WO2020083817A1 - Gehäuseschale für eine funktionseinheit, funktionseinheit - Google Patents

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WO2020083817A1
WO2020083817A1 PCT/EP2019/078524 EP2019078524W WO2020083817A1 WO 2020083817 A1 WO2020083817 A1 WO 2020083817A1 EP 2019078524 W EP2019078524 W EP 2019078524W WO 2020083817 A1 WO2020083817 A1 WO 2020083817A1
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side wall
ceiling area
functional unit
housing
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PCT/EP2019/078524
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Maximilian Busch
Stephan VOEHRINGER
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Robert Bosch Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a housing shell for a functional unit with the features of the preamble of claim 1 and a functional unit with such a housing shell.
  • the functional unit has at least one electrical and / or electronic component, which is received in a receiving space of the housing shell.
  • the component is thus protected against external influences that could damage the component.
  • a housing made of plastic which can be used to protect electronics or other sensitive components from external mechanical or chemical influences.
  • the housing can be used for example in a motor vehicle as an E-box, control unit holder or cable duct.
  • the housing is fastened to a scaffold, for example to the body of the motor vehicle, with the aid of a fastening means.
  • a scaffold for example to the body of the motor vehicle, with the aid of a fastening means.
  • at least one opening is seen in the housing.
  • the housing is also exposed to static loads from the fastener. The loads can lead to creeping of the loaded material, which in turn can lead to a slowly progressive plastic deformation of the material.
  • the opening of the housing for receiving the fastener agent is therefore formed by an insert made of a second plastic with at least one granular and / or fibrous filler.
  • the present invention has for its object to provide a housing shell for a functional unit with at least one electrical and / or electronic component, the robustness is further increased and thus has an increased protective effect.
  • the housing shell with the features of claim 1 is proposed.
  • Advantageous developments of the invention can be found in the subclaims.
  • a functional unit with such a housing shell is also specified.
  • a housing shell for a functional unit with at least one electrical and / or electronic component is proposed.
  • the housing shell is essentially made of a plastic material and has a ceiling area and at least one side wall formed in one piece with the ceiling area to limit a receiving space for the electrical and / or electronic component. According to the ceiling area is more rigid than the at least one side wall.
  • the at least one side wall is therefore less rigid or more flexible compared to the ceiling area, which leads to a "soft" bearing of the housing shell.
  • the effect of this is that when the housing shell is subjected to an impact, the impact energy is introduced into the at least one side wall via the rigid ceiling region and there - in an uncritical region of the housing - is at least partially reduced and thus defused, so that there is no deformation of the ceiling region .
  • This ensures that the ceiling area does not bulge inwards and damages the electrical and / or electronic component accommodated in the receiving space.
  • the proposed housing shell accordingly has an increased impact or shock resistance. With the help of the proposed Housing shell can thus be realized for electrical and / or electronic construction parts that are particularly robust and resistant.
  • housings for electrical components or equipment are internationally standardized, namely in accordance with the IEC 62262: 2002 standard.
  • a housing can be assigned to a certain type of protection or impact resistance class (IK01 to IK10), depending on the impact energy that it can withstand.
  • the impact energy is measured in joules.
  • a housing In the highest impact class IK10, a housing must withstand an impact energy of at least 20 joules.
  • Metallic materials are usually used for IK10 impact class housings. Metallic materials, however, have the disadvantage that they are not permeable to radio signals and are therefore not suitable for certain applications.
  • the proposed housing shell provides a remedy here, since it can withstand an impact energy of at least 20 joules and is permeable to radio signals.
  • the ceiling area of the housing shell is convexly curved outwards.
  • the convex curvature can be achieved by material reinforcement and / or convex shaping of the ceiling area. This means that the interior of the ceiling can be flat or concave.
  • the curvature of the ceiling area increases the bending or form rigidity, since it runs in the opposite direction to the direction of force in the event of an impact load.
  • the ceiling area have a stiffening structure that is not visible from the outside.
  • the bending or form rigidity of the ceiling area of the housing shell can be increased further.
  • the surface of the ceiling area can be made essentially smooth, so that the housing shell becomes less dirty.
  • the stiffening structure can in particular be rib-like or lattice-like, for example honeycomb-shaped. The increased bending or stiffness can be achieved in this way with minimal material.
  • a lattice-like, for example honeycomb, structure has opposite over a merely rib-like structure has the advantage that the bracing is largely independent of direction.
