WO2022078689A1 - Halter für ein steuergerät eines fahrzeugs und fahrzeug - Google Patents

Halter für ein steuergerät eines fahrzeugs und fahrzeug Download PDF

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WO2022078689A1
WO2022078689A1 PCT/EP2021/075173 EP2021075173W WO2022078689A1 WO 2022078689 A1 WO2022078689 A1 WO 2022078689A1 EP 2021075173 W EP2021075173 W EP 2021075173W WO 2022078689 A1 WO2022078689 A1 WO 2022078689A1
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WO
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Prior art keywords
holder
heat
contact area
vehicle
conducting element
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/075173
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Kaltenbrunner
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft filed Critical Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R11/00—Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for
    • B60R11/02—Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for for radio sets, television sets, telephones, or the like; Arrangement of controls thereof
    • B60R11/0264—Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for for radio sets, television sets, telephones, or the like; Arrangement of controls thereof for control means

Definitions

  • the present invention relates to a holder for a control device of a vehicle, in particular a holder for heat dissipation and a vehicle with such a holder.
  • Holders for control devices of vehicles are known from the prior art, which on the one hand have latching devices for fastening the control devices in the holder and on the other hand screw devices for fastening the holder to body parts of the vehicles.
  • Such holders are usually made of plastic and wear i. i.e. R. not or not significantly to a dissipation of waste heat in a space and / or to the body of the vehicle, which is generated by the control units during operation. Since increasingly complex functions are being implemented in control units of modern vehicles (e.g.
  • thermally conductive mats are known from the prior art, which can be used in particular for a thermal coupling of components.
  • DE202014104445U1 proposes an arrangement of at least one electronic control unit in a motor vehicle, which has a protective housing with a receiving space delimited by a number of housing walls, within which the at least one electronic control unit is accommodated is, and an air flow channel through which the cooling air can be guided and within which the protective housing is arranged.
  • a holder for a control unit of a vehicle includes a base body, a thermally conductive member attached to the base body, a first attachment unit, and a second attachment unit.
  • the base body is set up to accommodate a control device of a vehicle and to establish a non-movable connection with the control device by means of the first fastening unit.
  • the control unit can be any control unit of the vehicle (e.g. a central control unit, a head unit, an audio and/or multimedia system, etc.) and in particular a control unit which develops a great deal of heat during operation.
  • the thermally conductive element is reversibly or irreversibly embedded in the base body and has a first contact area, which can be thermally coupled to the control unit that can be connected to the base body.
  • the heat-conducting element has a second contact area, which is set up to be thermally coupled to an environment of the holder.
  • the area surrounding the holder that can be thermally coupled is preferably a heat-conducting body part such as a body panel or a different component of the vehicle, which preferably has a lower temperature level than the control unit.
  • the second contact area of the heat-conducting element it is also possible for the second contact area of the heat-conducting element to be coupled to an air volume surrounding the holder in the installation space of the vehicle.
  • the holder is set up to be attached to a component of the vehicle by means of the second attachment unit.
  • the component of the vehicle corresponds to, but is not limited to, the thermally conductive body part described above.
  • the holder according to the invention offers the advantage, among other things, that the base body provided for fastening the control device to be accommodated and the heat-conducting element can be produced as separate components. In this way it is possible to optimally adapt respective configurations and/or materials of the two components of the holder to their respective function (ie to the holder function and the heat dissipation function). Concretely, based on the heat conductive member, it is possible to improve a cooling effect of the holder against heat radiation by increasing a total surface area of the heat conductive member.
  • an additional advantage can be achieved by the fact that variants of a specific control unit (e.g. equipment variants and/or series variants of a control unit), which due to their external design correspond to one and the same base body of the holder, are each connected to a specific waste heat from the control units adapted thermally conductive elements can be used. Costs can be correspondingly reduced by such a common parts concept for the base body. Costs can also be saved by using thermally conductive elements that are adapted to the waste heat of the control unit variants, since thermally conductive elements for control units with less waste heat can be produced, for example, on the basis of cheaper materials and/or by using less material.
  • a specific control unit e.g. equipment variants and/or series variants of a control unit
  • costs can be correspondingly reduced by such a common parts concept for the base body. Costs can also be saved by using thermally conductive elements that are adapted to the waste heat of the control unit variants, since thermally conductive elements for control units with less waste heat can be
  • the base body does not have to be made of a thermally conductive material such as a metal in order to achieve a thermally conductive effect of the overall holder, the weight of the holder can be kept low by suitably selecting a material for the base body.
  • the first fastening unit and/or the second fastening unit particularly preferably comprise a latching device which has, for example, a plurality of latching lugs.
