwingungsentkopplung des Körperschalls zwischen dem Elektronikträger und dem Kühlkörper besonders vorteilhafte Anordnung realisiert. Des Weiteren wirkt jeder Federbogen hierbei als ein blattfederartiges Dämpfungselement, wodurch die Schwingungsentkopplung weiter verbessert wird.
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Durch den Federbügel wird der Elektronikträger somit einerseits sicher in dem Kühlkörper gehalten und vor einem Herausgleiten gesichert. Andererseits verhindern oder reduzieren die Federbögen einerseits und die weichelastischen Dämpfungskissen andererseits eine Ausbreitung des Körperschalls des Kühlkörpers auf den Elektronikträger.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Elektronikträger in einem Mehrkomponenten-Spritzgussverfahren, insbesondere einem Weichkomponenten-Spritzgussverfahren hergestellt. Der Elektronikträger umfasst hierbei geeigneterweise ein integriertes beziehungsweise umspritztes Stanzgitter zur Kontaktierung der Elektronikeinheit mit einem nach außen führenden Steckkontakt zur elektrisch leitfähigen Kopplung an einen Elektromotor und/oder ein Bordnetz des Kraftfahrzeugs.
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Vorzugsweise ist der Elektronikträger in einem Zweikomponenten-Spritzgussverfahren hergestellt. Die erste Spritzgusskomponente ist geeigneterweise ein vergleichsweiser starrer Kunststoff wie etwa ein Thermoplast, mit welchem das Stanzgitter umspritzt wird. Die zweite Komponente ist vorzugsweise der flexible und elastische Kunststoff zur Herstellung des Dichtrands und des Dichtkragens sowie der Dämpfungskissen.
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Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt die einzige Figur in einer schematischen Schnittdarstellung ein Elektronikgehäuse mit einem Kühlkörper und mit einem Elektronikträger.
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Das in der Figur dargestellte Elektronikgehäuse 2 ist zur Aufnahme und Halterung einer Elektronikeinheit 4 geeignet und eingerichtet. Hierzu umfasst das Elektronikgehäuse 2 im Wesentlichen einen topfartigen Kühlkörper 6 und einen die Elektronikeinheit 4 tragenden Elektronikträger 8.
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Die Elektronikeinheit 4 umfasst eine Leiterplatte 10 mit einer Umrichterschaltung, welche in der Figur beispielhaft mittels drei Leistungshalbleitern 12 dargestellt ist. Die Umrichterschaltung umfasst weiterhin eine Bauteilgruppe 14, welche in dem Elektronikträger 8 integriert (umspritzt) ist. Zur Kontaktierung der Leiterplatte 10 mit der Bauteilgruppe 14 weist der Elektronikträger 8 ein integriertes (umspritztes) Stanzgitter 16 auf, das die einzelnen elektronischen Bauteile mittels einer Anzahl an nicht näher bezeichneten Messerkontakten elektrisch leitfähig koppelt. Das Stanzgitter 16 ist zweckmäßigerweise weiterhin elektrisch leitfähig mit einem Anschlusssteckverbinder 18 des Elektronikgehäuses 2 gekoppelt.
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Der Elektronikträger 8 ist mit der Elektronikeinheit 4 bestückt und in den Kühlkörper 6 eingesetzt, wobei der Elektronikträger 8 die Öffnung des Kühlkörpers 6 deckelartig abdeckt. Der Elektronikträger 8 weist zur Befestigung einen umfangsseitig angeordneten Dichtrand 20 auf, welcher dem Außenumfang des Elektronikträgers 8 entlang einer Radialrichtung R übersteht. Der etwa O-Ring-artige Dichtrand 20 ist aus einem flexiblen, insbesondere weichelastischen, Kunststoffmaterial hergestellt.
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Der Dichtrand 20 weist entlang einer Axialrichtung A drei beabstandete Dichtlippen 22 auf, die eine in Richtung der Elektronikeinheit 4 geneigte, etwa sägezahnartige, Haltekontur 24 ausbilden. Wie in der Figur vergleichsweise deutlich ersichtlich ist weist die Haltekontur 24 im Wesentlichen eine Tannenbaumgeometrie als Querschnittsform auf. Im Montagezustand ist der Elektronikträger 8 – wie in der Figur dargestellt – in die Öffnung des Kühlkörpers 6 eingesetzt. Hierbei stützt sich der Elektronikträger 8 mit dem Dichtrand 20 an einer Innenwand 26 des Kühlkörpers 6 ab.
