DE102013002629A1

DE102013002629A1 - Deckelelement und Gehäusevorrichtung zur Verwendung des Deckelelements

Info

Publication number: DE102013002629A1
Application number: DE102013002629.6A
Authority: DE
Inventors: Oliver Schwab; Frank Herdtweck; Wolfgang Bass
Original assignee: HKR Seuffer Automotive GmbH and Co KG
Current assignee: HKR Seuffer Automotive GmbH and Co KG
Priority date: 2013-02-15
Filing date: 2013-02-15
Publication date: 2014-08-21
Also published as: US20140233197A1; CN103997870A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Deckelelement (2), das zum Abdecken eines Gehäuseunterteils (3) zur Bildung einer Gehäusevorrichtung (1) mit diesem verbindbar ist, wobei das Deckelelement einstückig als ein Formteil ausgebildet ist, die untere in Richtung des Unterteils zeigende Oberfläche (16) des Deckelelements in der Weise ausgebildet ist, dass sie der Kontur der inneren Oberfläche des Unterteils folgt, und Vorsprünge und Vertiefungen in der unteren Oberfläche des Deckelelements derart ausgebildet sind, dass Vertiefungen in der inneren Oberfläche des Unterteils zumindest teilweise ausgefüllt und Vorsprünge der inneren Oberfläche des Unterteils zumindest teilweise formschlüssig umgeben werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Deckelelement, und insbesondere ein als Formteil ausgebildetes Deckelelement zur Abdeckung eines Gehäuseunterteils, sowie eine Gehäusevorrichtung zur Verwendung des Deckelelements.
Die Druckschrift DE 197 28 992 A1 offenbart ein Gehäuse für einen Halbleiterkörper (Halbleiterchip), wobei der Halbleiterkörper in einen unteren Teil eines Gehäuses eingesetzt und fixiert ist. Der verbleibende Raum innerhalb des Gehäuses wird vergossen, so dass ein Abschluss des Gehäuses gebildet und ein einzelner Baustein in Verbindung mit dem Halbleiterkörper bereitgestellt wird.
Die Druckschrift US 7 462 919 B2 offenbart ein druckempfindliches Bauelement, mittels dessen Schaltfunktionen ausgelöst werden können. Ein druckempfindlicher Halbleiterchip ist in Kunststoffschichten eingebettet und wird von diesen umschlossen. Ein Druck zum Auslösen eines Schaltvorgangs kann von oben ausgelöst werden. Ferner kann die Anordnung eine im Gussverfahren hergestellte Kunststoffummantelung aufweisen.
Die Druckschrift DE 102 25 993 A1 offenbart eine Anordnung, bei der ein im Betrieb Wärme abgebendes elektronisches Bauelement mittels eines Federelements festgehalten und an einem Grundkörper angedrückt wird. Der Grundkörper kann hierbei auch als ein Kühlkörper dienen kann. Mittels einer mechanischen Einrichtung ist das Federelement an dem Grundkörper befestigt und übt auf das elektronische Bauelement den erforderlichen Druck aus.
Bei den vorstehend angegebenen bekannten Anordnungen werden ein jeweiliges Gehäuse oder entsprechende Gehäuseteile mehrteilig gebildet und durch unterschiedliche Gussvorgänge (im Allgemeinen mittels eines Kunststoff-Spritzgussverfahrens) hergestellt. In jedem Fall ist eine aufwendige Montage erforderlich. Auch werden zur Herstellung von Gehäuseteilen oder Federelementen verschiedene Materialien benötigt, die jeweils getrennte Fertigungs- und Montagevorgänge erfordern. Es ist des Weiteren im Allgemeinen schwierig, mehrere und teilweise unterschiedliche Bauelemente oder Halbleiterchips in einem Gehäuse anzuordnen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Deckelelement der eingangs genannten Art derart auszugestalten, dass mittels des Deckelelements mindestens ein Gehäuseunterteil zur Bildung einer Gehäusevorrichtung wirksam, dauerhaft und sicher verschlossen und das Deckelelement auf einfache Weise und kostengünstig hergestellt werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mittels eines Deckelelements sowie mittels einer das Deckelelement verwendenden Gehäusevorrichtung mit den Merkmalen der beigefügten Patentansprüche gelöst.
Die vorliegende Erfindung betrifft somit ein Deckelelement, das zum Abdecken eines Gehäuseunterteils mit diesem verbindbar ist, wobei das Deckelelement einstückig als ein Formteil ausgebildet ist, die untere in Richtung des Unterteils zeigende Oberfläche des Deckelelements in der Weise ausgebildet ist, dass sie der Kontur der inneren Oberfläche des Unterteils folgt, und Vorsprünge und Vertiefungen in der unteren Oberfläche des Deckelelements derart ausgebildet sind, dass Vertiefungen in der inneren Oberfläche des Unterteils zumindest teilweise ausgefüllt und Vorsprünge der inneren Oberfläche des Unterteils zumindest teilweise formschlüssig umgeben werden.
Die erfindungsgemäße Anordnung des Deckelelements ermöglicht ein vollständiges Verschließen des Gehäuseunterteils, auf das das Deckelelement aufgesetzt wird, wobei der im Innern des Gehäuseunterteils und des Deckelelements gebildete Raum gegen Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit vollständig abgedichtet ist. Das Deckelelement ist mit dem Gehäuseunterteil verbindbar, so dass eine sichere Verbindung zwischen beiden Elementen gewährleistet ist. Das Deckelelement wird einstückig als ein Formteil ausgebildet. Hierbei ist die innere Oberfläche (innen liegende Oberfläche) des Deckelelements derart ausgebildet, dass sie zumindest teilweise der Kontur der inneren Oberfläche des Gehäuseunterteils folgt. Vorsprünge und Vertiefungen in der inneren Oberfläche des Deckelelements sind in der Weise vorgesehen, dass jeweilige Vertiefungen der inneren Oberfläche des Gehäuseunterteils zumindest teilweise ausgefüllt und Vorsprünge bzw. hervorstehende Teile der inneren Oberfläche des Gehäuseunterteils zumindest teilweise formschlüssig umgeben werden.
Auf diese Weise können innerhalb des Gehäuseunterteils angeordnete Bauteile unterschiedlicher Größe teilweise umschlossen werden, so dass diese Bauelemente festgehalten werden können. Im Falle von Vibrationen können entsprechende Vibrationen gedämpft werden, da das Material des Deckelelements die an der inneren Oberfläche des Gehäuseunterteils hervorstehenden Teile und Bauelemente zumindest teilweise umschließt, so dass eine Dämpfungswirkung bei Schwingungen erzielt wird. Des Weiteren kann eine Vorrichtung, auf der die Teile oder Bauelemente angeordnet sind, wie beispielsweise eine Leiterplatte, mittels des formschlüssigen Umgebens der hervorstehenden Teile und Bauelemente durch das Deckelelement festgehalten und in einer Position fixiert werden.