  • the first fastening unit and/or the second fastening unit comprise a screw device.
  • the thermally conductive element is inserted into an opening in the base body that corresponds to the thermally conductive element.
  • Fastening of the thermally conductive element in the opening of the base body can be designed as a force-fitting and/or material-to-material and/or form-fitting connection.
  • the heat-conducting element it is conceivable for the heat-conducting element to be fixed immovably by inserting a corresponding control device into the holder, which can in particular produce a non-positive connection between the holder and the heat-conducting element.
  • the thermally conductive element advantageously comprises a metal (e.g. in the form of an aluminum/magnesium die-cast) and/or a thermally conductive plastic and/or a thermally conductive composite.
  • the thermally conductive element can be produced by means of stamping and/or pressing and/or forming and/or transfer molding and/or by means of other processing methods.
  • the first contact area and/or the second contact area of the heat-conducting element advantageously have a flat surface and/or at least one spring, in particular a flat spring and/or at least one protruding section, the at least one flat spring and the at least one protruding section being configured to improve thermal contact of the heat-conducting element to the control unit.
  • the heat-conducting element has a plurality of flow channels and/or fins (e.g. cooling fins) between the first contact area and the second contact area, which can be used in particular for additional heat dissipation in an area surrounding the holder by means of heat convection .
  • flow channels and/or fins e.g. cooling fins
  • the base body of the holder preferably comprises a plastic such as a fire-retardant (UL94 V0) plastic (e.g. PBT-GF30-ASA-FR2 etc.) and/or is produced using an injection molding process.
  • a plastic such as a fire-retardant (UL94 V0) plastic (e.g. PBT-GF30-ASA-FR2 etc.) and/or is produced using an injection molding process.
  • UL94 V0 fire-retardant
  • the second fastening unit is arranged on the base body and/or on the heat-conducting element.
  • the base body advantageously has a third fastening unit which is set up to connect the heat-conducting element to the base body in an immovable manner.
  • any fastening units can be used for this purpose, which, for example, enable a clamping and/or locking and/or screw connection between the two components.
  • it is possible to insert the heat-conducting element by means of an overmoulding process e.g. overmoulding a metal, heat-conducting element with a plastic to form the
  • Body irreversibly to connect or form with the body.
  • a vehicle which includes a holder according to the invention and a control unit corresponding to the holder.
  • the vehicle can be, for example, a road vehicle (eg motorcycle, car, van, truck) or a rail vehicle.
  • the control unit can be any control unit of the vehicle and have, for example, one or more computing and storage units.
  • the control unit is immovably connected to the holder by means of the first fastening unit, preferably by means of a latching device of the holder. In this state, the first contact area of the heat-conducting element is thermally coupled to a contact surface of the control unit.
  • a thermal design of the control unit is preferably optimally adapted to a position and/or expansion and/or heat dissipation property of the first contact area.
  • the arrangement positions of electronic components and/or heat sinks in the control unit and/or a material (e.g. a metal) used for the contact surface or a housing part of the control unit can be selected in such a way that sufficient heat dissipation for the control unit via the contact surface of the control unit to the heat-conducting element of the holder is made possible.
  • electronic components of the control unit can be thermally coupled to the contact surface of and/or to a housing part (metallic base plate or heat sink in the upper housing shell) of the control unit that encompasses the contact surface by means of a thermally conductive paste.
  • the second contact area of the heat-conducting element is thermally coupled to a body part of the vehicle, while the holder is immovably connected to the body part by means of the second fastening unit.
  • the heat-conducting element is set up to at least partially conduct waste heat generated by the control unit via the first contact area to the second contact area and to dissipate it to the body part via the second contact area.
  • a thermally conductive paste and/or a thermally conductive mat is introduced between the first contact area of the thermally conductive element and the control unit and/or between the second contact area of the thermally conductive element and the body part.
  • the thermally conductive mat is preferably a flexible thermally conductive mat (e.g. type "300" from the manufacturer "T-flex"), which can serve as tolerance compensation and ensures optimal thermal coupling. More preferably, the used Heat-conducting mat should have the lowest possible hardness (e.g. less than 20 Shore) and the highest possible elasticity (e.g. an elongation of at least 50%).
  • FIG. 1 shows a schematic overview of components of a holder according to the invention for a control device of a vehicle
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a heat-conducting element of a holder according to the invention
  • FIG. 3 shows a schematic overview of a holder according to the invention in connection with a control device and a body part of a vehicle;
  • FIG. 4 shows a schematic overview of a vehicle according to the invention in connection with a control device and a holder according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic overview of components of a holder 10 according to the invention for a control unit of a vehicle.
  • the holder comprises a base body 20 made of plastic, which is produced by means of an injection molding process.
