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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft ein EMV-Abschirmelement, das sich durch eine besonders einfache, keine zusätzlichen Bauteile benötigende Montage in dem Gehäuse eines Steuergeräts auszeichnet.
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Stand der Technik
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EMV-Abschirmelemente in Form von Abschirmblechen o.ä. Elementen sind aus dem Stand der Technik in vielfältiger Art und Weise bekannt. Derartige, üblicherweise flache oder aber einem Innenraum eines Gehäuses angepasste AMV-Abschirmelemente dienen dazu, einerseits in einem Steuergerät erzeugte elektromagnetische Strahlung nach außen hin abzuschirmen, damit keine Nebenaggregate negativ beeinflusst werden, und zusätzlich auch dazu, dass von derartigen Nebenaggregaten auch keine elektromagnetische Strahlung in funktionalrelevante Bereiche des Steuergeräts eindringt.
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Die aus dem Stand der Technik bekannten EMV-Abschirmelemente werden hierzu entweder mittels separater Befestigungselemente wie Schrauben, Klammer o.ä. Elemente im Innenraum des Gehäuses befestigt, oder aber sie werden stoffschlüssig durch eine Löt- oder Schweißverbindung oder aber eine Klebeverbindung in dem Gehäuse fixiert.
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Offenbarung der Erfindung
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Das erfindungsgemäße EMV-Abschirmelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass es sich ohne zusätzliche Hilfsmittel bzw. Befestigungselemente besonders einfach und sicher in einem Gehäuse eines Steuergeräts anordnen bzw. montieren lässt. Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, durch eine Formgebung des EMV-Abschirmelements mit Haltelaschen für eine klemm- bzw. kraftschlüssige Verbindung zwischen dem EMV-Abschirmelement und einer mit dem EMV-Abschirmelement zusammenwirkenden Wand des Steuergeräts zu sorgen.
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Vor dem Hintergrund der obigen Erläuterungen sieht es ein EMV-Abschirmelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 daher vor, dass dieses aus einem Blechteil ausgebildet und durch einen Stanz-/Umformprozess geformt ist sowie einen Zentralbereich aufweist, der im Wesentlichen eben ausgebildet ist, wobei der Zentralbereich von einem Außenrand begrenzt ist, dessen Form einer den Außenrand umgebenden, senkrecht zur Ebene des Zentralbereichs umgebenden Gehäusewand angepasst ist, und mit mehreren, monolithisch mit dem Zentralbereich ausgebildeten und vom Außenrand abstehenden Fixierbereichen, die in Form von Haltelaschen ausgebildet und in Richtung zum Außenrand elastisch deformierbar ausgebildet sind, wobei die Haltelaschen dazu ausgebildet sind, bei einer Deformation in Richtung zum Außenrand eine Klemmverbindung oder eine kraftschlüssige Verbindung zu der Gehäusewand auszubilden.
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Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen EMV-Abschirmelements sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
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Besonders bevorzugt ist es, wenn das EMV-Abschirmelement aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht. Dadurch weist es bei relativ einfacher Fertigung ein geringes Gewicht auf.
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Mit Blick auf die erfindungsgemäß vorgesehenen Haltelaschen ist es bevorzugt vorgesehen, dass die Haltelaschen in einer senkrecht zur Ebene des Zentralbereichs verlaufenden Ebene im Schnitt V- oder U-förmig ausgebildet sind. Durch diese Formgebung lassen sich die Haltelaschen besonders einfach deformierbar ausbilden und weisen darüber hinaus die Möglichkeit des Toleranzausgleiches bzw. der Spaltüberbrückung zwischen dem Außenrand des EMV-Abschirmelements und der Gehäusewand (des Steuergeräts) auf.
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Um eine sichere und mit Blick auf Klemmkräfte gleichförmige Befestigung des EMV-Abschirmelements in dem Steuergerät zu ermöglichen, ist es darüber hinaus bevorzugt vorgesehen, dass die Haltelaschen in Umfangsrichtung entlang des Außenrands betrachtet in etwa gleichen Abständen zueinander angeordnet sind.