Das Deckelelement gemäß der vorliegenden Erfindung weist somit eine Mehrzahl von Funktionen auf, wobei eine vollständige Abdichtung des Gehäuseunterteils nach dem Anbringen des Deckelelements gewährleistet ist. Es erfolgt eine mechanische Schwingungs- oder Vibrationsdämpfung, indem einzelne Teile der inneren Oberfläche des Gehäuseunterteils zumindest teilweise durch das Material des Deckelelements umschlossen werden. Auf diese Weise wird eine großflächige und im Wesentlichen an die Konturen der inneren Oberfläche des Gehäuseunterteils angepasste Haltefunktion sicher und dauerhaft erreicht. Ein aufwendiges vollständiges oder teilweises Vergießen des Raums oberhalb der inneren Oberfläche des Deckelunterteils ist nicht erforderlich. Vielmehr gewährleistet die Ausbildung des Deckelelements gemäß der vorliegenden Erfindung eine einfache Herstellung sowie eine einfache Montage, so dass nach Einsetzen von Bauelementen und sonstigen Teilen in das Gehäuseunterteil und einem an diese Konturen angepassten Deckelelement nach dem Aufsetzen des Deckelelements die erforderliche Montage beendet ist. Eine kostengünstige Herstellung des gesamten Gehäuses einschließlich des Gehäuseunterteils und des erfindungsgemäßen Deckelelements ist somit gewährleistet.
Weitere Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in den zugehörigen Unteransprüchen angegeben.
Bei dem Deckelelement kann die innere Oberfläche des Unterteils durch eine Leiterplatte gebildet sein, auf der elektrische und elektronische Bauelemente angeordnet sind, und wobei das Deckelelement ausgebildet ist, der individuellen Kontur der Leiterplatte einschließlich der Bauelemente zu folgen. Auf der Leiterplatte angeordnete vorbestimmte Bauelemente können zumindest teilweise durch das Deckelelement formschlüssig umgeben werden.
Das Deckelelement kann an seiner unteren Oberfläche eine Auflagefläche aufweisen, die nach einer Verbindung des Deckelelements mit dem Unterteil auf einer gegenüberliegenden Auflagefläche des Unterteils flächig und dichtend aufliegt.
Die erste Auflagefläche des Deckelelements kann in das Unterteil hineinragen, wenn das Deckelelement auf das Unterteil aufgesetzt ist.
Die erste Auflagefläche des Deckelelements kann teilweise auf der Leiterplatte aufliegen, und es kann die Leiterplatte in dem Unterteil fixiert werden.
An der unteren Oberfläche des Deckelelements im Bereich von auf der Leiterplatte angeordneten Bauelementen können hervorstehende Andruckbereiche ausgebildet sein, die auf den jeweiligen Bauelementen an vorbestimmten Stellen derselben elastisch aufliegen.
Das Deckelelement kann an seiner unteren Oberfläche eine ringförmige Auflagefläche aufweisen und es kann im Bereich dieser Auflagefläche ein Andruckbereich vorgesehen sein, der auf der zweiten Auflagefläche des Unterteils dichtend aufliegt und sich über dem gesamten Verlauf der ringförmigen Auflagefläche des Deckelelements erstreckt.
Das Deckelelement kann aus einem Schaumstoffmaterial mit einer Komponente oder mit mehreren Komponenten oder aus einem elastischen Mehrkomponenten-Material auf Silikonbasis oder TPE gebildet werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls eine Gehäusevorrichtung mit einem Gehäuseunterteil, in das eine mit elektrischen und elektronischen Bauelementen bestückte Leiterplatte einsetzbar ist, und mit dem vorstehend beschriebenen Deckelelement zum Abdecken des Gehäuseunterteils. Mit dem Einsetzen des Deckelelements in das Gehäuseunterteil kann eine Gehäusevorrichtung gebildet werden, die vollständig verschlossen ist und wobei der im Innern des Gehäuseunterteils und des Deckelelements gebildete Raum gegen Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit vollständig abgedichtet ist.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
1 eine Gehäusevorrichtung einschließlich des Deckelelements in einer Schnittdarstellung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
2 die Gehäusevorrichtung mit dem Deckelelement in einer Schnittdarstellung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
3 eine Schnittansicht von Teilen der Darstellungen der 1 und 2 mit Einzelheiten bezüglich der Anordnung von Halbleiterbauelementen, und
4 zeigt eine Schnittansicht der Anordnung gemäß 2 des zweiten Ausführungsbeispiels, wobei zusätzlich ein Dichtungselement vorgesehen ist.
Erstes Ausführungsbeispiel
Unter Bezugnahme auf 1 wird nachstehend ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
1 zeigt eine Gehäusevorrichtung 1, bei der ein Deckelelement 2 gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Die Gehäusevorrichtung 1 umfasst neben dem Deckelelement 2 ein Gehäuseunterteil 3, das in der Weise ausgebildet ist, dass das Deckelelement 2 und das Gehäuseunterteil 3 miteinander verbindbar sind zur Bildung der Gehäusevorrichtung 1. Das Gehäuseunterteil 3 wird nachstehend vereinfacht als Unterteil 3 bezeichnet.
In der Gehäusevorrichtung 1 ist zwischen dem Deckelelement 2 und dem Unterteil 3 ein Innenraum 4 gebildet, in dem mittels der Gehäusevorrichtung 1 unterzubringende und zu schützende Teile, wie beispielsweise eine Leiterplatte 5 mit einer Mehrzahl von elektrischen und elektronischen Bauelementen sowie mechanischen Elementen. Die vorliegende Erfindung in Verbindung mit dem Deckelelement 2 ist nicht auf die Anordnung der Leiterplatte 5 mit weiteren Bauelementen beschränkt. Zur Vereinfachung der Darstellung erfolgt jedoch die Beschreibung der vorliegenden Erfindung am Beispiel der Anordnung der Leiterplatte 5 mit Bauelementen und weiteren Teilen innerhalb der Gehäusevorrichtung 1.
Die Leiterplatte 5 ist gemäß der Darstellung in 1 in den Innenraum 4 und speziell in das Unterteil 3 der Gehäusevorrichtung 1 eingesetzt. Das Unterteil 3 ist in der Weise ausgestaltet, dass es die Leiterplatte 5 als flächig ausgeführte Einheit aufnehmen kann. Auf der Leiterplatte 5 sind die elektrischen und elektronischen Bauelemente beispielsweise in Form von kleinen Bauelementen 6, die ein überwiegend flache Form aufweisen, und größeren Bauelementen 7 vorgesehen, die eine größere Höhe im Vergleich zu ihrer Grundfläche, mit der sie auf der Leiterplatte 5 befestigt sind, aufweisen und somit von der Leiterplatte 5 hervorstehen. Die kleineren Bauelemente 6 sind kleiner bzw. niedriger als eine vorbestimmte mittlere Höhe von Bauelementen oder Komponenten, und die größeren Bauelemente 7 sind höher als die eine vorbestimmte mittlere Höhe von Bauelementen oder Komponenten (gemessen von der oberen Oberfläche der Leiterplatte 5 zur Oberkante der jeweiligen Bauelemente 6 oder 7). Zu den kleineren Bauelementen oder Komponenten zählen auch flach auf der Leiterplatte 5 angeordnete Bauelemente (z. B. bestimmte Ausführungsformen von Transistoren).