  • the ceiling area and the at least one side wall of the proposed housing shell are preferably connected via a curve and / or a slope.
  • the curvature or slope optimizes the application of force from the ceiling area to the side wall, so that the robustness increases further.
  • the plastic material from which the housing shell is made is preferably reinforced by means of fibers. This measure also contributes to an increase in robustness.
  • the fibers have a defined direction.
  • the fiber alignment preferably supports the force dissipation, in particular the force transmission from the ceiling area into the at least one side wall.
  • the at least one side wall can be, for example, a curved side wall that extends over a partial circumference or over the entire circumference of the ceiling area of the housing shell.
  • the ceiling area can have a round, in particular circular, basic shape, while the sides of the wall are hollow-cylindrical.
  • the housing shell has a plurality of side walls, the number of side walls preferably corresponding to the number of side edges of the ceiling area.
  • the housing shell is mirror-symmetrical in plan view with reference to an axis A. This simplifies the assembly of the housing shell, since the orientation is arbitrary. At the same time, the impact energy is distributed as evenly as possible in the event of an impact on the housing shell and is dissipated via the side wall or side walls.
  • a flange is formed on the at least one side wall, preferably on two opposite side walls or side wall sections.
  • the housing shell is supported on the base via the flange, so that the impact energy at one Impact stress of the housing shell is introduced directly into the ground.
  • the flange simplifies the attachment of the housing shell or the functional shell having the Ge housing shell on the ground.
  • the flange - according to a preferred embodiment of the invention - has at least one recess for receiving a fastening means.
  • the fastening means can be, for example, a screw, a rivet or a pin.
  • a socket is preferably integrated in the recess.
  • the socket reinforces or stiffens the flange in the region of the recess, so that the impact energy in the event of an impact load on the housing shell is introduced into the underground via the socket and the fastening means accommodated therein.
  • the socket thus optimizes the power dissipation.
  • the socket is preferably made of metal, for example steel, since metallic materials generally have a high mechanical strength.
  • the flange be designed to be more rigid than the side wall on which the flange is molded. Part of the force or impact energy to be dissipated can be absorbed via the less rigid or "flexible" side wall. The remaining force or impact energy is introduced into the ground via the flange and - if available - the socket and the fastener.
  • the housing shell is an injection molded part.
  • the housing shell has been produced in an injection molding process or in an injection molding tool.
  • the housing shell can be manufactured easily and inexpensively in this way.
  • the integration of the socket into the flange of the housing shell can be simplified by prefabricating the socket, inserting it into the tool and overmolding with the plastic material of the housing shell. A firm bond between the bushing and the housing shell is achieved by injection molding.
  • the functional unit also proposed is characterized in that it comprises a housing shell according to the invention. In addition, it has at least one electrical and / or electro-accommodated in the receiving space of the housing shell. African component.
  • the component is optimally protected from external mechanical influences, in particular from impact loads, by the housing shell.
  • the electrical and / or electronic component is preferably arranged on a separate base plate, which is connected or connectable to the housing shell, so that the component is accommodated in the receiving space of the housing shell without contact.
  • contact-free means without contact with the housing shell, so that it is decoupled from the component.
  • Vibrations and / or accelerations of the subsurface can be transmitted via the fastening of the base plate, so that they are detected by the electrical and / or electronic component, provided that this corresponds to the function of the component.
  • a sealing element can be integrated into the base plate, on which the housing shell, preferably by means of an internal Kra, is elastically supported.
  • a sealing of the receiving space is achieved via the sealing element, so that the electrical and / or electronic component is additionally protected against the ingress of moisture.
  • FIG. 1 is a perspective view of a functional unit with a housing shell according to the Invention before assembly
  • FIG. 2 is a perspective view of the housing shell of the functional unit of FIG. 1,
  • FIG. 3 is a perspective view of a base plate provided for connection to the housing shell of FIG. 2, 4 shows a schematic longitudinal section through the housing shell of FIG. 2, finally a base plate,
  • Fig. 5 shows a longitudinal section through the housing part of Fig. 2 including Bodenplat te and
  • FIG. 6 is a bottom view of the housing shell of FIG. 2nd
  • the base plate 13 can be connected to a housing shell 1 of the housing, specifically in such a way that the housing shell 1 completely covers the base plate 13 and the electrical and / or electronic component 3 arranged thereon.
