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Title:
HOUSING AND METHOD FOR PRODUCING A HOUSING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2001/087028
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a housing, especially a housing for electronic components, comprising a plastic housing part (2) which is provided with at least one opening (4), and a lid part (1) for sealing said opening (4). According to the invention, said lid part (1) is produced in the form of a metallic punched part. The punched edge (14) of the lid part has a punching burr (12) on a first side (10) of the lid part and a punching retraction (13) on the second side (11) opposite the first side, and the lid part is pressed into the opening (4) of the housing part (2) with the second side (11) in such a way that the lid part (1) lies against allocated sections (7a) of the inner wall (7) of the opening (4) with at least two edge sections (14a) distributed over the periphery of the lid part and hooks into the allocated sections (7a) of the inner wall with the punching burr (12) in the manner of a barb.

Inventors:
WEIBLEN KURT (DE)
Application Number:
PCT/DE2001/001407
Publication Date:
November 15, 2001
Filing Date:
April 10, 2001
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
WEIBLEN KURT (DE)
International Classes:
B23P15/00; G01L19/14; G01D11/24; H05K5/00; H05K5/03; H05K5/06; (IPC1-7): H05K5/06
Foreign References:
EP0724380A11996-07-31
DE2652262A11978-05-18
DE4121828A11993-01-07
EP0028547A11981-05-13
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Claims:
Ansprüche
1. Gehäuse, insbesondere Gehäuse für elektronische Bauele mente, umfassend ein mit wenigstens einer Öffnung (4) verse henes Gehäuseteil (2) aus Kunststoff und ein Deckelteil (1) zum Verschluß der Öffnung (4), dadurch gekennzeichnet, daß das Deckelteil (1) als metallisches Stanzteil hergestellt ist, wobei der gestanzte Rand (14) des Deckelteils auf einer ersten Seite (10) des Deckelteils einen Stanzgrat (12) und auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite (11) einen Stanzeinzug (13) aufweist, und das Deckelteil mit der zweiten Seite (11) in die Öffnung (4) des Gehäuseteils (2) derart eingepreßt ist, daß das Deckelteil (1) mit wenig stens zwei über den Umfang des Deckelsteils verteilten Randabschnitten (14a) an zugeordneten Abschnitten (7a) der Innenwandung (7) der Öffnung (4) anliegt und sich mit dem Stanzgrat (12) in die zugeordneten Abschnitte (7a) der In nenwandung widerhakenartig einkrallt.
2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (b) der wenigstens zwei über den Umfang des Deckel teils (1) verteilten Randabschnitte (14a) etwas größer be messen ist als der Abstand (c) der zugeordneten Abschnitte (7a) der Innenwandung (7) der Öffnung (4).
3. Gehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Öffnung (4) begrenzende Gehäusewand (8) ela stisch biegsame Bereiche (5) mit verminderter Wandstärke aufweist, in deren Innenseiten (7a) sich die Randabschnitte (14a) des Deckelteils (1) mit dem Stanzgrat (12) widerhaken artig einkrallen.
4. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Gehäuseinnenseiten des Gehäuseteils (2) eine Schulter (6) zur Auflage des eingepreßten Deckelteils (1) aufweisen.
5. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf den äußeren Randbereich (16) der ersten Seite (10) des Dek kelteils (1) und einen Teil der Innenwandung (7) der Öffnung (4), welcher über die erste Seite (10) des Deckelteils (1) hinausragt, ein Dichtstoff oder dichtender Klebstoff umlau fend aufgetragen ist.
6. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß in das Gehäuse (1,2) ein elektronisches Bau element (3), insbesondere ein HalbleiterSensorelement ein gebracht ist.
7. Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses, insbesondere eines Gehäuses für elektronische Bauelemente, bei dem ein mit einer Öffnung (4) versehenes Gehäuseteil (2) aus Kunst stoff mit einem Deckelteil (1) verschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Deckelteil (1) durch Stanzen aus ei nem Metallblech (100) hergestellt wird, wobei der Rand (14) des Deckelteils (1) auf einer ersten Seite (10) des Deckel teils einen Stanzgrat (12) und auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite (11) einen Stanzeinzug (13) aufweist, und das Deckelteil anschließend mit der zweiten Seite (11) in die Öffnung (4) des Gehäuseteils (2) einge preßt wird, wobei das Deckelteil (1) mit wenigstens zwei über den Umfang des Deckelteils verteilten Randabschnitten (14a) an zugeordneten Abschnitten (7a) der Innenwandung (7) der Öffnung (4) zur Anlage gelangt und sich dort mit dem Stanzgrat (12) widerhakenartig einkrallt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (b) der wenigstens zwei über den Umfang des Dek kelteils (1) verteilten Randabschnitte (14a) etwas größer bemessen ist als der Abstand (c) der zugeordneten Abschnitte (7a) der Innenwandung (7) der Öffnung (4).
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in einer die Öffnung (4) begrenzenden Gehäusewand (8) elastisch biegsame Bereiche (5) mit verminderter Wandstärke vorgesehen sind, in deren Innenseiten (7a) sich die Randabschnitte (14a) des Deckelteils (1) beim Einpressen mit dem Stanzgrat (12) widerhakenartig einkrallen.
10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Einpressen des Deckelteils (1) auf den Randbereich (16) der ersten Seite (10) des Deckelteils (1) und einen Teil der Innenwandung (7) der Öffnung (4), welcher über die erste Seite (10) des Deckelteils (1) hinausragt, ein dich tender Klebstoff umlaufend aufgetragen wird.
Description:
Gehäuse und Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses Stand der Technik Die Erfindung betrifft ein Gehäuse und ein Verfahren zur Her- stellung eines Gehäuses mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 und des Anspruchs 7 genannten Merkmalen.