In 1 sind beispielsweise zwei derartige größere Bauelemente 7 angeordnet, bei denen die Höhe in Richtung senkrecht zur Fläche der Leiterplatte 5 größer ist als zumindest eine der Kantenlängen der Auflagefläche auf der Leiterplatte 5. Demgegenüber sind die kleineren Bauelemente 6 im Wesentlichen flacher ausgeführt und liegen mit einer geringen Höhe flach auf der Leiterplatte 5 auf. Die kleineren und größeren Bauelemente 6 und 7 können mittels Anschlussbeinen auf der Leiterplatte 5 elektrisch kontaktiert und mechanisch befestigt werden. Ferner können sie als Oberflächen-montierbare Bausteine (SMD-Bausteine) vorgesehen sein. Die Bauelemente 6 und 7 auf der Leiterplatte sind Teil einer auf der Leiterplatte ausgebildeten Schaltungsanordnung.
Die Form der kleineren und größeren Bauelemente 6 und 7 ist von ihrer jeweiligen Funktion abhängig, wobei integrierte Schaltkreise (IC) eine eher flache Form aufweisen, während Kondensatoren (insbesondere Elektrolytkondensatoren) und Spulen eine größere Höhe aufweisen und somit zu den größeren Bauelementen 7 zu rechnen sind, da sie in größerem Maß über die Leiterplatte 5 hinausragen und im Allgemeinen höher als die vorbestimmte mittlere Höhe sind. Einzelne elektronische Bauelemente, wie beispielsweise Leistungshalbleiter, wie Feldeffekttransistoren, können in Verbindung mit einem entsprechenden Kühlkörper auf der Leiterplatte 5 angeordnet werden. Eine derartige Anordnung wird nachstehend noch in Verbindung mit 3 beschrieben. Die Bauelemente oder Komponenten auf der Leiterplatte 5 stellen Vorsprünge unterschiedlicher Höhe auf der Leiterplatte 5 dar.
Gemäß der Darstellung in 1 ist ferner zumindest ein Steckerbereich 8 vorgesehen, wobei in dem Deckelelement 2 ein Öffnungsbereich 9 angeordnet ist, in welchem auf der Leiterplatte 5 befestigte Kontaktstifte 10 des Steckerbereichs 8 hineinragen. Mittels der Kontaktstifte 10, die in Abhängigkeit von dem Bedarf in vorbestimmter Anzahl vorgesehen sind, kann ein elektrischer Kontakt mit den auf der Leiterplatte 5 angeordneten elektrischen und elektronischen Bauelementen 6 und 7 hergestellt werden, wenn ein entsprechender Stecker eingesteckt wird.
Ist es erforderlich, Bauelemente oder Teile derselben auf der in 1 gezeigten Unterseite der Leiterplatte 5 anzuordnen, sind in dem Unterteil 3 entsprechende Aussparungen 11 vorgesehen. Im Übrigen liegt die Leiterplatte vorzugsweise großflächig auf der oberen Oberfläche des Unterteils 3 auf.
Das mit dem Unterteil 3 verbindbare Deckelelement 2 ist vorzugsweise einstückig ausgeführt. Das Deckelelement 2 besteht aus einem elastischen Material, wie beispielsweise einem Kunststoffmaterial und kann vorzugsweise mittels Spritzgusstechnik hergestellt werden.
Die äußere Form des Deckelelements 2 und insbesondere im Hinblick auf die äußeren Abmessungen ist an die jeweiligen äußeren Abmessungen des Unterteils 3 zur Bildung der Gehäusevorrichtung 1 angepasst. Nach dem Zusammensetzen des Deckelelements 2 und des Unterteils 3 zur Bildung der Gehäusevorrichtung 1 liegt ein Randbereich 12 (erster Randbereich) des Deckelelements 2 auf einem Randbereich 13 (zweiter Randbereich) des Unterteils 3 auf, so dass in Verbindung mit dem elastischen Material zumindest des Deckelelements 2 eine sichere und über den jeweiligen gesamten Randbereich 12 und 13 dichte Auflage erreicht wird. Ferner kann das Deckelelement 2 in das Unterteil 3 der Gehäusevorrichtung 1 formschlüssig hineinragen.
Es sind des Weiteren Befestigungselemente 14 (am Deckelelement 2) und 15 (am Unterteil 3) angeordnet, so dass eine feste Verbindung zwischen dem Deckelelement 2 und dem Unterteil 3 gebildet werden kann, vorzugsweise in Form einer Rastverbindung. Eine derartige Anordnung ist in 1 auf der linken Seite der Gehäusevorrichtung 1 angedeutet. Zur sicheren Verbindung sind in Abhängigkeit von Bedarf und von den geometrischen Abmessungen der Gehäusevorrichtung 1 mehrere dieser Befestigungselemente 14 und 15 über den gesamten Umfang der Randbereiche 12 und 13 verteilt angeordnet.
Gemäß der schematischen Darstellung in 1 wird durch die Anordnung der elektrischen und elektronischen Bauelemente 6 und 7 mit unterschiedlicher Größe und Bauhöhe eine vorbestimmte Kontur innerhalb des Innenraums 4 gebildet, und es ist eine untere Oberfläche 16 des Deckelelements 2 in der Weise ausgebildet, dass sie im Wesentlichen uns somit teilweise der Kontur der Leiterplatte 5 einschließlich der kleineren und größeren Bauelemente 6 und 7 sowie der Steckerbereiche 8 folgt. Die Kontur der Leiterplatte 5 einschließlich der kleineren und größeren Bauelemente 6 und 7 sowie der Steckerbereiche 8 bildet eine innere Oberfläche des Unterteils 3.
Hierbei ist die untere Oberfläche 16 des Deckelelements 2 in der Weise ausgebildet, dass die untere Oberfläche 16 einzelne auf der Leiterplatte 5 angeordnete Bauelemente 6 und 7 gemäß 1 von oben berührt und teilweise Zwischenräume zwischen den jeweiligen Bauelementen 6 und 7 ausfüllt. Hierbei werden speziell die größeren Bauelemente 7 mit einer erheblich über die Leiterplatte 5 hinausragenden Höhe zumindest teilweise von dem Material des Deckelelements 2 umgeben. Gemäß 1 werden somit die größeren Bauelemente 7 mit einer ausreichenden Höhe teilweise von dem Deckelelement 2 umschlossen und somit über zumindest die Hälfte ihrer Ausdehnung senkrecht zur Leiterplatte 5 durch das Material des Deckelelements 2 umgeben. Die größeren Bauelemente 7, die relativ zu der Fläche der Leiterplatte 5 deutliche Vorsprünge darstellen, werden somit teilweise durch das Deckelelement 2 umschlossen, wobei zumindest im oberen und von der Leiterplatte 5 entfernten Bereich des jeweiligen größeren Bauelements 7 das Material des Deckelelements 2 das größere Bauelement 7 berührt.
