WO2009071042A1

WO2009071042A1 - Gehäuse

Info

Publication number: WO2009071042A1
Application number: PCT/DE2008/001757
Authority: WO
Inventors: Friedhelm Rose
Original assignee: Rolec Gehaüse-Systeme Gmbh
Priority date: 2007-12-03
Filing date: 2008-10-30
Publication date: 2009-06-11
Also published as: DE102007058079A1; US20110006648A1; EP2218312A1; DE202007018939U1

Abstract

Ein Gehäuse zur Aufnahme elektrischer und elektronischer Bauteile, das aus einem auf einer Ebene zu befestigenden Unterteil (2, 32) und einem daran durch Verschraubung festlegbaren haubenförmigen Deckel (3, 33) besteht, wirkt mit einem auf der Befestigungsebene anzubringenden Halteelement (6, 36) zusammen, auf das das Unterteil (2, 32) mit dem an ihm befestigten Deckel (3, 33) gegen Federspannung lösbar aufrastbar ist.

Description

Gehäuse

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse, insbesondere zur Aufnahme elektrischer und elektronischer Bauteile, das aus einem auf einer Ebene zu befestigenden Unterteil und einem darauf insbesondere durch Verschraubung fest- legbaren haubenförmigen Deckel besteht.

Solche Gehäuse sind zum Beispiel im Maschinenbau und in der Fahrzeugindustrie im Einsatz und werden an geeigneten ebenen Wand- oder Bodenflächen der Maschinen oder Fahrzeuge befestigt. Zu diesem Zweck sind in den Eckbereichen des Gehäuse-Unterteils außerhalb des Innenraums Kanäle für Befestigungsschrauben angeordnet, die aus ästhetischen Gründen von dem Gehäusedeckel abgedeckt werden, wobei entweder getrennte Kanäle für die Befestigung des Gehäuse-Unterteils an der Ebene und zur Befestigung des Deckels an dem Unterteil oder gemeinsame Kanäle mit einer verhältnismäßig aufwendigen Ausbildung der Befestigungsmittel für beide Verbindungen vorgesehen sind (z. B. DE-PS 36 18 973). In beiden Fällen vergrößern die Kanäle die Abmessungen des Gehäuses. Außerdem muss bei einer notwendigen Demontage des Gehäuses, z. B. für Service-Zwecke oder Auswechslung von darin untergebrachten elektrischen und elektroni- sehen Komponenten erst der Deckel entfernt werden, bevor das Unterteil von der Befestigungsfläche abgeschraubt werden kann.

BESTATIGUNGSKOPIE Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Gehäuse aufzuzeigen, das einfache und raumsparende Montagemittel aufweist, servicefreundlich ist und ein ästhetisches Aussehen hat.

Ausgehend von einem Gehäuse der eingangs genannten Art wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zur Befestigung des Unterteils auf der Ebene ein zuvor an der Ebene anzubringendes Halteelement dient, auf das gegen Federspannung das mit dem Deckel versehene Unterteil lösbar auf rastbar ist.

Es entfallen dadurch die Befestigungskanäle, so dass erhebliches Material (in der Regel Aluminium, Thermoplast oder glasfaserverstärktes Polyester) eingespart wird und das Gehäuse kostengünstiger und durch gleichmäßigere Wandungen auch einfacher herzustellen ist. Die Befestigung des Gehäuses an der Ebene durch den Boden des Unterteils bei abgenommenem Deckel entfällt, und das Gehäuse mit den darin untergebrachten Komponenten kann schnell für Service-Zwecke ausgewechselt bzw. demontiert und anschließend wieder angebracht werden. Das Design der Gehäuseform kann frei und ansprechend gestaltet werden, ohne durch die Befestigungs- mittel eingeschränkt zu sein. Die Befestigung des Deckels am Gehäuse- Unterteil kann durch Schrauben erfolgen, die von unten durch das Unterteil verlaufen, so dass die Schraubenköpfe bei aufgerastetem Gehäuse nicht sichtbar sind.

In Ausgestaltung der Erfindung weisen das Halteelement und das Gehäuse-Unterteil übereinandergreifende Flächen auf, zwischen denen Rastmittel angeordnet sind.

Vorzugsweise besteht das Halteelement aus einer auf die Ebene auf- schraubbaren quadratischen oder rechteckigen Basisplatte mit zwei an gegenüberliegenden Seiten senkrecht aufragenden Schenkeln, wobei an der Unterseite des Gehäuse-Unterteils ein so bemessener Rahmen angeformt ist, dass er die Basisplatte und die Schenkel des Halteelements formschlüssig umgreift. Hierdurch wird sichergestellt, dass das Gehäuse unverschieblich und reproduzierbar an seiner Befestigungsposition gehalten wird.