  • the base body 20 comprises a plurality of first fastening units (including a plurality of latching lugs), through which a control device of the vehicle that can be inserted into the base body 20 can be fastened immovably to the base body 20 .
  • the base body 20 includes a plurality of second fastening units 45, which are designed here in the form of fastening holes for respective screw connections of the base body 20 to a body part (not shown) of the vehicle.
  • the base body also has an opening in which a thermally conductive element 30, which is formed here from a stamped and formed metal sheet, is embedded.
  • the thermally conductive element 30 is immovably connected to the base body 20 by means of a plurality of third fastening units 70 .
  • a first contact area 50 of the thermally conductive element 30 is arranged essentially flush with a main surface of the base body 20 .
  • the heat-conducting element 30 has a plurality of second contact areas 55, which in this embodiment also serve as second fastening units 45 of the holder 10 and which can also be fastened to the body part by means of screw connections.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a heat-conducting element 30 of a holder (not shown) according to the invention.
  • the thermally conductive element 30, which is made here on the basis of aluminum, has a plurality of lamellae 65, which are set up, through a first contact area 50 from a (not shown) control unit, by means of convection to additionally transfer heat to air in the vicinity of the thermally conductive Item 30 to deliver.
  • the lamellae 65 are thermally conductively connected to one another in the central area of the heat-conducting element 30 , so that part of the heat absorbed by the first contact area 50 is transferred to a second contact area 55 of the heat-conducting element 30 .
  • the thermally conductive element 30 has a plurality of protruding sections 60 in the area of the first contact area 50, which improve thermal contact with a control unit to be connected.
  • FIG. 3 shows a schematic overview of a holder 10 according to the invention in connection with a control unit 90 and a body part 85 of a vehicle.
  • the body part 85 is here a body panel in the area of a passenger footwell of the vehicle, to which a base body 20 of the holder 10 is fastened by means of a plurality of second fastening units 45 .
  • first fastening units 40 which produce an immovable connection between the control device 90 and the holder 10 .
  • the holder 10 is set up by means of a heat-conducting element (not visible here) through a rear surface of the control unit 90 dissipate at least part of the heat emitted by the control unit to the body part 85 of the vehicle.
  • FIG. 4 shows a schematic overview of a vehicle 80 according to the invention in connection with a control unit 90 and a holder 10 according to the invention.
  • the control unit 90 is immovably inserted into the base body 20 and has an onboard power supply connection 100 via which the control unit 90 is connected to an onboard power supply (not shown) of the vehicle 80 .

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Halter (10) für ein Steuergerät eines Fahrzeugs und ein solches Fahrzeug. Der Halter (10) umfasst einen Grundkörper (20), ein am Grundkörper (20) angebrachtes wärmeleitendes Element (30), eine erste Befestigungseinheit (40) und eine zweite Befestigungseinheit (45), wobei der Grundkörper (20) eingerichtet ist, ein Steuergerät eines Fahrzeugs aufzunehmen und mittels der ersten Befestigungseinheit (40) eine unbewegliche Verbindung mit dem Steuergerät herzustellen, das wärmeleitende Element (30) in den Grundkörper (20) eingebettet ist, einen ersten Kontaktbereich (50) aufweist, welcher mit dem mit dem Grundkörper (20) verbindbaren Steuergerät thermisch koppelbar ist und einen zweiten Kontaktbereich (55) aufweist, welcher eingerichtet, mit einem Umfeld des Halters (10) thermisch gekoppelt zu werden und wobei der Halter (10) eingerichtet ist, mittels der zweiten Befestigungseinheit (45) an einer Komponente des Fahrzeugs befestigt zu werden.

Description

Halter für ein Steuergerät eines Fahrzeugs und Fahrzeug
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Halter für ein Steuergerät eines Fahrzeugs, insbesondere einen Halter zur Wärmeableitung und ein Fahrzeug mit einem solchen Halter.
Aus dem Stand der T echnik sind Halter für Steuergeräte von Fahrzeugen bekannt, welche einerseits Rastvorrichtungen zur Befestigung der Steuergeräte im Halter und andererseits Schraubvorrichtungen zur Befestigung der Halter an Karosserieteilen der Fahrzeuge aufweisen. Solche Halter sind meist aus Kunststoff hergestellt und tragen i. d. R. nicht bzw. nicht wesentlich zu einer Ableitung von Abwärme in einen Bauraum und/oder an die Karosserie der Fahrzeuge bei, welche durch die Steuergeräte während des Betriebs erzeugt wird. Da in Steuergeräten moderner Fahrzeuge zunehmend komplexere Funktionen realisiert werden (z. B. für Umfeldüberwachungen, autonome bzw. teilautonome Fährbetriebe, Entertainment-Funktionen, moderne Betriebssysteme, standardisierte Funktions- / Kommunikationsschnittstellen usw.), steigt die Anforderungen an die Rechenleistung dieser Steuergeräte, wodurch meist auch mehr Abwärme erzeugt, wird, die entsprechend aus den Steuergeräten abgeführt werden muss, um eine Überhitzung zu vermeiden.