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Um insbesondere die Möglichkeit der Kontaktierung eines Schaltungsträgers im Innenraum des Gehäuses trotz des EMV-Abschirmelements zu ermöglichen, kann es darüber hinaus vorgesehen sein, dass im Zentralbereich Durchgangsöffnungen zur Durchführung elektrischer Steckerfahnen und/oder durch einen Umformprozess ausgebildete Erhebungen und/oder Vertiefungen ausgebildet sind. Derartige Erhebungen bzw. Vertiefungen können insbesondere im Zusammenhang mit der Verwendung einer stoffschlüssigen Verbindung eines Wärmeleitklebers auch dazu dienen, Vibrationen bzw. mechanische Belastungen des Schaltungsträgers zu reduzieren, wie diese typischerweise im Automobil-Bereich beim Betrieb bzw. Fahrbetrieb auftreten können.
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Weiterhin betrifft die Erfindung auch ein Steuergerät mit einem soweit beschriebenen erfindungsgemäß ausgebildeten EMV-Abschirmelement, wobei das Steuergerät ein Gehäuse mit einer das EMV-Abschirmelement im Bereich seines Außenrands mit geringem Spalt umgebende Gehäusewand aufweist, und wobei sich die Haltelaschen gegen die Gehäusewand zur Ausbildung eine kraft- bzw. klemmschlüssigen Verbindung abstützen.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnungen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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- 1 zeigt eine perspektivische Ansicht auf ein EMV-Abschirmelement,
- 2 einen Schnitt im Bereich einer Haltelasche des EMV-Abschirmelements gemäß der 1,
- 3 eine perspektivische Darstellung einer Baugruppe eines Steuergeräts mit einem EMV-Abschirmelement,
- 4 einen Teilbereich der Baugruppe gemäß 3 in einem innerhalb eines Gehäuses montierten Zustand und
- 5 einen Querschnitt durch ein Steuergerät im Bereich des EMV-Abschirmelements.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
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In der 1 ist ein EMV-Abschirmelement 10 dargestellt, das dazu ausgebildet ist, im Innenraum 1 eines in den 3 und 4 bereichsweise dargestellten Gehäuses 2 eingesetzt zu werden. Insbesondere dient das EMV-Abschirmelement 10 dazu, einerseits eine Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung auf elektronische Bauelemente bzw. einer auf einem Schaltungsträger 3 (4) gebildeten elektronischen Schaltung zu verhindern, und andererseits dazu, gegebenenfalls von der elektronischen Schaltung erzeugte elektromagnetische Strahlung an einer Abstrahlung nach außen zu hindern. Das Gehäuse 2 ist insbesondere Bestandteil eines Steuergeräts 100, wie es beispielsweise als Lenkungssteuergerät bzw. Lenkungssteuermodul für Kraftfahrzeuganwendungen Verwendung findet.
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Das EMV-Abschirmelement 10 besteht aus Metall, insbesondere aus Aluminium bzw. einer Aluminiumlegierung, und ist durch einen Stanz-/Umformprozess gebildet. Insbesondere weist das EMV-Abschirmelement 10 einen in der 1 (vollständig) ebenen Zentralbereich 12 auf, der randseitig bzw. an seinem Umfang von einem Außenrand 14 begrenzt ist. Der Außenrand 14 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel zur Versteifung des Zentralbereich 12 in etwa rechtwinklig aus der Ebene des Zentralbereichs 12 in eine Richtung umgebogen und weist darüber hinaus vorzugsweise in etwa gleich großen Abständen zueinander angeordnete Haltelaschen 16 auf. Die Haltelaschen 16 sind durch einen Umformprozess aus dem nach unten umgebogenen Außenrand 14 zwischen Freistanzungen 19, 20 gebildet und weisen entsprechend der Darstellung der 2 beispielsweise einen zumindest näherungsweise U- oder V-förmigen Querschnitt auf. Weiterhin überragen die Haltelaschen 16 den Außenrand 14 seitlich, wobei die Haltelaschen 16 zumindest näherungsweise in gleichen Abständen zueinander entlang des Außenrands 14 angeordnet sind.
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Bei dem in den 1 und 5 dargestellten EMV-Abschirmelement 10 weist sein Zentralbereich 12 eine in etwa rechteckförmige Grundfläche mit einem halbkreisförmigen Teilbereich 21 auf, wobei die Form des Zentralbereichs 12 dem (Innen-) Querschnitt des Gehäuses 2 angepasst ist.