Vorteilhafterweise weisen Schenkel und Rahmen etwa die gleiche Höhe auf. Dann ist die Befestigung des Gehäuses an der Ebene vollkommen unsichtbar.

Es ist von Vorteil, wenn der Rahmen an der dem einen Schenkel benachbarten Seite wenigstens eine Öffnung zum Einführen einer in diese passenden Zunge des Schenkels aufweist und an der gegenüberliegenden Seite zwischen dem Rahmen und dem diesem benachbarten Schenkel ein Rastmechanismus vorgesehen ist. Wenn dann der Rastmechanismus aus einer mit Federn vorgespannten Kugel besteht oder wie eine Türschlossfalle ausgebildet ist, die über eine Gleitfläche am Rahmen in eine Rastaufnahme einfällt, ist eine Entrastung ohne Spezialwerkzeug möglich.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind am Halteelement elas- tisch nachgiebige Mittel vorgesehen, die das Halteelement und das Gehäuse-Unterteil in eingerastetem Zustand gegeneinander vorspannen. Hierdurch wird ein „Klappern" der Befestigung vermieden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den beigefügten Zeich- nungen gezeigten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen stellen dar:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines Halteelements und eines auf dieses aufrastbaren Gehäuses in perspektivischer Ansicht; Fig. 2 die Anordnung von Fig. 1 in perspektivischer Ansicht mit dem Rastmechanismus aus einer anderen Blickrichtung;

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Halteelements und des daran aufrastbaren Gehäuses;

Fig. 4a das Ausführungsbeispiel von Fig. 3 mit einer abgewandelten Rastvorrichtung im Maßstab 1:1 in Unteransicht;

Fig. 4b einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 4a vor dem

Einrasten des Gehäuses in das Halteelement;

Fig. 4c eine Seitenansicht von Fig. 4;

Fig. 5 die Rastvorrichtung im Kreis B von Fig. 4b in vergrößertem Maßstab;

Fig. 6 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Halteelements und eines daran aufrastbaren Gehäuses;

Fig. 7 das Halteelement von Fig. 6 in einer Explosionsdarstellung;

Fig. 8 das Halteelement und das auf rastbare Gehäuse in einer weiteren perspektivischen Ansicht; und

Fig. 9 das Halteelement in einer weiteren Explosionsdarstellung; Fig. 1 und 2 zeigen in perspektivischer Darstellung ein Gehäuse 1 zur Aufnahme elektrischer und elektronischer Bauelemente, das zur Befestigung an einer Ebene, z. B. an einer Wand- oder Bodenfläche eines Kraftfahrzeugs oder einer Maschine bestimmt ist. Das Gehäuse 1 besteht aus einem vorzugsweise rechteckförmigen Unterteil 2, in dem elektrische und elektronische Bauteile untergebracht sind, und aus einem haubenförmigen Deckel 3, der mit dem Unterteil verschraubt wird. Hierzu sind an den Ecken des Unterteils 2 vier Kanäle 4 für nicht dargestellte Schrauben zur Befestigung des Deckels 3 angebracht. Das Gehäuse 1 besteht aus einem mechanisch widerstandsfähigen Material, z. B. aus Aluminium, einem Thermoplast oder glasfaserverstärktem Polyester. An der Unterseite des Unterteils 2 ist integral ein rechteckiger Rahmen 5 innerhalb des Bereichs der Kanäle 4 angeformt, so dass die Kanäle freiliegen und das Anschrauben des Deckels 3 nicht behindert wird.

In diesen Rahmen 5 passt ein Halteelement 6, das aus einer rechteckigen Basisplatte 7 besteht, die den Innenabmessungen des Rahmens 5 entspricht und an zwei einander gegenüberliegenden Seiten, vorzugsweise an den Schmalseiten, jeweils in Richtung auf den Boden des Unterteils rechtwinklig abgebogen ist, so dass Schenkel 8 und 9 gebildet werden, deren Länge etwa der Höhe des Rahmens 5 entspricht. In dem Halteelement 6 sind parallel zu den längeren Seiten der rechteckigen Basisplatte 7 je zwei durch die Schenkel 8 und 9 verlaufende Schlitze 10 vorgesehen, so dass vier Fe- derbügel 11 gebildet werden, die leicht in Richtung auf das Unterteil 2 gebogen sind, so dass die Enden der Schenkelteile an den Federbügeln 11 über die zwischen ihnen verlaufenden mittleren Schenkelteile vorstehen.