Zudem sind aus dem Stand der Technik Wärmeleitmatten bekannt, welche insbesondere für eine thermische Kopplung von Komponenten eingesetzt werden können.
DE202014104445U1 schlägt eine Anordnung mindestens eines elektronischen Steuergeräts in einem Kraftfahrzeug vor, welche ein Schutzgehäuse mit einem durch eine Anzahl von Gehäusewandungen begrenzten Aufnahmeraum aufweist, innerhalb dessen das mindestens eine elektronische Steuergerät untergebracht ist, sowie einen Luftströmungskanal, durch den Kühlluft führbar ist und innerhalb dessen das Schutzgehäuse angeordnet ist.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Halter für ein Steuergerät eines Fahrzeugs, insbesondere einen Halter zur Wärmeableitung und ein Fahrzeug mit einem solchen Halter bereitzustellen.
Die Lösung der vorstehend identifizierten Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Die Unteransprüche haben bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Halter für ein Steuergerät eines Fahrzeugs vorgeschlagen. Der Halter umfasst einen Grundkörper, ein am Grundkörper angebrachtes wärmeleitendes Element, eine erste Befestigungseinheit und eine zweite Befestigungseinheit. Der Grundkörper ist eingerichtet, ein Steuergerät eines Fahrzeugs aufzunehmen und mittels der ersten Befestigungseinheit eine unbewegliche Verbindung mit dem Steuergerät herzustellen. Das Steuergerät kann grundsätzlich ein beliebiges Steuergerät des Fahrzeugs (z. B. ein Zentralsteuergerät, eine Head-Unit, ein Audio- und/oder Multimediasystem, usw.) und insbesondere ein Steuergerät sein, welches während des Betriebs eine hohe Wärmeentwicklung aufweist. Das wärmeleitende Element ist reversibel oder irreversibel in den Grundkörper eingebettet und weist einen ersten Kontaktbereich auf, welcher mit dem mit dem Grundkörper verbindbaren Steuergerät thermisch koppelbar ist. Zudem weist das wärmeleitende Element einen zweiten Kontaktbereich auf, welcher eingerichtet ist, mit einem Umfeld des Halters thermisch gekoppelt zu werden. Bevorzugt ist das thermisch koppelbare Umfeld des Halters ein wärmeleitendes Karosserieteil wie beispielsweise ein Karosserieblech oder ein davon abweichendes Bauteil des Fahrzeugs, welches vorzugsweise ein niedrigeres Temperaturniveau aufweist, als das Steuergerät. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, dass der zweite Kontaktbereich des wärmeleitenden Elementes mit einem den Halter umgebenden Luftvolumen im Bauraum des Fahrzeugs gekoppelt ist. Der Halter ist eingerichtet, mittels der zweiten Befestigungseinheit an einer Komponente des Fahrzeugs befestigt zu werden. Vorzugsweise entspricht die Komponente des Fahrzeugs dem vorstehend beschriebenen wärmeleitenden Karosserieteil, ohne dadurch auf dieses beschränkt zu sein. Der erfindungsgemäße Halter bietet u. a. den Vorteil, dass der für die Befestigung des aufzunehmenden Steuergerätes vorgesehene Grundkörper und das wärmeleitende Element als separate Bauteile hergestellt werden können. Auf diese Weise ist es möglich, jeweilige Ausgestaltungen und/oder Materialien der beiden Komponenten des Halters optimal an ihre jeweilige Funktion anzupassen (d. h., an die Halterfunktion und die Wärmeableitungsfunktion). Konkret ist es auf Basis des wärmeleitenden Elementes möglich, eine Kühlwirkung des Halters hinsichtlich einer Wärmeabstrahlung zu verbessern, indem eine Gesamtoberfläche des wärmeleitenden Elementes vergrößert wird.