  • the connection is made by means of screws 17, which are inserted into the base plate 13 and are screwed into screw channels 16 of the housing shell 1 (see FIG. 6).
  • Both the housing shell 1 and the base plate 13 are essentially made of a plastic material.
  • the housing shell 1 has a ceiling area 5 which is rectangular in plan view.
  • the ceiling area 5 merges into a side wall 6 at its four side edges, in each case via a curve 8 and a slope 9. This means that the housing shell 1 has four side walls 6. In this way, a receiving space 4 for receiving the electrical and / or electronic component 3 is created.
  • a flange 10 with a recess 11 is formed on each of two opposite side walls 6.
  • a bushing 12 made of a metallic material is integrated in the recesses 11 and serves to receive a fastening means (not shown). In particular, this can again be a screw.
  • the housing shell 1 can be fastened to a subsurface using the fastening means, the fastening means being anchored in the subsurface. acts through which forces acting on the housing shell from outside can be introduced into the ground.
  • the two opposite side walls 6, to each of which a flange 10 is formed have a convexly shaped recessed grip 18.
  • the recessed grip 18 also provides access for a tool.
  • a circumference of the sealing element 15 is integrated in the base plate 13, which is arranged on the outside with respect to the at least one electrical and / or electronic component 3.
  • the housing shell 1 is supported on the sealing element 15 via an internal collar 14 (see FIG. 4 or FIG. 5).
  • the receiving space 4 is thus sealed to the outside.
  • the support of the housing shell 1 via the sealing element 15 also brings about a decoupling from the base plate 13, since the sealing element 15 deforms elastically when the housing shell 1 is subjected to an impact, the impact energy being converted into deformation energy.
  • the power dissipation via the housing shell 1 in the event of an impact load is shown schematically in FIG. 4.
  • the impact energy or the impact pulse is indicated by the force F, which acts on the ceiling area 5 of the housing shell 1.
  • the ceiling area 5 is designed to be more rigid than the side walls 6, so that the force F is distributed over the less rigid side walls 6. Since the housing shell 1 is configured symmetrically with respect to an axis A in the top view (or bottom view) (see FIG. 6), the force F is distributed evenly. A part of the force F is absorbed by the less rigid side walls and, moreover, is introduced into the ground via the flanges 10, the bushes 12 and the fastening means (not shown) used here. This creates a housing that can withstand an impact energy of at least 20 joules.
  • the increased bending stiffness of the ceiling area 5 of the housing shell 1 is achieved, inter alia, by the fact that the ceiling area 5 is slightly convex to the outside (see FIG. 5).
  • the convex curvature is achieved by reinforcing the material towards the center.
  • the ceiling area 5 has a stiffening structure door 7, which is not visible from the outside.
  • the structure 7 is formed by a honeycomb grid. The bars of the lattice cause the bracing with minimal material consumption. At the same time, weight can be saved.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gehäuseschale (1) für eine Funktionseinheit (2) mit mindestens einem elektrischen und/oder elektronischen Bauteil (3), wobei die Gehäuseschale (1) im Wesentlichen aus einem Kunststoffmaterial gefertigt ist und einen Deckenbereich (5) sowie mindestens eine einstückig mit dem Deckenbereich (5) ausgebildete Seitenwand (6) zur Begrenzung eines Aufnahmeraums (4) aufweist. Erfindungsgemäß ist der Deckenbereich (5) biegesteifer als die mindestens eine Seitenwand (6) ausgebildet. Die Erfindung betrifft ferner eine Funktionseinheit (2) mit einer erfindungsgemäßen Gehäuseschale (1).

Description

Beschreibung
Titel:
Gehäuseschale für eine Funktionseinheit, Funktionseinheit
Die Erfindung betrifft eine Gehäuseschale für eine Funktionseinheit mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 sowie eine Funktionseinheit mit einer derartigen Gehäuseschale.
Die Funktionseinheit weist mindestens ein elektrisches und/oder elektronisches Bauteil auf, das in einem Aufnahmeraum der Gehäuseschale aufgenommen ist. Das Bauteil ist somit vor äußeren Einwirkungen geschützt, die das Bauteil beschädigen könnten.