Es kann somit das Deckelelement 2 der Gehäusevorrichtung 1 nach dem Verbinden mit dem Unterteil 3 mit Teilen seiner unteren Oberfläche 16 einzelne der Bauelemente 6 und 7 ganz oder teilweise berühren. Die auf der Leiterplatte angeordneten Bauelemente 6 und 7 sowie die Steckerbereiche bilden Vorsprünge und dazwischen Vertiefungen, wobei das Deckelelement 2 entsprechende Vertiefungen und Vorsprünge aufweist.
In Verbindung mit dem elastischen Material des Deckelelements 2 können auf die Bauelemente 6 und 7 ungeachtet ihrer Höhe als Vorsprung der inneren Oberfläche des Unterteils 3 relativ zur Leiterplatte 5 sowie ihrer jeweiligen mechanischen Ausgestaltung und äußeren Form Andruckkräfte in Richtung der Leiterplatte 5 ausgeübt werden. Somit sind vorzugsweise die größeren Bauelemente 7 und auch in Abhängigkeit vom Bedarf die kleineren Bauelemente 6 zumindest teilweise formschlüssig in entsprechende Vertiefungen in der unteren Oberfläche 16 des Deckelelements 2 eingebettet, ungeachtet dessen, dass in der schematischen und vereinfachten zeichnerischen Darstellung der Figuren geringe Abstände zwischen den Bauelementen 6 und 7 und der unteren Oberfläche 16 des Deckelelements 2 und weiteren tatsächlich aufeinander liegenden Flächen auftreten können.
Mit der Möglichkeit, dass nach dem Aufsetzen des Deckelelements 2 auf das Unterteil 3 Kräfte auf die jeweiligen Bauelemente 6 und 7 in Richtung der Leiterplatte 5 ausgeübt werden können, kann die Leiterplatte 5 in ihrer Position in dem Unterteil 3 angedrückt und sicher fixiert werden. Eine Verschiebung der Leiterplatte 5 relativ zu sowohl dem Deckelelement 2 als auch dem Unterteil 3 ist mittels dieser Anordnung in der Gehäusevorrichtung 1 nicht möglich.
Die einstückige Anordnung des Deckelelements 2 in Verbindung mit einem elastischen Material führt zu den folgenden Vorteilen bei der Herstellung des Deckelelements 2 sowie bei der Anwendung in der vorstehend beschriebenen Gehäusevorrichtung 1.
Das Deckelelement 2 wird einstückig hergestellt, vorzugsweise aus einem elastischen Material, so dass ein mehrteiliger Aufbau und mehrere Materialien nicht erforderlich sind. Das Deckelelement 2 erreicht mit seinem sicheren und elastischen Sitz in Verbindung mit den Randbereichen 12 und 13 eine vollständige Abdichtung gegen Verschmutzung und eindringende Feuchtigkeit, so dass die im Innenraum angeordnete Teile wie die Leiterplatte 5 sowie die darauf angeordneten Bauelemente 6 und 7 vor einer Einwirkung vor Verschmutzung oder eindringender Feuchtigkeit wirksam und dauerhaft geschützt sind.
Des Weiteren wird durch das Ausüben einer Kraft auf zumindest einen Teil der Bauelemente 6 und 7 (in 1 von oben) in Richtung der Leiterplatte 5 die Leiterplatte 5 in ihrer Position im Unterteil 3 sicher fixiert. Mit dem zumindest teilweisen (formschlüssigen) Umschließen der größeren Bauelemente 7 und auch der kleineren Bauelemente 6 können diese relativ zur Leiterplatte 5 wirksam gehalten werden. Im Falle von Vibrationen, beispielsweise bei dem Einsatz in einer Industriemaschine oder in einem Kraftfahrzeug, wird wirksam verhindert, dass sich einzelne Bauelemente, zumindest die größeren Bauelemente 7, auf der Leiterplatte 5 lockern können. Ein Lösen der Bauelemente 6 oder 7 von der Leiterplatte 5, beispielsweise durch Brechen von Verbindungseinrichtungen oder Lötstellen, wird wirksam verhindert. Mit dem Ausführen des Deckelelements 2 aus einem elastischen Material, beispielsweise aus einem nicht-leitenden Material, kann auch eine sichere elektrische Isolierung zwischen den Bauelementen, beispielsweise zur Verhinderung eines elektrischen Überschlags, erreicht werden.
Das Deckelelement 2 in der erfindungsgemäßen Ausgestaltung stellt somit gleichzeitig und auf sehr einfache Weise und in Verbindung mit einer kostengünstigen Herstellung eine Vielzahl von Funktionen bereit. Neben der Funktion als Deckelelement wird eine sichere Abdichtung der Gehäusevorrichtung 1 erreicht, es erfolgt eine Vibrationsdämpfung bei ungünstigen Einsatzbedingungen, und über das zumindest teilweise formschlüssige Umgeben größerer Bauelemente 7 auf der Leiterplatte 5 ein sicheres Halten der Bauelemente 6 und 7 auch bei starken Vibrationen oder sonstigen von außen wirkenden Kräften. Ferner wird eine thermische Isolation gegenüber erheblichen Temperaturschwankungen von außen sowie eine elektrische Isolation auf der Leiterplatte 5 bewirkt.
Mit dem Ausüben von Kräften mittels der elastischen Eigenschaften des Deckelelements 2 auf eine Vielzahl der Bauelemente 6 und 7 in Richtung der Leiterplatte 5 erfolgt einerseits das Fixieren der Leiterplatte 5 in dem Unterteil 3 sowie das Festhalten zumindest der größeren Bauelemente 7 und Andrücken einer Vielzahl der Bauelemente 6 und 7 an die Leiterplatte 5, wobei gleichzeitig die Schwingungsdämpfung und eine elektrische Isolation bewirkt werden. Ein vollständiges Vergießen des Innenraums des Unterteils 3 sowie der Leiterplatte 5 und der darauf angeordneten Bauelemente 6 und 7 ist nicht erforderlich. Mit der Bildung des Deckelelements 2 vorzugsweise einstückig als ein Formteil aus einem elastischen Material können die vorstehend angegebenen Vorteile erreicht werden.