Darüber hinaus ist ein zusätzlicher Vorteil dadurch erzielbar, dass Varianten eines spezifischen Steuergerätes (z. B. Ausstattungsvarianten und/oder Baureihenvarianten eines Steuergerätes), welche aufgrund ihrer äußeren Bauform mit ein und demselben Grundkörper des Halters korrespondieren, mit jeweils an eine spezifische Abwärme der Steuergeräte angepassten wärmeleitenden Elementen eingesetzt werden können. Durch ein solches Gleichteilkonzept für den Grundkörper können entsprechend Kosten reduziert werden. Durch jeweils an die Abwärme der Steuergerätevarianten angepasste wärmeleitende Elemente, lassen sich ebenfalls Kosten einsparen, da wärmeleitende Elemente für Steuergeräte mit einer geringeren Abwärme beispielsweise auf Basis günstigerer Materialien und/oder durch einen geringeren Materialeinsatz herstellbar sind. Da der Grundkörper darüber hinaus nicht aus einem wärmeleitenden Material wie einem Metall hergestellt werden muss, um eine wärmeleitende Wirkung des Gesamthalters zu erzielen, lässt sich ein Gewicht des Halters durch eine geeignete Wahl eines Materials für den Grundkörper geringhalten. Zudem ist es möglich, eine Herstellung des Halters und/oder des wärmeleitenden Elementes zu vereinfachen, da für die beiden Komponenten jeweils optimal angepasste Herstellungsverfahren eingesetzt werden können (z. B. ein Spritzgießverfahren für die Herstellung des Halters und ein Stanz- und Umformverfahren für die Herstellung des wärmeleitenden Elementes).
Besonders bevorzugt umfassen die erste Befestigungseinheit und/oder die zweite Befestigungseinheit eine Rastvorrichtung, welche beispielsweise eine Mehrzahl von Rastnasen aufweist. Alternativ oder zusätzlich umfassen die erste Befestigungseinheit und/oder die zweite Befestigungseinheit eine Schraubvorrichtung. Darüber hinaus ist es denkbar, alternativ oder zusätzlich davon abweichende Befestigungsarten zu verwenden, welche beispielsweise auch stoffschlüssige und/oder kraftschlüssige Befestigungsarten umfassen können.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das wärmeleitende Element in eine mit dem wärmeleitenden Element korrespondierende Öffnung des Grundkörpers eingefügt. Eine Befestigung des wärmeleitenden Elementes in der Öffnung des Grundkörpers kann als kraftschlüssige und/oder stoffschlüssige und/oder formschlüssige Verbindung ausgestaltet sein. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass eine unbewegliche Befestigung des wärmeleitenden Elementes durch das Einsetzen eines korrespondierenden Steuergerätes in den Halter erfolgt, welches insbesondere eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Halter und dem wärmeleitenden Element herstellen kann.
Das wärmeleitende Element umfasst vorteilhaft ein Metall (z. B. in Form eines Aluminium- / Magnesium-Druckgusses) und/oder einen wärmeleitenden Kunststoff und/oder einen wärmeleitenden Verbundstoff. Ferner ist das wärmeleitende Element mittels Stanzen und/oder Pressen und/oder Umformen und/oder Spritzpressen und/oder mittels weiterer Bearbeitungsverfahren herstellbar. Darüber hinaus ist es möglich, das wärmeleitende Element derart auszubilden, dass die erste Kontaktfläche und die zweite Kontaktfläche mittels wärmeleitender Stege und/oder mittels umgeformter Blechabschnitte und/oder mittels eines Volumenkörpers (z. B. ein Aluminiumblock mit oder ohne Aussparungen oder Bohrungen usw.) miteinander verbunden sind, ohne auf vorstehende Ausführungsformen beschränkt zu sein. Vorteilhaft weisen der erste Kontaktbereich und/oder der zweite Kontaktbereich des wärmeleitenden Elements eine ebene Fläche und/oder mindestens eine Feder, insbesondere eine Flachfeder und/oder mindestens einen vorgewölbten Abschnitt auf, wobei die mindestens eine Flachfeder und der mindestens eine vorgewölbte Abschnitt eingerichtet sind, eine thermische Kontaktierung des wärmeleitenden Elementes zum Steuergerät zu verbessern.
Darüber hinaus ist es denkbar, dass das wärmeleitende Element zwischen dem ersten Kontaktbereich und dem zweiten Kontaktbereich eine Mehrzahl von Strömungskanälen und/oder Lamellen (z. B. Kühlrippen) aufweist, welche insbesondere für eine zusätzliche Wärmeableitung in ein Umfeld des Halters mittels Wärmekonvektion einsetzbar sind.
Der Grundkörper des Halters umfasst vorzugsweise einen Kunststoff wie einen brandhemmenden (UL94 V0) Kunststoff (z. B. PBT-GF30-ASA-FR2 usw.) und/oder ist mittels eines Spritzgussverfahrens hergestellt.
Ferner ist die zweite Befestigungseinheit am Grundkörper und/oder am wärmeleitenden Element angeordnet.