Stand der Technik
Aus der Gebrauchsmusterschrift DE 20 2013 010 542 Ul ist ein Gehäuse aus Kunst stoff bekannt, das dazu einsetzbar ist, Elektronik oder andere empfindliche Bauteile vor äußeren mechanischen oder chemischen Einflüssen zu schützen. Das Gehäuse kann beispielsweise in einem Kraftfahrzeug als E-Box, Steuergerätehalter oder Kabel schacht verwendet werden. Das Gehäuse wird hierzu mit Hilfe eines Befestigungsmit tels an einem Gerüst, beispielsweise an der Karosserie des Kraftfahrzeugs, befestigt. Zur Aufnahme des Befestigungsmittels ist im Gehäuse mindestens eine Öffnung vor gesehen. Neben dynamischen Belastungen (beispielsweise aus Vibrationen des Ge- rüsts resultierend) ist somit das Gehäuse auch statischen Belastungen durch das Be festigungsmittel ausgesetzt. Die Belastungen können zu einem Kriechen des belaste ten Materials führen, was wiederum zu einer langsamen fortschreitenden plastischen Verformung des Materials führen kann. In der Folge reduziert sich die Spannkraft bzw. Befestigungskraft des Befestigungsmittels, so dass dieses ggf. nicht mehr seinen Zweck zu erfüllen vermag. Die Öffnung des Gehäuses zur Aufnahme des Befesti- gungsmittels wird daher durch ein Einlegeteil aus einem zweiten Kunststoff mit zumin dest einem granulären und/oder faserförmigen Füllstoff gebildet.
Ausgehend von dem vorstehend genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Gehäuseschale für eine Funktionseinheit mit mindestens einem elektrischen und/oder elektronischen Bauteil anzugeben, deren Ro bustheit weiter gesteigert ist und somit eine erhöhte Schutzwirkung besitzt.
Zur Lösung der Aufgabe wird die Gehäuseschale mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Ferner wird eine Funktionseinheit mit einer derartigen Gehäuseschale angegeben.
Offenbarung der Erfindung
Vorgeschlagen wird eine Gehäuseschale für eine Funktionseinheit mit mindestens ei nem elektrischen und/oder elektronischen Bauteil. Die Gehäuseschale ist im Wesentli chen aus einem Kunststoffmaterial gefertigt und weist einen Deckenbereich sowie mindestens eine einstückig mit dem Deckenbereich ausgebildete Seitenwand zur Be grenzung eines Aufnahmeraums für das elektrische und/oder elektronische Bauteil auf. Erfindungsgemäß ist der Deckenbereich biegesteifer als die mindestens eine Seiten wand ausgebildet.
Die mindestens eine Seitenwand ist demnach weniger biegesteif bzw. im Vergleich zum Deckenbereich nachgiebiger ausgeführt, was zu einer„weichen“ Lagerung der Gehäuseschale führt. Diese bewirkt, dass bei einer Schlagbeanspruchung der Gehäu seschale die Schlagenergie über den biegesteifen Deckenbereich in die mindestens eine Seitenwand eingeleitet wird und dort - in einem unkritischen Bereich des Gehäu ses - zumindest teilweise abgebaut und damit entschärft wird, so dass eine Verfor mung des Deckenbereichs ausbleibt. Dadurch ist sichergestellt, dass sich der Decken bereich nicht nach innen wölbt und das im Aufnahmeraum aufgenommene elektrische und/oder elektronische Bauteil beschädigt. Die vorgeschlagene Gehäuseschale weist demnach eine erhöhte Schlag- bzw. Stoßfestigkeit auf. Mit Hilfe der vorgeschlagenen Gehäuseschale lassen sich somit Gehäuse für elektrische und/oder elektronische Bau teile realisieren, die besonders robust und widerstandsfähig sind.
Die Stoßfestigkeit von Gehäusen elektrischer Bauteile oder Betriebsmittel ist internati onal genormt, und zwar nach der Norm IEC 62262:2002. Nach dieser Norm kann ein Gehäuse einer bestimmten Schutzart bzw. Schlagfestigkeitsklasse (IK01 bis IK10) zu geordnet werden, und zwar in Abhängigkeit von der Schlagenergie, der es standzuhal ten vermag. Die Schlagenergie wird dabei in Joule gemessen. In der höchsten Schlag festigkeitsklasse IK10 muss ein Gehäuse einer Schlagenergie von mindestens 20 Joule standhalten.