Die untere Oberfläche 16 des Deckelelements 2 ist somit von der Ausgestaltung der Leiterplatte 5 und der Anzahl, der Ausführung und der Positionierung der jeweiligen Bauelemente 6 und 7 sowie auch entsprechender Steckerbereiche 8 auf der Leiterplatte 5 abhängig. Das Deckelelement 2 wird somit bei der Herstellung auf die jeweilige Ausgestaltung einer bestimmten Leiterplatte 5 und somit einer bestimmten Kontur derselben ausgelegt. Für jede Leiterplatte 5 einschließlich der jeweiligen Bauelemente und Bauelemente 6, 7 und 8, durch die die innere Oberfläche des Unterteils 3 gebildet wird, ist ein spezielles Deckelelement 2 zu bilden, das der sich bei der konkreten Ausgestaltung der Leiterplatte 5 ergebenden Kontur teilweise folgt. Die mechanische Ausgestaltung der bestückten Leiterplatte 5 ist somit von der verwirklichten Schaltungsanordnung sowie der Auswahl (d. h. der Art) der verwendeten Bauelemente 6 und 7 sowie weiterer Komponenten und ihrer Positionierung aus der Leiterplatte 5 abhängig.
Mit einer Änderung von Bauelementen (der Art und ihrer Position) auf der Leiterplatte 5 ist im Allgemeinen ein anders gestaltetes Deckelelement 2 erforderlich. Jede Ausführung der inneren Oberfläche des Unterteils 3 (und somit der Leiterplatte 5 in Verbindung mit den Bauelementen 6, 7 und 8) erfordert eine individuelle Ausführung des Deckelelements 2. Im Einzelnen wird bei der Fertigung des Deckelelements 2 aus einem elastischen Material die sich aus der jeweiligen auf der Leiterplatte 5 anzuordnenden Schaltungsanordnung mit den jeweiligen Bauelementen 6, 7 und 8 ergebende Kontur der Oberfläche (innere Oberfläche) bestimmt und das Deckelelement 2 als eine ungefähre Negativform der Kontur dieser Oberfläche des Unterteils 3 gebildet. Somit folgt die untere Oberfläche 16 des Deckelelements 2 zumindest teilweise der Kontur der inneren Oberfläche des Unterteils 3. Im Einzelnen sind dabei Vorsprünge und Vertiefungen in der unteren Oberfläche 16 des Deckelelements 2 derart ausgebildet sind, dass Vertiefungen in der inneren Oberfläche des Unterteils 3 zumindest teilweise ausgefüllt und Vorsprünge der inneren Oberfläche des Unterteils 3 zumindest teilweise formschlüssig umgeben werden.
Zweites Ausführungsbeispiel
Unter Bezugnahme auf 2 wird nachstehend ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Gleichartige oder identische Bauteile und Komponenten werden bei der Beschreibung des zweiten Ausbildungsbeispiels mit denselben Bezugszeichen wie beim ersten Ausführungsbeispiel bezeichnet.
2 zeigt eine ähnliche Anordnung des Deckelelements 2, wie sie in 1 gezeigt ist, wobei die Gehäusevorrichtung 1 aus dem Unterteil 3 und dem Deckelelement 2 besteht. Das Deckelelement 2 und das Unterteil 3 sind miteinander verbindbar. Hierzu können Befestigungselemente 14 und 15 vorgesehen sein, und es kann eine Rastverbindung hergestellt werden.
In gleicher Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel folgt gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel in ungefährer Weise die Kontur der unteren Oberfläche 16 des Deckelelements 2 der Kontur der inneren Oberfläche der Leiterplatte 5 in Verbindung mit Bauelementen 6 und 7 unterschiedlicher Größe, Form und Anordnung auf der Leiterplatte 5. Ebenso kann zumindest ein Steckerbereich 8 mit einem Öffnungsbereich 9 und Kontaktstiften 10 vorgesehen sein. In den Öffnungsbereich 9 kann ein Stecker eingesetzt werden zur Herstellung eines elektrischen Kontakts zum Betreiben der Schaltungsanordnung, die in Verbindung mit den Bauelementen 6 und 7 auf der Leiterplatte 5 verwirklicht ist.
Auch beim zweiten Ausführungsbeispiel kann seitens des Deckelelements 2 eine in Richtung der Leiterplatte 5 gerichtete Kraft auf die einzelnen Bauelemente 6 und 7 ausgeübt werden, wobei die höheren Bauelemente 7, die erheblich über die Oberfläche der Leiterplatte 5 hinausragen, zumindest teilweise vom Material des Deckelelements 2 umgeben sind.
Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist beim zweiten Ausführungsbeispiel an der unteren Oberfläche 16 des Deckelelements 2 eine Auflagefläche bestimmt, die eine erste Auflagefläche 17 darstellt. Die Leiterplatte 5 ist in dem Unterteil 3 in der Weise angeordnet, dass am äußeren Rand der Leiterplatte 5 im Unterteil 3 ebenfalls eine Auflagefläche 18 (zweite Auflagefläche) definiert ist, die eine Vertiefung im Unterteil 3 umgibt, in die die Leiterplatte 5 in das Unterteil 3 zumindest teilweise formschlüssig eingesetzt ist. Die erste Auflagefläche 17 des Deckelelements 2 liegt teilweise an der zweiten Auflagefläche 18 des Unterteils 3 an. Beide Auflageflächen 17 und 18 können ebene horizontale oder auch geneigte Ringflächen um die Leiterplatte 5 sein, wobei die jeweilige Neigung identisch ist, so dass eine dichtende Auflage der beiden Auflageflächen 17 und 18 gewährleistet ist. Somit wird neben der vorstehend in Verbindung mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Abdichtung der Gehäusevorrichtung 1 über den ersten und zweiten Randbereich 12 und 13 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel eine weitere Abdichtung über die erste und zweite Auflagefläche 17 und 18 zwischen dem Deckelelement 2 und dem Gehäuseunterteil 3 zur Bildung der Gehäusevorrichtung 1 erreicht. Es kann auf diese Weise eine vollständige Abdichtung erreicht werden, auch wenn die Gehäusevorrichtung 1 einer starken Luftströmung oder Spritzwasser in verstärktem Umfang oder längere Zeit ausgesetzt ist, wie es beispielsweise bei einem Einsatz in einer Industriemaschine oder einem Kraftfahrzeug möglich ist.