Ein derartiges Gehäuse und ein Verfahren zu seiner Herstel- lung sind beispielsweise aus der Druckschrift DE 196 26 084 A1 bekannt. Das dort gezeigte Gehäuse für einen Drucksensor- chip weist ein Gehäusebodenteil aus Kunststoff mit einer Öffnung auf, welche nach der Einbringung eines Sensor- Bauelementes mit einem als Anschlußstück ausgebildeten Dek- kelteil verschlossen wird. Das Deckelteil ist mit einer fe- dernden Auskragung versehen, die in eine an dem Gehäusebo- denteil ausgebildete Nut rastend eingreift.

Darüber hinaus sind im Stand der Technik in vielfältiger Form Gehäuse für elektrische und/oder elektronische Bauele- mente bekannt, welche ein Deckelteil aus Kunststoff oder Blech aufweisen, das auf ein Gehäuseteil aus Kunststoff auf- geklebt oder aufgeklipst wird.

Vorteile der Erfindung Das erfindungsgemäße Gehäuse mit den kennzeichnenden Merkma- len des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß das Deckelteil in sehr einfacher und preiswerter Weise als Stanzteil aus Blech

hergestellt ist und in einfacher Weise unverlierbar mit dem Kunststoffgehäuseteil verbunden ist. Das Deckelteil weist an seinem durch den Stanzvorgang hergestellten Rand auf einer ersten Seite einen Stanzgrat und auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite einen Stanzeinzug auf. Auf- grund der abgerundeten Kantenkontur wirkt der Stanzeinzug auf der zweiten Seite des Deckelteils vorteilhaft als Gleit- oder Einführhilfe beim Einpressen des Deckelteils in die Öffnung eines Gehäuseteils. Der auf der dem Stanzeinzug ge- genüberliegenden ersten Seite des Deckelteils befindliche Stanzgrat krallt sich vorteilhaft widerhakenartig in die In- nenwandung der Öffnung ein, so daß das Deckelteil unverlier- bar am Gehäuseteil festgelegt ist. Rastnasen, Klips-oder Klebeverbindungen können somit vorteilhaft entfallen. Das Deckelteil kann durch Stanzen verschiedene Konturen und durch Prägen oder Ziehen unterschiedliche Formen erhalten.

Der Platzbedarf am Gehäuse zur Festlegung des Deckelteils ist minimal, da Klebeverbindungen, Klipsverbindungen und an- dere Befestigungsmittel eingespart werden können.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfin- dung werden durch die in den Unteransprüchen enthaltenen Merkmale ermöglicht.

Um eine zuverlässige Festlegung des Deckelteils in der Öff- nung des Gehäuseteils zu erreichen, ist der Abstand von we- nigstens zwei über den Umfang des Deckelteils verteilten Randabschnitten etwas größer bemessen als der Abstand der zugeordneten Abschnitte der Innenwandung der Öffnung, so das die Randabschnitte einen seitlichen Druck auf die Innenwände ausüben und sich der scharfkantige Stanzgrat des Deckelteils zuverlässig in die relativ weichen, aus Kunststoff gefertig- ten Innenwände einkrallt.

Weiterhin ist vorteilhaft, wenn die Gehäusewand, welche die Öffnung begrenzt, elastisch biegsame Bereiche mit verminder-

ter Wandstärke aufweist, in deren Innenseiten sich die Randabschnitte des Deckelteils mit dem Stanzgrat widerhaken- artig einkrallen. Hierdurch wird die beim Einpressen des Deckelteils aufzubringende Kraft vorteilhaft vermindert.