Darüber hinaus weist der Grundkörper vorteilhaft eine dritte Befestigungseinheit auf, welche eingerichtet ist, das wärmeleitende Element unbeweglich mit dem Grundkörper zu verbinden. Hierfür sind grundsätzlich beliebige Befestigungseinheiten einsetzbar, welche beispielsweise eine Klemm- und/oder Rast- und/oder Schraubverbindung zwischen den beiden Komponenten ermöglichen. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, das wärmeleitende Element mittels eines Umspritzvorgangs (z. B. Umspritzen eines metallischen wärmeleitenden Elementes mit einem Kunststoff zum Ausbilden des
Grundkörpers) irreversibel mit dem Grundkörper zu verbinden bzw. auszubilden.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeug vorgeschlagen, welches einen erfindungsgemäßen Halter und ein mit dem Halter korrespondierendes Steuergerät umfasst. Das Fahrzeug kann beispielsweise ein Straßenfahrzeug (z.B. Motorrad, PKW, Transporter, LKW) oder ein Schienenfahrzeug sein. Das Steuergerät kann wie oben beschrieben ein beliebiges Steuergerät des Fahrzeugs sein und beispielsweise über eine oder mehrere Rechen- und Speichereinheiten verfügen. Das Steuergerät ist mittels der ersten Befestigungseinheit unbeweglich mit dem Halter verbunden, bevorzugt mittels einer Rastvorrichtung des Halters. Der erste Kontaktbereich des wärmeleitenden Elementes ist in diesem Zustand mit einer Kontaktfläche des Steuergerätes thermisch gekoppelt. Vorzugsweise ist eine thermische Auslegung des Steuergerätes optimal an eine Position und/oder Ausdehnung und/oder Wärmeableitungseigenschaft des ersten Kontaktbereichs angepasst. Hierfür können Anordnungspositionen elektronischer Bauteile und/oder Kühlkörper im Steuergerät und/oder ein für die Kontaktfläche bzw. einen Gehäuseteil des Steuergerätes verwendetes Material (z. B. ein Metall) derart gewählt werden, dass eine für das Steuergerät ausreichende Abführung von Abwärme über die Kontaktfläche des Steuergerätes zum wärmeleitenden Element des Halters ermöglicht wird. Zusätzlich können elektronische Bauelemente des Steuergerätes mittels einer Wärmeleitpaste mit der Kontaktfläche des und/oder mit einem die Kontaktfläche umfassenden Gehäuseteil (metallische Bodenplatte oder Kühlkörper in Gehäuseoberschale) des Steuergerätes thermisch gekoppelt sein. Der zweite Kontaktbereich des wärmeleitenden Elements ist mit einem Karosserieteil des Fahrzeugs thermisch gekoppelt, während der Halter mittels der zweiten Befestigungseinheit unbeweglich mit dem Karosserieteil verbunden ist. Das wärmeleitende Element ist eingerichtet, eine durch das Steuergerät erzeugte Abwärme zumindest teilweise über den ersten Kontaktbereich zum zweiten Kontaktbereich zu leiten und über den zweiten Kontaktbereich an das Karosserieteil abzuleiten.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist zwischen dem ersten Kontaktbereich des wärmeleitenden Elementes und dem Steuergerät und/oder zwischen dem zweiten Kontaktbereich des wärmeleitenden Elementes und dem Karosserieteil eine Wärmeleitpaste und/oder eine Wärmeleitmatte eingebracht. Die Wärmeleitmatte ist vorzugsweise eine flexible Wärmeleitmatte (z. B. Typ „300“ des Herstellers „T-flex“), welche als Toleranzausgleich dienen kann und für eine optimale thermische Kopplung sorgt. Weiter bevorzugt weist die verwendete Wärmeleitmatte eine möglichst niedrige Härte (z. B. kleiner als 20 Shore) und eine möglichst hohe Elastizität auf (z. B. eine Elongation von mindestens 50 %).
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Übersicht über Komponenten eines erfindungsgemäßen Halters für ein Steuergerät eines Fahrzeugs;
Figur 2 eine schematische Darstellung eines wärmeleitenden Elements eines erfindungsgemäßen Halters;
Figur 3 eine schematische Übersicht eines erfindungsgemäßen Halters in Verbindung mit einem Steuergerät und einem Karosserieteil eines Fahrzeugs; und
Figur 4 eine schematische Übersicht über ein erfindungsgemäßes Fahrzeug in Verbindung mit einem Steuergerät und einem erfindungsgemäßen Halter.