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Wie aus einer Zusammenschau der 3 und 4 erkennbar ist, weist das Gehäuse 2 des Steuergeräts 100 einen mehrere Steckerelemente 4 aufweisendes, aus Kunststoff bestehendes und als Spritzgussteil ausgebildetes Gehäuseelement 5 auf, das entsprechend der Darstellung der 4 in einer senkrecht zur Ebene des Schaltungsträgers 3 und des EMV-Abschirmelements 10 verlaufenden Fügerichtung 22 mit einem weiteren, insbesondere metallischen Gehäuseelement 6 verbindbar ist. Das Gehäuseelement 6 weist eine Gehäusewand 7 auf, die entsprechend der Darstellung der 4 und 5 das EMV-Abschirmelement 10 bzw. den Außenrand 14 des EMV-Abschirmelements 10 lediglich mit einem geringen Spalt 24 umgibt.
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Wesentlich ist, dass durch die Geometrie des EMV-Abschirmelements 10 im Zusammenhang mit der Geometrie der Haltelaschen 16 entsprechend der Darstellung der 4 und 5 eine Anordnung geschaffen wird, bei der das EMV-Abschirmelement 10 bei in dem Gehäuse 2 des Steuergeräts 100 montierten Zustand sowohl in der Ebene des EMV-Abschirmelements 10, als auch in einer senkrecht zur Ebene des EMV-Abschirmelements 10 verlaufenden Richtung bzw. in Richtung der Fügerichtung 22 innerhalb des Innenraums 1 des Gehäuses 2 fixiert angeordnet ist. Hierzu findet eine Deformation der Haltelaschen 16 in Richtung zum Zentralbereich 12 des EMV-Abschirmelements 10 statt, sodass zwischen der Gehäusewand 7 des Gehäuses 2 und den Haltelaschen 16 eine Klemmverbindung bzw. eine kraftschlüssige Verbindung ausgebildet wird.
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Darüber hinaus ist es vorgesehen, dass das EMV-Abschirmelement 10 entsprechend der Darstellung der 3 und 4 beispielsweise Durchbrüche 26 zur Durchführung von Steckerfahnen 27, die der elektrischen Kontaktierung des Schaltungsträgers 3 dienen, aufweist. Auch kann es vorgesehen sein, dass durch den Umformvorgang beim Herstellen des EMV-Abschirmelements 10 gleichzeitig Vertiefungen oder aber in der 3 erkennbare Erhöhungen 30 ausgebildet sind, die dazu dienen, mittels eines Klebstoffs bzw. eines Wärmeleitklebers in Kontakt mit dem Schaltungsträger 3 zu gelangen, um insbesondere entweder eine Kühlung von auf dem Schaltungsträger 3 angeordneten, wärmeerzeugenden Bauelementen zu ermöglichen und/oder eine Vibrationsdämpfung des Schaltungsträgers 3 zu gewährleisten. Auch kann beispielsweise ein Durchbruch 29 (4) dazu verwendet werden, als Durchführung für einen Abstützpin 32 des Gehäuses 2 zu dienen, sodass der Abstützpin 32 einen Axialanschlag für das EMV-Abschirmelement 10 in Fügerichtung 22 ausbildet.
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Die Montage des EMV-Abschirmelements 10 erfolgt dadurch, dass entsprechend der 3 in einem ersten Schritt das EMV-Abschirmelement 10 zunächst mit dem Gehäuseelement 5 in Kontakt gebracht wird, wobei gleichzeitig die Steckerelemente 27 durch die Durchgangsöffnungen 26 hindurchgeführt werden. Anschließend erfolgt entsprechend der Darstellung der 4 eine Montage des Schaltungsträgers 3 sowie eine Montage des weiteren Gehäuseelements 6 in Fügerichtung 22. Wesentlich dabei ist, dass Haltelaschen 16 beim Überstülpen des weiteren Gehäuseelements 6 von der Gehäusewand 7 in Richtung zum Zentralbereich 12 elastisch deformiert werden, um die gewünschte Fixierung des EMV-Abschirmelements 10 im Gehäuse 2 zu bewirken.
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Da soweit beschriebene EMV-Abschirmelement 10 kann in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen.