Eine an den Gehäuseinnenseiten des Gehäuseteils ausgebildete Schulter dient vorteilhaft zur Auflage des Deckelteils beim Einpressen.

Vorteilhaft ist weiterhin, wenn auf den äußeren Randbereich der ersten Seite des Deckelteils und einen Teil der Innen- wandung der Öffnung, welcher über die erste Seite des Dek- kelteils hinausragt, ein Kleb-oder Dichtstoff umlaufend aufgetragen ist, welcher das Gehäuse abdichtet und ein Ein- dringen von Feuchtigkeit oder schädlichen Gasen zuverlässig vermindert.

Vorteilhaft ist weiterhin ein Verfahren zur Herstellung ei- nes Gehäuses, bei dem ein mit einer Öffnung versehenes Ge- häuseteil aus Kunststoff mit einem Deckelteil verschlossen wird und bei dem das Deckelteil durch Stanzen aus einem Me- tallblech hergestellt wird, wobei der Rand des Deckelteils auf einer ersten Seite des Deckelteils einen Stanzgrat und auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite einen Stanzeinzug aufweist, und das Deckelteil anschließend mit der zweiten Seite in die Öffnung des Gehäuseteils einge- preßt wird, wobei das Deckelteil mit wenigstens zwei über den Umfang des Deckelteils verteilten Randabschnitten an zu- geordneten Abschnitten der Innenwandung der Öffnung zur An- lage gelangt und der Stanzgrat sich dort widerhakenartig einkrallt. Das Verfahren ist vollautomatisch durchführbar und ermöglicht es, ein Kunststoffgehäuse ohne zusätzliche Prozeßschritte in einfacher Weise unverlierbar zu verschlie- ßen.

Zeichnungen

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung er- läutert. Es zeigt Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Vorrichtung zur Herstel- lung des Deckelteils während des Stanzvorgangs, Fig. 2 eine Querschnittsdarstellung eines erstes Ausführungs- beispiel des erfindungsgemäßen Gehäuses entlang der Linie I-I in Fig. 2, Fig. 2a einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 2, Fig. 3 eine Draufsicht auf das mit dem Deckelteil 1 ver- schlossene Gehäuse aus Fig. 2, Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Gehäuses.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele In Fig. 1 ist schematisch eine Vorrichtung zur Herstellung des Deckelteils dargestellt. Ein Metallblech 100 wird auf ei- ne Unterlage 102 aufgelegt, welche eine vorzugsweise recht- eckförmige Ausnehmung 103 mit einer Breite b und einer nicht dargestellten Länge aufweist. Das vorzugsweise aus Edelstahl bestehende Metallblech 100 deckt die Ausnehmung 103 ab. Das Metallblech kann aber auch aus Aluminium oder Nickel oder ei- nem anderen geeigneten Metall bestehen. Anschließend wird das Deckelteil 1 mit einem Stempel 101 aus dem Metallblech 100 gestanzt, welcher Stempel 101 kleinere räumliche Abmessungen aufweist als die Breite b und Länge der Ausnehmung 103, so daß die Außenwandung des Stempels durch einen kleinen Spalt a von der Innenwandung der Ausnehmung 103 beabstandet ist. Für ein Metallblech mit einer Dicke von etwa 250 Mikrometern, sollte die Spaltbreite a etwa zwischen 0,03 und 0,01 mm be- tragen. Bei einem dickeren Metallblech kann die Spaltbreite auch größer sein. Das gestanzte Deckelteils 1 weist eine er- ste Seite 10, eine der ersten Seite 10 gegenüberliegende zweite Seite 11 und einen durch den Stanzvorgang gebildeten

umlaufenden Rand 14 auf. Wie am besten in Fig. 2 und Fig. 2a zu erkennen ist, ist der gestanzte Rand 14 des Deckelteils 1 nach dem wie oben durchgeführten Stanzvorgang auf einer er- sten Seite 10 mit einem Stanzgrat 12 und auf einer der ersten Seite 10 gegenüberliegenden zweiten Seite 11 mit einem Stanzeinzug 13 versehen. Durch den Stanzeinzug 13 ist die Kantenkontur im Übergangsbereich zwischen der zweiten Seite 11 und dem Rand 14 abgerundet und kann daher als Einführhilfe beim Einpressen des Deckelteils 1 in die Öffnung eines Gehäu- seteils 2 verwandt werden. Der Stanzgrad 12 dient als eine Art Widerhaken, mit dem das Deckelteil 1 in der aus Kunst- stoff gefertigten und daher relativ weichen Innenwandung 7 einer Öffnung 4 eines Gehäuseteils 2 festlegbar ist. Form und Größe des Stanzgrates 12 und des gegenüberliegenden Stanzein- zuges 13 werden im wesentlichen durch die Spaltbreite a des Stanzwerkzeuges und das Material des Deckelteils 1 bestimmt.