Figur 1 zeigt eine schematische Übersicht über Komponenten eines erfindungsgemäßen Halters 10 für ein Steuergerät eines Fahrzeugs. Der Halter umfasst einen aus Kunststoff bestehenden Grundkörper 20, welcher mittels eines Spritzgießverfahrens hergestellt ist. Der Grundkörper 20 umfasst eine Mehrzahl erster Befestigungseinheiten (u. a. eine Mehrzahl von Rastnasen), durch welche ein in den Grundkörper 20 einsetzbares Steuergerät des Fahrzeugs unbeweglich mit dem Grundkörper 20 befestigt werden kann.
Ferner umfasst der Grundkörper 20 eine Mehrzahl zweiter Befestigungseinheiten 45, welche hier in Form von Befestigungslöchern für jeweilige Schraubverbindungen des Grundkörpers 20 mit einem (nicht gezeigten) Karosserieteil des Fahrzeugs ausgebildet sind. Der Grundkörper weist zudem eine Öffnung auf, in welche ein wärmeleitendes Element 30, welches hier aus einem gestanzten und umgeformten Metallblech ausgebildet ist, eingebettet ist. Das wärmeleitende Element 30 ist mittels einer Mehrzahl dritter Befestigungseinheiten 70 unbeweglich mit dem Grundkörper 20 verbunden. Ein erster Kontaktbereich 50 des wärmeleitenden Elementes 30 ist im Wesentlichen fluchtend mit einer Hauptfläche des Grundkörpers 20 angeordnet. Darüber hinaus weist das wärmeleitende Element 30 eine Mehrzahl zweiter Kontaktbereiche 55 auf, welche in dieser Ausführungsform gleichzeitig als zweite Befestigungseinheiten 45 des Halters 10 dienen und welche ebenfalls mittels Schraubverbindungen am Karosserieteil befestigt werden können.
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines wärmeleitenden Elements 30 eines (nicht gezeigten) erfindungsgemäßen Halters. Das wärmeleitende Element 30, welches hier auf Basis von Aluminium hergestellt ist, weist eine Mehrzahl von Lamellen 65 auf, die eingerichtet sind, durch einen ersten Kontaktbereich 50 von einem (nicht gezeigten) Steuergerät aufgenommene Wärme mittels Konvektion zusätzlich an eine Luft im Umfeld des wärmeleitenden Elementes 30 abzugeben. Die Lamellen 65 sind im mittleren Bereich des wärmeleitenden Elements 30 wärmeleitend miteinander verbunden, so dass ein Teil der durch den ersten Kontaktbereich 50 aufgenommenen Wärme zu einem zweiten Kontaktbereich 55 des wärmleitenden Elementes 30 übertragen wird. Ferner weist das wärmeleitende Element 30 im Bereich des ersten Kontaktbereichs 50 eine Mehrzahl vorgewölbter Abschnitte 60 auf, welche eine thermische Kontaktierung mit einem zu verbindenden Steuergerät verbessern.
Figur 3 zeigt eine schematische Übersicht eines erfindungsgemäßen Halters 10 in Verbindung mit einem Steuergerät 90 und einem Karosserieteil 85 eines Fahrzeugs. Das Karosserieteil 85 ist hier ein Karosserieblech im Bereich eines Beifahrerfußraums des Fahrzeugs, an welchem ein Grundkörper 20 des Halters 10 mittels einer Mehrzahl zweiter Befestigungseinheiten 45 befestigt ist.
Gezeigt ist außerdem eine Mehrzahl erster Befestigungseinheiten 40, welche eine unbewegliche Verbindung zwischen dem Steuergerät 90 und dem Halter 10 herstellen. Der Halter 10 ist mittels eines (hier nicht sichtbaren) wärmeleitenden Elements eingerichtet, durch eine rückwärtige Fläche des Steuergerätes 90 abgegebene Abwärme des Steuergerätes zumindest anteilig an das Karosserieteil 85 des Fahrzeugs abzuleiten.
Figur 4 zeigt eine schematische Übersicht über ein erfindungsgemäßes Fahrzeug 80 in Verbindung mit einem Steuergerät 90 und einem erfindungsgemäßen Halter 10. Der Halter 10 ist hier mittels einer Mehrzahl zweiter Befestigungseinheiten 45 an einem Blech einer Beifahrertür des Fahrzeugs 80 unbeweglich angeordnet. Das Steuergerät 90 ist unbeweglich in den Grundkörper 20 eingefügt und weist einen Bordnetzanschluss 100 auf, über welchen das Steuergerät 90 mit einem (nicht gezeigten) Bordnetz des Fahrzeugs 80 verbunden ist.