Des Weiteren ist die Breite der ersten Auflagefläche 17 des Deckelelements 2 größer als die Breite der zweiten Auflagefläche 18 des Unterteils 3, so dass sich die erste Auflagefläche 17 weiter in das Innere der Gehäusevorrichtung 1 erstreckt und auch auf einem Randbereich der Leiterplatte 5 aufliegt. Somit wird neben der verbesserten Abdichtung auch über zumindest einen Teil des Umfangs der Leiterplatte 5 ein weiteres Fixieren derselben in dem Unterteil 3 erreicht, zusätzlich zu dem Andrücken der Leiterplatte 5 in das Unterteil 3 infolge der Ausübung von Kräften auf die verschiedenen Bauelemente 6 und 7 durch das elastische Material des aufgesetzten Deckelelements 2. Auch bei einer stärkeren Vibration oder großen äußeren Kräften ist auf diese Weise ein Verschieben der Leiterplatte 5 oder ein Vibrieren derselben nicht mehr möglich. Die schwingungsdämpfende Wirkung durch das elastische Material des Deckelelements 2 gewährleistet ein sicheres und nahezu vibrationsfreies Fixieren der Leiterplatte 5 im Unterteil 3 einschließlich der auf der Leiterplatte 5 angeordneten Bauelemente 6 und 7. Die weiteren Vorteile, die mit der Ausführung des Deckelelements 2 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel erzielt werden, werden auch mit dem Deckelelement 2 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel erreicht. Somit treffen auf das Deckelelement 2 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel die gleichzeitig bestehenden Mehrfachfunktionen zu, die in Verbindung in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben sind.
3 zeigt eine Ergänzung zu der Anordnung gemäß den 1 und 2 des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels.
Im Zusammenhang mit dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel wurden verschiedenartige Bauelemente beschrieben, die in Form der kleineren oder größeren Bauelemente 6 und 7 auf der Leiterplatte 5 angeordnet sind. Diese Bauelemente 6 und 7 werden nach Einsetzen des Deckelelements 2 in das Unterteil 3 einerseits mit einer entsprechenden vorbestimmten Kraft elastisch in Richtung der Leiterplatte 5 beaufschlagt und andererseits, insbesondere die größeren Bauelemente 7, zumindest teilweise formschlüssig durch das Material des zweiten Deckelelements umgeben. Es ist damit ein sicheres Festhalten (Fixieren) und ein Dämpfen von Vibrationen oder Schwingungen gewährleistet.
3 zeigt die Anordnung eines Halbleiterbauelements, wie beispielsweise eines Leistungshalbleiters (z. B. eines Feldeffekttransistors oder dergleichen), das im Betrieb und speziell bei einer Vielzahl von Schaltvorgängen zum Bereitstellung getakteter Signale eine Verlustwärme abgibt. Zu diesem Zweck sind derartige Halbleiterbauelemente in Verbindung mit einem Kühlkörper angeordnet.
3 zeigt im unteren Bereich in einer ausschnittsweisen Schnittansicht einen Teil des Unterteils 3 mit der darauf angeordneten Leiterplatte 5. Auf der Leiterplatte 5 ist ein Kühlkörper 19 angeordnet, der aus einem wärmeleitenden Material, vorzugsweise aus einem Metall (z. B. Kupfer, Aluminium) besteht. Der Kühlkörper 19 weist mechanische Abmessungen (Breite, Höhe, Tiefe) auf, die von den mechanischen Abmessungen und der Größe und dem Umsatz der Verlustwärme eines zu kühlenden Halbleiterbauelements 20 abhängen. Vorzugsweise ist der Kühlkörper 19 direkt auf der Leiterplatte 5 angeordnet, während das Gehäuse des Halbleiterbauelements 20 auf dem Kühlkörper 19 angeordnet ist. Über dem Halbleiterbauelement 20 ist in 3 ein Teil des Deckelelements 2 dargestellt, wobei die untere Oberfläche 16 des Deckelelements 2 teilweise der Kontur der inneren Oberfläche des Unterteils 3 und damit der Leiterplatte 5 einschließlich darauf angeordneter Bauelemente (6, 7, 20) und Komponenten folgt.
Das elastische Material des Deckelelements 2 liegt auf dem Halbleiterbauelement 20 an und wird mit einer nach unten gerichteten Kraft auf den auf der Leiterplatte 5 aufliegenden Kühlkörper 19 angedrückt. Auf diese Weise ist einerseits das Halbleiterbauelement 20 vor einer Verschiebung gesichert, da es vorzugsweise in einer zumindest kleinen Vertiefung in der unteren Oberfläche 16 des Deckelelements 2 liegt, und andererseits in der Lage, entstehende Verlustwärme an den Kühlkörper 19 abzugeben, da durch einen entsprechenden Druck das Halbleiterbauelement 20 auf dem Kühlkörper 19 mit einem guten thermischen Kontakt aufliegt. Es kann ferner die untere Oberfläche 16 des Deckelelements 2 derart ausgebildet werden, dass Anschlussleitungen 21 des Halbleiterbauelements 20 ebenfalls durch das elastische Material des Deckelelements 2 fixiert werden.
Auf diese Weise besteht die Möglichkeit, einerseits mittels des elastischen Materials des Deckelelements 2 weitere Wärmezufuhr zu dem Halbleiterbauelement 20 von außen zu verhindern und andererseits eine ausreichende Wärmeabfuhr vom Halbleiterbauelement 20 zum Kühlkörper 19 zu gewährleisten.
In einer Abwandlung hierzu besteht die Möglichkeit, sowohl das Halbleiterbauelement 20 als auch den Kühlkörper 19 zusammen in einem Winkel, vorzugsweise einem rechten Winkel, zur Leiterplatte 5 anzuordnen, wobei die beiden Teile 20 und 21 dann in eine entsprechende Vertiefung im Deckelelement 2 hineinragen und auf diese Weise einerseits mechanisch gestützt und andererseits in engen Kontakt miteinander gebracht werden. Es werden mit dieser Abwandlung die gleichen Vorteile erreicht.
Abwandlungen
4 zeigt eine Schnittansicht der Anordnung gemäß 2 des zweiten Ausführungsbeispiels, wobei zusätzlich ein Dichtungselement 22 vorgesehen ist.
Das Deckelelement 2 und das Unterteil 3 weisen jeweils die in Verbindung mit dem zweiten Ausführungsbeispiel dargestellten Auflageflächen ersten und zweiten 17 und 18 auf. Während in dem zweiten Ausführungsbeispiel die beiden Auflageflächen 17 und 18 einander bündig und großflächig berühren und damit eine zusätzliche Abdichtung bewirken, ist in der Abwandlung gemäß 4 das Dichtungselement 22 vorgesehen. Das Dichtungselement 22 besteht aus einem elastischen Material und vorzugsweise einem Kunststoffmaterial, wobei das Dichtungselement 22 sowohl zwischen dem äußeren Rand der Leiterplatte 5 und dem Unterteil 3 als auch zwischen den beiden Auflageflächen 17 und 18 angeordnet ist. Das Dichtungselement 22 wird zwischen den Auflageflächen 17 und 18 eingeschlossen, so dass eine weiter verbesserte Abdichtung erreicht wird. Gleichzeitig wird die Leiterplatte 5 elastisch und sicher in dem Unterteil 3 fixiert.