Für Gehäuse der Schlagfestigkeitsklasse IK10 werden üblicherweise metallische Werkstoffe eingesetzt. Metallische Werkstoffe weisen jedoch den Nachteil auf, dass sie für Funksignale nicht durchlässig und daher für bestimmte Anwendungen nicht geeig net sind. Hier schafft die vorgeschlagene Gehäuseschale Abhilfe, da sie einer Schlag energie von mindestens 20 Joule standzuhalten vermag und durchlässig für Funksig nale ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Deckenbereich der Ge häuseschale nach außen konvex gewölbt. Die konvexe Wölbung kann durch eine Ma terialverstärkung und/oder konvexe Formung des Deckenbereichs erzielt werden. Das heißt, dass der Deckenbereich innen eben ausgeführt oder konkav geformt sein kann. Die Wölbung des Deckenbereichs erhöht die Biege- bzw. Formsteifigkeit, da sie ent gegengesetzt zur Kraftrichtung bei einer Schlagbeanspruchung verläuft.
Alternativ oder ergänzend wird vorgeschlagen, dass der Deckenbereich eine von au ßen nicht sichtbare aussteifende Struktur aufweist. Auf diese Weise kann die Biege- bzw. Formsteifigkeit des Deckenbereichs der Gehäuseschale weiter erhöht werden. Dadurch, dass die aussteifende Struktur von außen nicht sichtbar ist, kann die Ober fläche des Deckenbereichs im Wesentlichen glatt ausgeführt werden, so dass die Ge häuseschale weniger schnell verschmutzt. Die aussteifende Struktur kann insbesonde re rippen- oder gitterartig, beispielsweise wabenförmig, ausgebildet sein. Die erhöhte Biege- bzw. Formsteifigkeit kann auf diese Weise mit minimalem Materialaufwand er reicht werden. Eine gitterartige, beispielsweise wabenförmige, Struktur weist gegen- über einer lediglich rippenartigen Struktur den Vorteil auf, dass die Aussteifung weitge hend richtungsunabhängig ist.
Bevorzugt ist der Deckenbereich und die mindestens eine Seitenwand der vorgeschla genen Gehäuseschale über eine Rundung und/oder eine Schräge verbunden. Die Rundung bzw. Schräge optimiert die Krafteinleitung vom Deckenbereich in die Seiten wand, so dass die Robustheit weiter steigt.
Des Weiteren bevorzugt ist das Kunststoffmaterial, aus dem die Gehäuseschale gefer tigt ist, mittels Fasern verstärkt. Auch diese Maßnahme trägt zu einer Robustheitsstei gerung bei. Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass die Fasern eine definierte Aus richtung aufweisen. Vorzugsweise unterstützt die Faserausrichtung die Kraftableitung, insbesondere die Krafteinleitung vom Deckenbereich in die mindestens eine Seiten wand.
Bei der mindestens einen Seitenwand kann es sich beispielsweise um eine gebogene Seitenwand handeln, die sich über einen Teilumfang oder über den gesamten Umfang des Deckenbereichs der Gehäuseschale erstreckt. Beispielsweise kann der Deckenbe reich eine runde, insbesondere kreisrunde, Grundform besitzen, während die Seiten wand hohlzylinderförmig ausgeführt ist. Besitzt der Deckenbereich jedoch eine eckige Form, weist die Gehäuseschale mehrere Seitenwände auf, wobei vorzugsweise die Anzahl der Seitenwände der Anzahl der Seitenkanten des Deckenbereichs entspricht.
Vorteilhafterweise ist die Gehäuseschale in der Draufsicht spiegelsymmetrisch in Be zug auf eine Achse A ausgebildet. Dies erleichtert die Montage der Gehäuseschale, da die Orientierung beliebig ist. Zugleich wird die Schlagenergie bei einer Schlagbean spruchung der Gehäuseschale möglichst gleichmäßig verteilt und über die Seitenwand bzw. Seitenwände abgeleitet.
Zur Befestigung der Gehäuseschale und/oder der die Gehäuseschale aufweisenden Funktionseinheit an einem Untergrund wird vorgeschlagen, dass an die mindestens ei ne Seitenwand, vorzugsweise an zwei sich gegenüberliegenden Seitenwänden oder Seitenwandabschnitten, ein Flansch angeformt ist. Über den Flansch wird eine Abstüt zung der Gehäuseschale am Untergrund erreicht, so dass die Schlagenergie bei einer Schlagbeanspruchung der Gehäuseschale direkt in den Untergrund eingeleitet wird. Ferner vereinfacht der Flansch die Befestigung der Gehäuseschale bzw. der die Ge häuseschale aufweisenden Funktionseinheit am Untergrund.