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Wie in der Figur vergleichsweise deutlich ersichtlich wird, weist der Dichtrand 20 einen Außendurchmesser auf, welcher größer dimensioniert ist, als der Innendurchmesser der Innenwand 26 des Kühlkörpers 6. Bei einem Fügen des Elektronikträgers 8 mit dem Kühlkörper 6 werden die Dichtlippen 22 des Dichtrands 20 im Bereich der Haltekontur 24 zumindest teilweise verformt. Die radial wirkenden Rückstellkräfte des elastischen Dichtrands 20 pressen an den Innenumfang beziehungsweise die Innenwand 26 des Kühlkörpers 6, sodass der Elektronikträger 8 biege- und torsionsfrei in dem Kühlkörper 6 klemmbefestigt ist. Die Elektronikeinheit 4 ist hierbei in dem zwischen dem Elektronikträger 8 und dem Boden 28 des Kühlkörpers 6 gebildeten Zwischenraum 30 angeordnet.
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Die Innenwand 26 des Kühlkörpers 6 weist beispielsweise eine rändelungsartige Fügekontur 32 auf, in welche die Haltekontur 24 des Dichtrandes 20 zumindest teilweise eingreift. Dadurch ist der Elektronikträger 8 einerseits kraftschlüssig aufgrund der elastischen Rückstellkräfte des Dichtrands 20 gegen die Innenwand 26 fixiert. Andererseits ist durch den Eingriff der Haltekontur 24 in die Fügekontur 32 eine Fixierung in der Montageposition realisiert. Durch diesen Formschluss wird einem Verrutschen des Elektronikträgers 8, auch bei im Betrieb auftretenden Vibrationen oder Körperschall des Kühlkörpers 6, sicher entgegengewirkt.
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Der Elektronikträger 8 weist elektronikeinheitsseitig einen axial emporstehenden Dichtkragen 34 auf, mit welchem der Elektronikträger 8 in Axialrichtung A gegen den Boden 28 des Kühlkörpers 6 abgestützt ist. Die Elektronikeinheit 4 ist von dem etwa kreisringförmigen Dichtkragen 34 randseitig umschlossen, wobei der Dichtkragen 34 die Leiterplatte 10 bodenseitig übergreift. Der Boden 28 des Kühlkörpers 6 weist eine zum Dichtkragen 34 korrespondierende Aussparung 36 auf, in welche der im Querschnitt etwa zackenförmige Dichtkragen 34 im Montage- oder Einbauzustand bündig und dichtend eingreift. Der Dichtkragen 34 dient einer axialen Begrenzung bei einem Fügevorgang des Elektronikträgers 8 mit dem Kühlkörper 6, sodass die Leiterplatte 10 der Elektronikeinheit 4 keinen direkten (mechanischen) Kontakt zu dem Gehäuse beziehungsweise dem Boden 24 des Kühlkörpers 6 aufweist.
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Durch den Dichtrand 20 einerseits und den Dichtkragen 34 andererseits ist der Elektronikträger 8 und somit die von ihm getragene Elektronikeinheit 4 schwimmend innerhalb des Kühlkörpers 6 befestigt. Durch die weichelastische Ausgestaltung des Dichtrands 20 und des Dichtkragens 34 ist hierdurch eine Kopplung von strukturmechanischen (Körperschall-)Schwingungen oder Vibrationen von dem Kühlkörper 6 an die Elektronikeinheit 4 im Wesentlichen verhindert oder zumindest reduziert. Des Weiteren erfolgt eine Abdichtung des Dichtrands 20 gegenüber dem Innenumfang 26 sowie des Dichtkragen 34 gegenüber dem Boden 28 des Kühlkörpers 6, sodass die Elektronikeinheit 4 sicher vor dem Eindringen von Verschmutzungen (Staub) oder Feuchtigkeit innerhalb des Zwischenraums 30 angeordnet ist.
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Die Leiterplatte 10 ist mittels einer wärmeleitenden Schicht 38, beispielsweise in Form eines Wärmeleitklebers oder Wärmeleitpads, wärmeleitend an den Boden 26 des Kühlkörpers 6 gekoppelt. Die Schicht 38 ist hierbei zweckmäßigerweise im Bereich der Leistungshalbleiter 12 angeordnet, da im Betrieb in diesem Bereich die größte Wärmeentwicklung auftritt.