4 zeigt ferner über einem Teil der Bauelemente 6 und 7 und somit an der unteren Oberfläche 16 des Deckelelements 2 Andruckbereiche 23, die bei zumindest einem Teil der Bauelemente 6 und 7 vorgesehen sind und bei denen die untere Oberfläche 16 des Deckelelements 2 derart ausgestaltet ist, dass der Andruckbereich 23 aus einem Vorsprung besteht, der kleiner ist als die obere Oberfläche des jeweils darunter angeordneten Bauelements 6 oder 7, und wobei der auf das jeweilige Bauelement 6 oder 7 ausgeübte Druck lediglich über den Andruckbereich 23 elastisch ausgeübt wird.
Es ist auf diese Weise möglich, gezielt in Abhängigkeit von der Art der Bauelemente 6 und 7 und den jeweiligen mechanischen Abmessungen und der Anordnung des Bauelements 6 und 7 auf der Leiterplatte 5 den Druck in der Mitte oder auf einer bevorzugten Seite des Bauelements 6 und 7 auszuüben. Somit kann gezielt auch unter Ausnutzung einer bestimmten Gestaltung der Oberfläche des jeweiligen Bauelements 6 oder 7 die in den Figuren von oben in Richtung der Leiterplatte 5 ausgeübte Druckkraft zum optimalen Fixieren sowohl der Leiterplatte 5 als auch der jeweiligen Bauelemente 6 und 7 ausgeübt werden. Die weiter erwünschte Dämpfung möglicher Schwingungen und der Mikrobewegungen der Leiterplatte 5 und/oder der jeweiligen Bauelemente 6 und 7 ist in gleicher Weise wie beim ersten und zweiten Ausführungsbeispiel gewährleistet.
Liegt der Andruckbereich 23 auf den jeweiligen Bauelementen 6 und 7 an vorbestimmten Stellen auf, können in Abhängigkeit von der Größe und der Ausgestaltung des Andruckbereichs 23 unterschiedliche Kräfte im Sinne einer Richtung der Kraft und einer Größe der Kraft auf die Bauelemente 6 und 7 ausgeübt werden. Entsprechend einer Anordnung des Andruckbereichs 23 an der unteren Oberfläche 16 des Deckelelements 2 derart, dass der Andruckbereich 23 nur bestimmte Stellen eines jeweiligen Bauelements 6 oder 7 berührt, kann in Abhängigkeit von der Art des Bauelements, seiner Position auf der Leiterplatte 5 und seinen mechanischen Abmessungen gezielt eine größere oder kleinere Kraft in Verbindung mit einer vorbestimmten Richtung ausgeübt werden. An der unteren Oberfläche 16 des Deckelelements 2 im Bereich eines jeweiligen vorbestimmten Bauelements 6 oder 7 ist zumindest ein Andruckbereich 23 vorgesehen, wobei auch mehrere Andruckbereiche vorgesehen sein können, die an verschiedenen Stellen das jeweilige vorbestimmte Bauelement 6 oder 7 berühren und damit gezielt Kräfte in vorbestimmten Richtungen ausüben.
Des Weiteren kann das Deckelelement 2 an seiner unteren Oberfläche 16 und der ringförmigen Auflagefläche 17 im Bereich dieser Auflagefläche ebenfalls einen Andruckbereich 23 aufweisen, der dichtend auf der zweiten Auflagefläche 18 des Unterteils 3 aufliegt und sich über dem gesamten Verlauf der ringförmigen Auflagefläche 17 des Deckelelements 2 erstreckt.
Auch mit dieser Anordnung gemäß der in 4 dargestellten Abwandlung können die vorstehend in Verbindung mit dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel beschriebenen Vorteile erreicht werden.
Neben den vorstehend beschriebenen Mehrfachfunktionen des Deckelelements 2 in der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann durch das elastische Material des Deckelelements 2 erreicht werden, dass Toleranzen in den mechanischen Abmessungen der Bauelemente sowie infolge einer Montage der jeweiligen Bauelemente 6 und 7 auf der Leiterplatte 5 sowie auch der Montage der Leiterplatte 5 einschließlich der Bauelemente 6 und 7 in dem Unterteil 3 ausgeglichen werden können, so dass auch ungeachtet derartiger Toleranzen die Haltewirkung gegenüber den Bauelementen 6 und 7 sowie der Leiterplatte 5 und die Dämpfungswirkung gegenüber Vibrationen gewährleistet ist. Die genannten Vorteile sind ebenfalls gewährleistet bei einer unvermeidlichen thermischen Ausdehnung und Kontraktion der Leiterplatte 5, der jeweiligen Bauelemente 6 und 7 sowie der gesamten Gehäusevorrichtung 1 beispielsweise bei einer Verwendung in einem Kraftfahrzeug mit unterschiedlichen Umgebungs- und Betriebstemperaturen.
Bei der Ausgestaltung des ersten und zweiten Randbereichs 12 und 13 sowie der beiden Auflageflächen 17 und 18 kann auch ein Falz im Sinne einer umlaufenden stufenförmigen Anordnung der jeweiligen einander berührenden Flächen vorgesehen sein, so dass gleichzeitig eine große Dichtheit und eine mechanische Stabilität erreicht werden kann.
Das Deckelelement 2 und das Unterteil 3 der Gehäusevorrichtung 1 können aus demselben Material oder aus unterschiedlichen Materialien hergestellt werden. Vorzugsweise ist das Deckelelement 2 aus einem elastischen Material einstückig hergestellt, und es wird bevorzugt das Unterteil 3 aus einem Material mit höherer Festigkeit gebildet. Hierbei kann die Stabilität der gesamten Gehäusevorrichtung 1 verbessert werden.
Hinsichtlich der verwendbaren Materialien kann das Deckelelement 2 gemäß sämtlichen vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen und möglichen Abwandlungen aus einem elastischen Material, wie beispielsweise einem Schaumstoff bestehen, wobei die Randbereiche (Außenhaut) eine geschlossene Oberfläche bilden können. In Verbindung mit Lufteinschlüssen durch die zellige Struktur des Schaumstoffs wird eine hohe Elastizität über eine lange Lebensdauer erreicht, wobei die Lufteinschlüsse in weiten Bereichen gleichförmige elastische Eigenschaften unterstützen. Das Deckelelement 2 kann ebenfalls aus einem Zweikomponenten-Schaumstoff oder einem Mehrkomponenten-Schaumstoff gebildet werden. Nach der Bestimmung der individuellen Kontur des Unterteils 3 und der darin eingesetzten Leiterplatte 5 einschließlich der darauf angeordneten Bauelemente 6 und 7 kann das Deckelelement 2 beispielsweise mittels Spritzgusstechnik hergestellt werden, wobei die zwei oder mehreren Komponenten des Schaumstoffs in eine vorbestimmte Form eingebracht werden. Demgegenüber können in ein Kunststoffteil bei bekannten Einrichtungen eingesetzte metallische Federelemente gelockert werden und einen Teil ihrer Federkraft verlieren.