Dies gilt im Besonderen, wenn der Flansch - gemäß einer bevorzugten Ausführungs form der Erfindung - mindestens eine Ausnehmung zur Aufnahme eines Befesti gungsmittels aufweist. Bei dem Befestigungsmittel kann es sich beispielsweise um eine Schraube, einen Niet oder einen Stift handeln. Vorzugsweise ist in der Ausnehmung eine Buchse integriert. Die Buchse verstärkt bzw. versteift den Flansch im Bereich der Ausnehmung, so dass die Schlagenergie bei einer Schlagbeanspruchung der Gehäu seschale über die Buchse und das hierin aufgenommene Befestigungsmittel in den Un tergrund eingeleitet wird. Die Buchse optimiert somit die Kraftableitung. Vorzugsweise ist die Buchse aus Metall, beispielsweise aus Stahl, gefertigt, da metallische Werkstof fe in der Regel eine hohe mechanische Festigkeit besitzen.
Zur weiteren Optimierung der Kraftableitung wird vorgeschlagen, dass der Flansch biegesteifer als die Seitenwand ausgeführt ist, an welcher der Flansch angeformt ist. Über die weniger biegesteife bzw.„nachgiebige“ Seitenwand kann ein Teil der abzulei tenden Kraft bzw. Schlagenergie aufgenommen werden. Die verbleibende Kraft bzw. Schlagenergie wird über den Flansch und - sofern vorhanden - die Buchse und das Befestigungsmittel in den Untergrund eingeleitet.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Gehäuseschale ein Spritzgussteil. Das heißt, dass die Gehäuseschale in einem Spritzguss-Verfahren bzw. in einem Spritzguss-Werkzeug hergestellt worden ist. Die Gehäuseschale kann auf diese Weise einfach und kostengünstig gefertigt werden. Insbesondere kann die In tegration der Buchse in den Flansch der Gehäuseschale vereinfacht werden, indem die Buchse vorgefertigt, in das Werkzeug eingelegt und mit dem Kunststoffmaterial der Gehäuseschale umspritzt wird. Durch Umspritzen wird ein fester Verbund zwischen der Buchse und der Gehäuseschale erreicht.
Die darüber hinaus vorgeschlagene Funktionseinheit zeichnet sich dadurch aus, dass sie eine erfindungsgemäße Gehäuseschale umfasst. Ferner weist sie mindestens ein im Aufnahmeraum der Gehäuseschale aufgenommenes elektrisches und/oder elektro- nisches Bauteil auf. Das Bauteil ist durch die Gehäuseschale optimal vor äußeren me chanischen Einwirkungen, insbesondere vor einer Schlagbeanspruchung, geschützt.
Vorzugsweise ist das elektrische und/oder elektronische Bauteil auf einer separaten Bodenplatte angeordnet, die mit der Gehäuseschale verbunden oder verbindbar ist, so dass das Bauteil kontaktfrei im Aufnahmeraum der Gehäuseschale aufgenommen ist. „Kontaktfrei“ bedeutet in diesem Zusammenhang ohne Kontakt zur Gehäuseschale, so dass diese vom Bauteil entkoppelt ist. Bei einer Schlagbeanspruchung der Gehäuse schale bleibt demnach das elektrische und/oder elektronische Bauteil weitgehend un belastet. Vibrationen und/oder Beschleunigungen des Untergrunds können über die Befestigung der Bodenplatte übertragen werden, so dass diese von dem elektrischen und/oder elektronischen Bauteil erfasst werden, sofern dies der Funktion des Bauteils entspricht.