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Der Kühlkörper 6 gibt die (Ab-)Wärme der Leiterplatte 10 beziehungsweise der Elektronikeinheit 4 mittels (Wärme-)Konvektion an einen Umgebungsbereich ab. Der Kühlkörper 6 ist zum Zwecke einer verbesserten Wärmeleitung insbesondere als ein Druckgussteil aus einem Aluminium oder Stahlmaterial hergestellt. Der Elektronikträger 8 ist als ein Spritzgussteil aus einem schlecht wärmeleitenden Kunststoffmaterial hergestellt, sodass eine Wärmeüberleitung im Wesentlichen lediglich über die Schicht 38 stattfindet. Der Dichtrand 20 und der Dichtkragen 38 sind im Zuge eines Zweikomponenten-Spritzgussverfahrens als Weichteile an den Elektronikträger 8 angespritzt hergestellt.
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Der Elektronikträger 8 ist im Montagezustand von einem Federbügel 40 des Kühlkörpers 6 übergriffen. Der federelastische Federbügel 40 ist beidseitig mittels Befestigungsschrauben 42 an dem Kühlkörper 6 fixiert. Der blattfederartige Federbügel 40 ist entlang der Radialrichtung R über die Öffnung des Kühlkörpers 6 gespannt. Entlang der Axialrichtung A weist der Federbügel 40 einen mäanderartigen Verlauf beziehungsweise Wölbungen oder Biegungen unter Ausbildung von drei Federbögen 44a, 44b und 44c auf.
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Der Federbügel 40 liegt mittels der Federbögen 44a, 44b und 44c im Bereich ihrer jeweiligen Bauchungen beziehungsweise (Bogen-)Scheitel an dem Elektronikträger 8 an. Zur Reduzierung und Entkopplung von Körperschall weist der Elektronikträger 8 zwei Dämpfungskissen 46a und 46b auf, auf welchen die Federbögen 44a, 44b und 44c aufliegen. Die Federbögen 44a und 44b sind scheitelseitig an dem Dämpfungskissen 46a abgestützt und der Federbogen 44c liegt an dem Dämpfungskissen 46b im Bereich der Bauteilgruppe 14 auf.
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Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.
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Wesentlich ist, dass die Elektronikeinheit 4 umfangsseitig gegenüber dem Kühlkörper 6 schwingungsentkoppelt und in der (axialen) Tiefe nicht mechanisch fixiert ist. Dadurch ist eine axiale Beweglichkeit realisiert, bis eine optimale Wärmeübertragung an den Kühlkörper 6 möglich ist. Zu diesem Zwecke ist die Elektronikeinheit 4 vorzugsweise axial angefedert, das bedeutet entlang der Axialrichtung A mit einer Feder(rückstell-)kraft beaufschlagt.
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Das Elektronikgehäuse 2 weist geeigneterweise eine Funktionsintegrierung hinsichtlich einer Körperschallentkopplung und einer Kühlung mittels des Kühlkörpers 6 auf. Der Kühlkörper 6 ist in einer vorteilhaften Einbausituation insbesondere mit einem Wärmereservoir wie etwa einem Gehäuse eines Verbrennungsmotors oder einem Getriebegehäuse gekoppelt. Hierbei ist es beispielsweise denkbar, dass der Kühlkörper 6 durch eine Ausbuchtung des Getriebegehäuses gebildet ist. Mit anderen Worten ist es möglich, dass das Elektronikgehäuse 2 zumindest teilweise in das Getriebegehäuse integriert ist.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Elektronikgehäuse
- 4
- Elektronikeinheit
- 6
- Kühlkörper
- 8
- Elektronikträger
- 10
- Leiterplatte
- 12
- Leistungshalbleiter
- 14
- Bauteilgruppe
- 16
- Stanzgitter
- 18
- Anschlusssteckverbinder
- 20
- Dichtrand
- 22
- Dichtlippe
- 24
- Haltekontur
- 26
- Innenwand/Innenumfang
- 28
- Boden
- 30
- Zwischenraum
- 32
- Fügekontur
- 34
- Dichtkragen
- 36
- Aussparung
- 38
- Schicht
- 40
- Federbügel
- 42
- Befestigungsschrauben
- 44a, 44b, 44c
- Federbogen
- 46a, 46b
- Dämpfungskissen
- R
- Radialrichtung
- A
- Axialrichtung