Bezugszeichenliste:
10 Halter
20 Grundkörper
30 wärmeleitendes Element
40 erste Befestigungseinheit
45 zweite Befestigungseinheit
50 erster Kontaktbereich
55 zweiter Kontaktbereich
60 vorgewölbter Abschnitt
65 Lamelle
70 dritte Befestigungseinheit
80 Fahrzeug
85 Karosserieteil
90 Steuergerät
100 Bordnetzanschluss

Claims

Patentansprüche:
1. Halter (10) für ein Steuergerät eines Fahrzeugs umfassend:
• einen Grundkörper (20),
• ein am Grundkörper (20) angebrachtes wärmeleitendes Element (30),
• eine erste Befestigungseinheit (40), und
• eine zweite Befestigungseinheit (45), wobei
• der Grundkörper (20) eingerichtet ist, ein Steuergerät (90) eines Fahrzeugs (80) aufzunehmen und mittels der ersten Befestigungseinheit (40) eine unbewegliche Verbindung mit dem Steuergerät (90) herzustellen,
• das wärmeleitende Element (30) o in den Grundkörper (20) eingebettet ist, o einen ersten Kontaktbereich (50) aufweist, welcher mit dem mit dem Grundkörper (20) verbindbaren Steuergerät (90) thermisch koppelbar ist, und o einen zweiten Kontaktbereich (55) aufweist, welcher eingerichtet, mit einem Umfeld des Halters (10) thermisch gekoppelt zu werden, und
• der Halter (10) eingerichtet ist, mittels der zweiten Befestigungseinheit (45) an einer Komponente des Fahrzeugs (80) befestigt zu werden.
2. Halter (10) nach Anspruch 1 , wobei die erste Befestigungseinheit (40) und/oder die zweite Befestigungseinheit (45)
• eine Rastvorrichtung, und/oder
• eine Schraubvorrichtung umfassen.
3. Halter (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das wärmeleitende Element (30) in eine mit dem wärmeleitenden Element (30) korrespondierende Öffnung des Grundkörpers (20) eingefügt ist. Halter (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das wärmeleitende Element (30)
• ein Metall, und/oder
• einen wärmeleitenden Kunststoff, und/oder
• einen wärmeleitenden Verbundstoff umfasst. Halter (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der erste Kontaktbereich (50) und/oder der zweite Kontaktbereich (55) des wärmeleitenden Elements (30)
• eine ebene Fläche, und/oder
• mindestens eine Feder, insbesondere eine Flachfeder, und/oder
• mindestens einen vorgewölbten Abschnitt (60) aufweist. Halter (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das wärmeleitende Element (30) zwischen dem ersten Kontaktbereich (50) und dem zweiten Kontaktbereich (55) eine Mehrzahl von Strömungskanälen und/oder Lamellen (65) aufweist. Halter (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Grundkörper (20)
• einen Kunststoff umfasst, und/oder
• mittels eines Spritzgussverfahrens hergestellt ist. Halter (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die zweite Befestigungseinheit (45) am Grundkörper (20) und/oder am wärmeleitenden Element (30) angeordnet ist. Halter (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Grundkörper (20)
• eine dritte Befestigungseinheit (70) aufweist, welche eingerichtet ist, das wärmeleitende Element (30) unbeweglich mit dem Grundkörper (20) zu verbinden, oder • mittels eines Umspritzvorgangs mit dem wärmeleitenden Element (20) verbunden ist. Fahrzeug (80) umfassend:
• einen Halter (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, und
• ein mit dem Halter (10) korrespondierendes Steuergerät (90), wobei
• das Steuergerät (90) mittels der ersten Befestigungseinheit (40) unbeweglich mit dem Halter (10) verbunden ist,
• der erste Kontaktbereich (50) des wärmeleitenden Elements (30) mit einer Kontaktfläche des Steuergerätes (90) thermisch gekoppelt ist,
• der zweite Kontaktbereich (55) des wärmeleitenden Elements (30) mit einem Karosserieteil (85) des Fahrzeugs (80) thermisch gekoppelt ist,
• der Halter (10) mittels der zweiten Befestigungseinheit (45) unbeweglich mit dem Karosserieteil (85) verbunden ist, und
• das wärmeleitende Element (30) eingerichtet ist, eine durch das Steuergerät (90) erzeugte Abwärme zumindest teilweise über den ersten Kontaktbereich (50) zum zweiten Kontaktbereich (55) zu leiten und über den zweiten Kontaktbereich (55) an das Karosserieteil (85) abzuleiten. Fahrzeug (80) nach Anspruch 10, wobei zwischen dem ersten Kontaktbereich (50) des wärmeleitenden Elements (30) und dem Steuergerät (90) und/oder zwischen dem zweiten Kontaktbereich (55) des wärmeleitenden Elements (30) und dem Karosserieteil (90)
• eine Wärmeleitpaste, und/oder
• eine Wärmeleitmatte eingebracht ist.
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