Zur weiteren Entkopplung der das elektrische und/oder elektronische Bauteil tragenden Bodenplatte von der Gehäuseschale kann in die Bodenplatte ein Dichtelement inte griert sein, an dem die Gehäuseschale, vorzugsweise über einen innenliegenden Kra gen, elastisch abgestützt ist. Über das Dichtelement wird zugleich eine Abdichtung des Aufnahmeraums erreicht, so dass das elektrische und/oder elektronische Bauteil zu sätzlich vor eindringender Feuchtigkeit geschützt ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Funktionseinheit mit einer erfindungs gemäßen Gehäuseschale vor der Montage,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der Gehäuseschale der Funktionseinheit der Fig. 1,
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer zur Verbindung mit der Gehäuseschale der Fig. 2 vorgesehenen Bodenplatte, Fig. 4 einen schematischen Längsschnitt durch die Gehäuseschale der Fig. 2 ein schließlich Bodenplatte,
Fig. 5 einen Längsschnitt durch das Gehäuseteil der Fig. 2 einschließlich Bodenplat te und
Fig. 6 eine Untersicht der Gehäuseschale der Fig. 2.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Der Fig. 1 ist eine Funktionseinheit 2 mit mindestens einem elektrischen und/oder elektronischen Bauteil 3 zu entnehmen, das auf einer Bodenplatte 13 eines mehrteilig ausgeführten Gehäuses der Funktionseinheit 2 angeordnet ist. Die Bodenplatte 13 ist mit einer Gehäuseschale 1 des Gehäuses verbindbar, und zwar in der Weise, dass die Gehäuseschale 1 die Bodenplatte 13 und das hierauf angeordnete elektrische und/oder elektronische Bauteil 3 vollständig abdeckt. Die Verbindung erfolgt mittels Schrauben 17, die in die Bodenplatte 13 eingesetzt sind und in Schraubkanäle 16 der Gehäuseschale 1 eingeschraubt werden (siehe Fig. 6). Sowohl die Gehäuseschale 1 als auch die Bodenplatte 13 sind im Wesentlichen aus einem Kunststoffmaterial gefer tigt.
Wie insbesondere der Fig. 2 zu entnehmen ist, weist die Gehäuseschale 1 einen De ckenbereich 5 auf, der in der Draufsicht rechteckig geformt ist. Der Deckenbereich 5 geht an seinen vier Seitenkanten jeweils über eine Rundung 8 und eine Schräge 9 in eine Seitenwand 6 über. Das heißt, dass die Gehäuseschale 1 vier Seitenwände 6 aufweist. Auf diese Weise wird ein Aufnahmeraum 4 zur Aufnahme des elektrischen und/oder elektronischen Bauteils 3 geschaffen.
An zwei sich gegenüberliegenden Seitenwänden 6 ist jeweils ein Flansch 10 mit einer Ausnehmung 11 angeformt. In den Ausnehmungen 11 ist jeweils eine Buchse 12 aus einem metallischen Werkstoff integriert, die der Aufnahme eines Befestigungsmittels (nicht dargestellt) dient. Hierbei kann es sich insbesondere wieder um eine Schraube handeln. Über das Befestigungsmittel kann die Gehäuseschale 1 an einem Untergrund befestigt werden, wobei das Befestigungsmittel eine Verankerung im Untergrund be- wirkt, über die auf die Gehäuseschale von außen einwirkende Kräfte in den Untergrund einleitbar sind.
Zur Optimierung des Handlings der Gehäuseschale 1 weisen die beiden gegenüberlie genden Seitenwände 6, an die jeweils ein Flansch 10 angeformt ist, eine konvex ge formte Griffmulde 18 auf. Die Griffmulde 18 gewährt zudem Zugang für ein Werkzeug.
Wie insbesondere der Fig. 3 zu entnehmen ist, ist in die Bodenplatte 13 ein umlaufen des Dichtelement 15 integriert, das außenliegend in Bezug auf das mindestens eine elektrische und/oder elektronische Bauteil 3 angeordnet ist. An dem Dichtelement 15 ist die Gehäuseschale 1 über einen innenliegenden Kragen 14 abgestützt (siehe Fig. 4 oder Fig. 5). Der Aufnahmeraum 4 ist somit nach außen abgedichtet. Die Abstützung der Gehäuseschale 1 über das Dichtelement 15 bewirkt zudem eine Entkopplung von der Bodenplatte 13, da sich das Dichtelement 15 bei einer Schlagbeanspruchung der Gehäuseschale 1 elastisch verformt, wobei die Schlagenergie in Verformungsenergie umgewandelt wird.