In dem ebenen Bereich des Halteelements 6 sind Bohrungen vorge- sehen, bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel vier, durch die Schrauben 12 verlaufen, mit denen bei der Erstmontage des Gehäuses 1 zunächst das Halteelement 6 ohne das Gehäuse 1 an der Befestigungsebene angeschraubt wird. Dann wird das Gehäuse 1 mit dem Rahmen 5 des Gehäuse- Unterteils in das Halteelement 6 eingesetzt. Dabei gelangt zunächst eine an dem mittleren Schenkelteil an der einen Seite des Halteelements 6 abgebo- gene Zunge 13 in einen dazu passenden Schlitz 14 im Rahmen 5, und dann gleitet durch Herumschwenken der gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 1 ein am Halteelement 6 vorgesehener Rastmechanismus 15 über eine Anlaufschräge 16 am Rahmen 5 in die Rast 17, beim dargestellten Ausführungsbeispiel ein Loch 17 im Rahmen 5.

Den Rastmechanismus zeigt Fig. 2, in der die Anordnung von Fig. 1 perspektivisch aus einer anderen Blickrichtung dargestellt ist. Der Rastmechanismus 15 besteht hier aus einem durch eine Druckfeder 18 vorgespannten Stift 19, dessen Ende als Halbkugel ausgebildet ist und einem Loch 20, wobei sich die Feder 18 mit ihrem hinteren Ende an einer aus dem ebenen Teil der Basisplatte 7 herausgebogenen Lasche und mit ihrem vorderen Ende den halbkugelförmigen Stift durch das Loch 20 drückt und nach Passieren der Anlaufschräge 16 und Erreichen der Achsgenauigkeit zu Loch 17 im Rahmen 5 des Gehäuse-Unterteils 2 durch die Wandstärke des Rahmens 5 in das Loch 17 einfallen kann.

Das Halteelement 6 besteht aus einem federnden Material, vorzugsweise aus Stahl, wobei die Höhe der Schenkel 8, 9 etwa gleich der Höhe des Rahmens 5 bemessen ist, so dass die freien Enden der Federbügel 11 beim Einrasten des Gehäuses 1 zurückfedern und so für eine vibrationsfreie Arretierung zwischen dem Halteelement 6 und dem Boden des Gehäuse- Unterteils 2 sorgen. Der Rahmen 5 umschließt dabei das Halteteil 6 vollständig, so dass die Befestigungsmittel von außen nicht mehr sichtbar sind. Da das Halteelement 6 von dem Rahmen 5 formschlüssig umgriffen wird, wird auch ein seitliches Spiel zwischen diesen beiden Teilen unterbunden. Fig. 3 zeigt das Gehäuse 1 von Fig. 1 und 2 mit einer anderen Ausführungsform des Halteelements. Von der hier vollständig ebenen rechteckigen Basisplatte 7 ragen außer den Schenkeln 8, 9 an den Schmalseiten der Basisplatte 7 auch an den anderen beiden Seiten gleich hohe Schenkel 8a, 9a senkrecht von der Basisplatte 7 empor, so dass die Schenkel einen Rahmen bilden, in den der Rahmen 5 des Gehäuse-Unterteils 2 passt. An Stelle der in Fig. 1 und 2 durch die Schlitze 10 gebildeten Federschenkel 11 sind bei diesem Ausführungsbeispiel in den Ecken der Basisplatte 7 des Halteelements 6 elastisch federnde, vorzugsweise aus Gummi bestehende Puffer 21 befes- tigt, die die Schenkel 8, 8a und 9, 9a des Halteelements überragen und im eingerasteten Zustand zusammengedrückt werden und dadurch Spielfreiheit zwischen Gehäuse-Unterteil 2 und Halteelement 6 herstellen. Der Rastmechanismus 15 ist gleich ausgebildet wie bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 und 2.

Fig. 4a zeigt das Ausführungsbeispiel von Fig. 3 im Maßstab 1 :1 mit einem abgewandelten Rastmechanismus in der Ansicht von unten. Fig. 4 zeigt einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 4a, bei dem der Rahmen 5 des Gehäuseteils 6 in die Zunge 13 des Halteelements 6 eingehängt, aber noch nicht an der gegenüberliegenden Seite in den Rahmen 5 eingerastet ist.