Es können zur Ausbildung des vorstehend beschriebenen Deckelelements 2 ebenfalls elastische Stoffe auf Silikon-Basis verwendet werden, die mittels einer Düse in eine entsprechend gestaltete Form eingebracht werden. Weiterhin können auch Kunststoffmaterialien aus zwei oder mehr Komponenten verwendet werden, wobei elastische Komponenten beispielsweise Silikon oder TPE (Thermoplastische Elastomere) sein können. Mit den diesen Materialien eigenen gummielastischen Eigenschaften können die vorstehend angegebenen Vorteile, wie beispielsweise eine Abdichtung, Schwingungsdämpfung und eine elastische Halte- und Andrückfunktion gleichzeitig und über eine lange Lebensdauer erfüllt werden. Mittels der vorstehend angegebenen elastischen Materialien können die Vorteile der vorliegenden Erfindung auch bei Anwendungen mit großen Temperaturschwankungen erhalten werden. Ferner ist eine wirksame elektrische Isolation gewährleistet.
Während aus dem Stand der Technik im Allgemeinen mehrteilige Anordnungen bekannt sind, bei denen mehrere Teile aus unterschiedlichen Materialien zur Bildung einer Abdeckung oder eines Deckelelements oder gleichartigen Elements vorgesehen sind und einen nicht unerheblichen Herstellungs- und Montageaufwand erfordern, ergibt sich mit der erfindungsgemäßen Lösung eine deutliche Vereinfachung der gesamten Anordnung sowohl bei der Herstellung des Deckelelements 2 als auch bei der Montage. Weitere zusätzliche Elemente, wie beispielsweise Federelemente aus Kunststoff oder Metall, sind nicht erforderlich.
Die Gehäusevorrichtung 1 kann zur Aufnahme einer Schaltungsanordnung dienen, die beispielsweise zur Ansteuerung von Elektromotoren in Maschinen und in Kraftfahrzeugen verwendet wird. Die Gehäusevorrichtung 1 mit dem erfindungsgemäßen Deckelelement 2 kann an beliebigen Stellen in einer industriellen Maschine oder einem Kraftfahrzeug sowie auch in einer beliebigen Lage angeordnet werden. Die Abdichtung und mechanische Stabilität im Sinne des Stützens der auf der Leiterplatte 5 befindlichen Bauelemente 6 und 7 gewährleistet auch bei starker mechanischer Beanspruchung eine lange Lebensdauer, ohne dass die Abdichtung gegen eindringenden Schmutz und Feuchtigkeit verschlechtert wird.
Die vorliegende Erfindung wurde anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben. Es ist jedoch für den Fachmann selbstverständlich, dass die Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung gemäß den beschriebenen Figuren und der angegebenen Bauteile und Komponenten in den Figuren und der Beschreibung sowie die weiteren beispielhaften Angaben nicht einschränkend auszulegen sind. Die Erfindung ist auf die angegebenen Darstellungen in den Figuren, insbesondere auf Dimensionen und Anordnungen, nicht beschränkt. Als zur Erfindung gehörig werden sämtliche Ausführungsformen und Varianten angesehen, die unter die beigefügten Patentansprüche fallen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19728992 A1 [0002]
US 7462919 B2 [0003]
DE 10225993 A1 [0004]

Claims

Deckelelement, das zum Abdecken eines Gehäuseunterteils (3) mit diesem verbindbar ist, wobei das Deckelelement einstückig als ein Formteil ausgebildet ist, die untere in Richtung des Unterteils (3) zeigende Oberfläche (16) des Deckelelements (2) in der Weise ausgebildet ist, dass sie der Kontur der inneren Oberfläche des Unterteils (3) folgt, und Vorsprünge und Vertiefungen in der unteren Oberfläche (16) des Deckelelements (2) derart ausgebildet sind, dass Vertiefungen in der inneren Oberfläche des Unterteils (3) zumindest teilweise ausgefüllt und Vorsprünge der inneren Oberfläche des Unterteils (3) zumindest teilweise formschlüssig umgeben werden.
Deckelelement nach Anspruch 1, wobei die innere Oberfläche des Unterteils (3) durch eine Leiterplatte (5) gebildet ist, auf der elektrische und elektronische Bauelemente (6, 7, 8; 20) angeordnet sind, und das Deckelelement (2) ausgebildet ist, der individuellen Kontur der Leiterplatte (5) einschließlich der Bauelemente (6, 7, 8; 20) zu folgen.
Deckelelement nach Anspruch 2, wobei auf der Leiterplatte (5) angeordnete vorbestimmte Bauelemente (6, 7) zumindest teilweise durch das Deckelelement (2) formschlüssig umgeben werden.
Deckelelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Deckelelement (2) an seiner unteren Oberfläche (16) eine Auflagefläche (17) aufweist, die nach einer Verbindung des Deckelelements (2) mit dem Unterteil (3) auf einer gegenüberliegenden Auflagefläche (18) des Unterteils (3) flächig und dichtend aufliegt.
Deckelelement nach Anspruch 4, wobei die erste Auflagefläche (17) des Deckelelements (2) in das Unterteil (3) hineinragt, wenn das Deckelelement (2) auf das Unterteil (3) aufgesetzt ist.
Deckelelement nach Anspruch 4 oder 5, wobei die erste Auflagefläche (17) des Deckelelements (2) teilweise auf der Leiterplatte (5) aufliegt, und die Leiterplatte (5) in dem Unterteil (3) fixiert.
Deckelelement nach Anspruch 2 oder 3, wobei an der unteren Oberfläche (16) des Deckelelements (2) im Bereich von auf der Leiterplatte (5) angeordneten Bauelementen (6, 7; 20) hervorstehende Andruckbereiche (23) ausgebildet sind, die auf den jeweiligen Bauelementen (6, 7; 20) an vorbestimmten Stellen derselben elastisch aufliegen.
Deckelelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Deckelelement (2) an seiner unteren Oberfläche (16) eine ringförmige Auflagefläche (17) aufweist und im Bereich dieser Auflagefläche ein Andruckbereich (23) vorgesehen ist, der auf der zweiten Auflagefläche (18) des Unterteils (3) dichtend aufliegt und sich über dem gesamten Verlauf der ringförmigen Auflagefläche (17) des Deckelelements (2) erstreckt.
Deckelelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Deckelelement (2) aus einem Schaumstoffmaterial mit einer Komponente oder mit mehreren Komponenten oder aus einem elastischen Mehrkomponenten-Material auf Silikonbasis oder TPE gebildet ist.
Gehäusevorrichtung, mit: einem Gehäuseunterteil (3), in das eine mit elektrischen und elektronischen Bauelementen (6, 7; 20) bestückte Leiterplatte (5) einsetzbar ist, und einem Deckelelement (2) gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 8 zum Abdecken des Unterteils (3).