Das in Fig. 2 dargestellte topfförmige Gehäuseteil 2 besteht aus Kunststoff und dient vorzugsweise zur Aufnahme eines elektronischen Bauelementes 3, insbesondere eines Halbleiter- Drucksensors. Die nicht dargestellten elektrischen Anschlüsse des Sensors 3 sind durch die Seitenwände oder den Boden des Gehäuseteils 2 nach außen geführt. An der Oberseite weist das Gehäuseteil 2 eine Öffnung 4 auf. In den die Öffnung 4 be- grenzenden Teil der Innenwandung 7 des Gehäuseteils 2 ist ei- ne Abstufung eingelassen, durch welche eine Schulter 6 zur Auflage des Deckelteils 1 und eine die Öffnung 4 begrenzende, kragenartige, umlaufende Wand 8 ausgebildet wird. Da die Wand 8 wie das Gehäuseteil 2 aus Kunststoff gefertigt ist, weist die Wand eine gewisse elastische Biegsamkeit auf. Obwohl es möglich ist, das Deckelteil und die Öffnung 4 beispielsweise kreisförmig auszubilden und das Deckelteil in die Öffnung derart zu pressen, daß der gesamte umlaufende Rand 14 an der Innenseite 7 der Gehäusewand 8 zur Anlage gelangt, würde dies eine recht hohe Krafteinwirkung erforderlich machen, aus der

im ungünstigen Fall eine Verformung des Deckelteils 1 resul- tieren könnte.

Wie in Fig. 3 zu erkennen ist, weist die Wand 8 deshalb in einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel elastisch biegsame Bereiche 5 mit verminderter Wandstärke auf, welche durch Aus- nehmungen in der Wand 8 gebildet werden. Der Rand 14 des Dek- kelteils 1 weist einen an die Kontur der Innenwandung 7 der Gehäusewand 8 weitgehend angepaßten Konturverlauf mit nach außen abstehenden zungenförmigen Abschnitten 17 auf, die mit ihren Randabschnitten 14a an den elastisch biegsamen Berei- chen 5 der Gehäusewand 8 zur Anlage gelangen, während die restlichen Randabschnitte des Randes 14 nicht unmittelbar an der Innenwandung 7 der Gehäusewand 8 zur Anlage gelangen, sondern durch einen kleinen Spalt davon beabstandet sind. Da- durch wird erreicht, daß das Deckelteil beim Einpressen nur mit einigen wenigen Randbereichen 14a an die elastisch bieg- samen Abschnitte 7a der Innenwandung 7 der Gehäusewand 8 ge- preßt wird, wodurch sich die zum Einpressen erforderliche Kraft vermindert. Dies können im Grenzfall auch nur zwei sich einander gegenüberliegende Randabschnitte sein. Der Abstand b von zwei über den Umfang des Deckelteils 1 verteilten Randab- schnitten 14a ist bei allen Ausführungsbeispielen immer etwas größer bemessen als der Abstand c der zugeordneten Abschnitte 7a der Innenwandung 7, so daß letztere beim Einpressen des Deckelteils 1 etwas nach außen gebogen werden. Beim Einpres- sen dient der über die Innenkanten der Gehäusewandabschnitte 7a gleitende Stanzeinzug vorteilhaft als Einführhilfe. Wie in Fig. 2 und Fig. 2a dargestellt, gelangt das Deckelteil beim Einpressen mit der zweiten Seite 11 an der Schulter 6 zur An- lage. In der Endposition krallt sich der Stanzgrad 12 wider- hakenartig in die Innenwandabschnitte 7a ein, so daß das Dek- kelteil 1 unverlierbar am Gehäuseteil 2 festgelegt ist.

In einem anderen Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dem Dek- kelteil 1 zusätzlich durch Prägen oder Ziehen eine dreidimen-

sionale Form, beispielsweise eine tellerförmige Kontur, zu verleihen, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. Zusätzlich ist es möglich, auf den Randbereich 16 der ersten Seite 10 des Deckelteils 1 und einen Teil der Innenwandung 7 der Öffnung 4, welcher über die erste Seite 10 hinausragt, einen dichten- den Klebstoff oder Dichtstoff umlaufend aufzutragen, bei- spielsweise einen Silikonkleber.