Der Rastmechanismus im Kreis B von Fig. 4b, der in Fig. 5 in vergrößertem Maßstab dargestellt ist, enthält hier ein nach Art der Falle eines Tür- Schlosses ausgebildetes Rastelement 22, das durch eine Druckfeder 23, die sich hinten an der Lasche 24 abstützt, mit einer Rastklinke 25 gegen die Innenseite des Schenkels 9 gedrückt wird, wobei eine Schrägfläche des Rastelements 22 durch einen Schlitz im Schenkel 9 hindurchragt, die beim Schwenken des Gehäuses in die Schließstellung auf die Anlaufschräge 16 des Rahmens 5 trifft und in eine hier als Schlitz ausgebildete Öffnung 17 im Rahmen 5 einrastet. Die Figuren 6 bis 9 zeigen in perspektivischer Darstellung eine dritte Ausführungsform eines Haltelementes 36 und eines daran aufrastbaren Gehäuses 31. Das Gehäuse 31 ist im Wesentlichen entsprechend dem ersten Gehäuse 1 mit einem Unterteil 32 und einem mit dem Unterteil 32 verschraubten Deckel 33 ausgebildet. Für die Verschraubung sind an den Ecken des Unterteils 32 vier Kanäle 34 für nicht dargestellte Schrauben zur Befestigung des Deckels 33 angebracht. An der Unterseite des Unterteils 32 ist integral ein rech- teckiger Rahmen 35 innerhalb des Bereichs der Kanäle 34 angeformt, der sich über die Kanäle 34 bis zur Außenkante des Unterteils 32 hin erstreckt.

Das Halteelement 36, das eine rechteckige Basisplatte 37 umfasst, die den Innenabmessungen des Rahmens 35 entspricht, ist im Rahmen 35 formschlüssig aufnehmbar. Die Höhe der Basisplatte 37 entspricht etwa der Höhe des Rahmens 35, so dass die Seitenfläche der Basisplatte 37 an zwei einander gegenüberliegenden Seiten, vorzugsweise an den Schmalseiten, entsprechend den Schenkeln 8 und 9 der ersten Ausführungsform einen ersten Schenkel 38 und einen zweiten Schenkel 39 ausbildet, deren Länge etwa der Höhe des Rahmens 5 entspricht.

In den vier Ecken der Basisplatte 37 des Halteelements 36 sind vier durchgängige Öffnungen 40 vorgesehen, durch die Schrauben 42 verlaufen, mit denen bei der Erstmontage des Gehäuses 31 das Halteelement 36 an einer Befestigungsebene anschraubbar ist. Für die Befestigung des Gehäuses 31 an dem Haltelement 36 bildet die Basisplatte 37 am ersten Schenkel 38 zwei auf mittlerer Höhe angeordnete, nach außen stehende Zungen 43 aus, die in zugeordneten Schlitzen 44 des Rahmens 35 einsteckbar sind. Des Weiteren umfasst das Haltelement 36 einen Rastmechanismus 45, mit- tels dem das Haltelement 36 auf der Seite des zweiten Schenkels 39 in eine Rast 17 des Rahmens 35, hier ebenfalls ein Schlitz 47, einrastbar ist. Der Rastmechanismus 45 ist ähnlich dem zweiten Ausführungsbeispiel ausgebildet und umfasst ein nach Art der Falle eines Türschlosses ausgebildetes Rastelement 52, das durch eine Druckfeder 53, die sich an einer von der Basisplatte 37 gebildeten Rückwand 54 abstützt, mit einer Rastklinke 55 gegen die Innenseite einer an der Basisplatte 37 mittels wahlweise metrische selbstschneidende Schrauben 46 oder Schrauben mit Sicherungsmuttern befestigten Abdeckplatte 40 gedrückt wird, wobei eine Schrägfläche des Rastelements 52 durch einen von Abdeckplatte 40 und Basisplatte 37 gebildeten Schlitz für den Eingriff in die Rast 47 hindurchragt. Der Rastvorgang wird durch eine vom Rahmen 35 ausgebildete Anlaufschräge 41 , die entsprechend der Anlaufschräge 16 des zweiten Ausführungsbeispiels ausgebildet ist, unterstützt. Die Abdeckplatte 40 deckt den Rastmechanismus 45 nach außen ab.

Die Basisplatte 37, Abdeckplatte 40 und Rastelement 45 bestehen aus Kunststoff. Alternativ wäre aber auch zumindest für einen Teil der Elemente ein Metall einsetzbar. Die Basisplatte 37 ist im mittleren Bereich 48 offen und mit Aussparungen 49 ausgebildet zwecks Material- und Gewichts- reduktion. Das Halteelement 36 umfasst zusätzlich vier in jeweils einer Aufnahme 51 der Basisplatte aufgenommene Gummipuffer 50, wobei jeweils zwei Gummipuffer 50 auf jeweils einer zwischen den Schenkeln 38, 39 liegenden, dem Gehäuse 1 zugewandten Längsseite der Basisplatte 37 angeordnet sind. Im eingerasteten Zustand von Halteelement 36 und Gehäuse 31 werden diese Gummipuffer 50 zusammengedrückt, wodurch Spielfreiheit zwischen Gehäuse 31 und Halteelement 36 hergestellt wird.