Die Kraftableitung über die Gehäuseschale 1 bei einer Schlagbeanspruchung ist schematisch in der Fig. 4 dargestellt. Die Schlagenergie bzw. der Schlagimpuls ist durch die Kraft F angedeutet, die auf den Deckenbereich 5 der Gehäuseschale 1 ein wirkt. Bei der dargestellten erfindungsgemäßen Gehäuseschale 1 ist der Deckenbe reich 5 biegesteifer als die Seitenwände 6 ausgelegt, so dass die Kraft F auf die weni ger biegesteifen Seitenwände 6 verteilt wird. Da die Gehäuseschale 1 in der Draufsicht (oder Untersicht) symmetrisch in Bezug auf eine Achse A ausgestaltet ist (siehe Fig. 6), wird die Kraft F gleichmäßig verteilt. Ein Teil der Kraft F wird durch die weniger biege steifen Seitenwände absorbiert und im Übrigen über die Flansche 10, die Buchsen 12 sowie die hierin eingesetzten Befestigungsmittel (nicht dargestellt) in den Untergrund eingeleitet. Auf diese Weise wird eine Gehäuse geschaffen, das einer Schlagenergie von mindestens 20 Joule standzuhalten vermag.
Die erhöhte Biegesteifigkeit des Deckenbereichs 5 der Gehäuseschale 1 wird unter anderem dadurch erreicht, dass der Deckenbereich 5 leicht nach außen konvex ge wölbt ist (siehe Fig. 5). Die konvexe Wölbung wird durch eine Materialverstärkung zur Mitte hin erreicht. Darüber hinaus weist der Deckenbereich 5 eine aussteifende Struk- tur 7 auf, die von außen nicht sichtbar ist. Wie der Fig. 6 zu entnehmen ist, wird die Struktur 7 durch ein wabenförmiges Gitter gebildet. Die Stege des Gitters bewirken die Aussteifung bei zugleich minimalem Materialverbrauch. Zugleich kann Gewicht einge spart werden.

Claims

Ansprüche
1. Gehäuseschale (1) für eine Funktionseinheit (2) mit mindestens einem elektri schen und/oder elektronischen Bauteil (3), wobei die Gehäuseschale (1) im Wesentli chen aus einem Kunststoffmaterial gefertigt ist und einen Deckenbereich (5) sowie mindestens eine einstückig mit dem Deckenbereich (5) ausgebildete Seitenwand (6) zur Begrenzung eines Aufnahmeraums (4) für das elektrische und/oder elektronische Bauteil (3) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass der Deckenbereich (5) biegesteifer als die mindestens eine Seitenwand (6) ausgebildet ist.
2. Gehäuseschale (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der Deckenbereich (5) nach außen konvex gewölbt ist und/oder eine von außen nicht sichtbare aussteifende Struktur (7) aufweist, die vor zugsweise rippen- oder gitterartig, beispielsweise wabenförmig, ausgebildet ist.
3. Gehäuseschale (1) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass der Deckenbereich (5) und die mindestens eine Sei tenwand (6) über eine Rundung (8) und/oder eine Schräge (9) verbunden sind.
4. Gehäuseschale (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoff material mittels Fasern verstärkt ist, wobei vorzugsweise die Fasern eine definierte Ausrichtung aufweisen.
5. Gehäuseschale (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseschale (1) in der Draufsicht spiegelsym metrisch in Bezug auf eine Achse (A) ausgebildet ist.
6. Gehäuseschale (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass an die mindestens eine Seitenwand (6), vorzugsweise an zwei sich gegenüberliegenden Seitenwänden (6) oder Seitenwandabschnitten, ein Flansch (10) angeformt ist.
7. Gehäuseschale (1) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (10) mindestens eine Ausnehmung (11) zur Aufnahme eines Befestigungsmittels aufweist, wobei vorzugsweise in der Ausneh- mung (11) eine Buchse (12) integriert ist, die weiterhin vorzugsweise aus Metall, bei spielsweise aus Stahl, gefertigt ist.
8. Gehäuseschale (1) nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (10) biegesteifer als die Seitenwand (6) ausgeführt ist.
9. Gehäuseschale (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseschale (1) ein Spritzgussteil ist.
10. Funktionseinheit (2) mit einer Gehäuseschale (1) nach einem der vorhergehen den Ansprüche und mindestens einem im Aufnahmeraum (4) aufgenommenen elektri schen und/oder elektronischen Bauteil (3), wobei vorzugsweise das Bauteil (3) auf ei ner separaten Bodenplatte (13) angeordnet ist, die mit der Gehäuseschale (1) verbun den oder verbindbar ist, so dass das Bauteil (3) kontaktfrei im Aufnahmeraum (4) der Gehäuseschale (1) aufgenommen ist.
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