Es können grundsätzlich weitere Rastmechanismen 15 bzw. 45 oder Zungen 13 bzw. 43 vorgesehen werden. Dies ist insbesondere für größere Gehäuse vorteilhaft. Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Rastmechanismen beschränkt, sondern es sind in Verbindung mit den Federmitteln an dem Halteelement auch andere Rastmechanismen einsetzbar.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Gehäuse, insbesondere zur Aufnahme elektrischer und elektronischer Bauteile, das aus einem auf einer Ebene zu befestigenden Unterteil (2, 32) und einem daran, insbesondere durch Verschrau- bung festlegbaren haubenförmigen Deckel (3, 33) besteht, dadurch gekennzeichnet dass zur Befestigung des Unterteils (2, 32) auf der Ebene ein zuvor an der Ebene anzubringendes Halteelement

(6, 36) dient, auf das gegen Federspannung das Unterteil (2, 32) mit dem an ihm befestigten Deckel (3, 33) lösbar aufrastbar ist.

2. Gehäuse nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (6, 36) und das Gehäuse-Unterteil (2, 32) übereinan- dergreifende Flächen (5, 8, 9, 35, 38, 39) aufweisen, zwischen denen Rastmittel (15, 45) angeordnet sind.

3. Gehäuse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (6, 36) aus einer auf die Ebene aufschraubbaren quadratischen oder rechteckigen Basisplatte (7, 37) mit zwei an gegenüberliegenden Seiten senkrecht aufragenden Schenkeln (8, 9, 38, 39) besteht und an der Unterseite des Gehäuse-Unterteils (2, 32) ein so bemessener Rahmen (5, 35) angeformt ist, dass er die Basisplatte (7, 37) und die Schenkel (8, 9, 38, 39) des Halteelements formschlüssig umgreift.

4. Gehäuse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel (8, 9, 38, 39) und der Rahmen (5, 35) etwa die gleiche Höhe aufweisen.

5. Gehäuse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (5, 35) an der dem einen Schenkel (8, 38) benachbarten Seite wenigstens eine Öffnung (14, 44) zur Einführung einer in dieses passenden Zunge (13, 43) des Schenkels (8, 38) aufweist und an der gegenüberliegenden Seite zwischen dem Rahmen (5, 35) und dem diesem benachbarten Schenkel (9, 39) ein Rastmechanismus (15, 45) vorgesehen ist.

6. Gehäuse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Rastmechanismus (15, 45) aus einem aus dem Schenkel (9, 39) herausragenden, gegen Federkraft einwärts bewegbaren Rastelement (19, 22, 52) besteht, das bei Ineinanderschieben der beiden Rahmen über eine Anlaufschräge (16, 41) am Rahmen (5, 35) in die Rastaufnahme (17, 47) des Rahmens (5, 35) einfällt oder diese hintergreift.

7. Gehäuse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastelement ein Stift (19) mit halbrundförmigem Kopf ist, der durch ein Loch (20) in dem Schenkel (9) ragt.

8. Gehäuse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastelement (19) wie eine Türschlossfalle (22, 52) ausgebildet ist und die Rastaufnahme ein Schlitz (17, 47) oder ein Vorsprung ist.

9. Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass am Halteelement (6, 36) wenigstens zwei in Richtung auf das Unterteil ragende, elastisch nachgiebige Körper (11 , 50) vorgesehen sind, die das Halteelement (6, 36) und das Unterteil (2, 32) im eingerasteten Zustand gegeneinander vorspan- nen.

10. Gehäuse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet dass an dem Halteelement (6) vier durch Schlitze (10) in der Basisplatte (7) und den Schenkeln (8, 9) gebildete, aus der Ebene der Basisplatte (7) herausgebogene elastisch federnde Bügel (11) vorgesehen sind.

11. Gehäuse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass am Halteelement in Richtung auf das Unterteil (2, 32) ragende elastisch nachgiebige separate Puffer (21 , 50) angebracht sind, die so bemessen sind, dass sie die Schenkel (8, 8a, 9, 9a, 38, 39) des HaI- teelements (6, 36) überragen und im eingerasteten Zustand Halteelement (6, 36) und Gehäuse-Unterteil (2, 32) gegeneinander vorspannen.