DE102009050923A1

DE102009050923A1 - Befestigungsanordnung

Info

Publication number: DE102009050923A1
Application number: DE200910050923
Authority: DE
Inventors: Mario Dipl.-Ing. Fresner; Jochen Linkohr; Norbert Dipl.-Ing. Niemczyk
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2009-10-28
Filing date: 2009-10-28
Publication date: 2010-05-27

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung (1) zur Anordnung einer Elektronikeinrichtung (2), insbesondere eines Steuergeräts, an einer Fahrzeugkarosserie (3), wobei die Elektronikeinrichtung (2) ein Gehäuse (4) mit darin angeordneten und an zumindest eine Wandung (5, 5') des Gehäuses (4) wärmeabstrahlenden Elektronikkomponenten (6) aufweist. Erfindungswesentlich ist hierbei, dass das Gehäuse (4) über zumindest die wärmebeaufschlagte Wandung (5, 5') zur Wärmeübertragung vollflächig mit der Fahrzeugkarosserie (3) verbunden ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung zur Anordnung einer Elektronikeinrichtung an einer Fahrzeugkarosserie gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
In modernen Kraftfahrzeugen werden heutzutage eine Vielzahl an elektronischen Einrichtungen, bspw. Soundverstärker, verbaut, die aufgrund ihrer thermischen Abwärme während des Betriebs besondere Anforderungen an einen Bauraum, in dem sie untergebracht sind, stellen. Aufgrund der zunehmenden elektronischen Einrichtungen und der gleichzeitig begrenzten Bauräume verschärfen sich dabei die thermischen Rahmenbedingungen. Oftmals wird auch eine natürliche thermische Konvektion durch zusätzliche Zwangskonvektion, bspw. Zwangslüftungen, unterstützt, um für die erforderliche Kühlung sorgen zu können.
Aus der DE 11 2004 001 717 B4 ist eine gattungsgemäße Befestigungsanordnung zur Befestigung einer Elektronikeinrichtung an einer Fahrzeugkarosserie bekannt, wobei die Elektronikeinrichtung ein Gehäuse mit darin angeordneten und an zumindest eine Wandung des Gehäuses wärmeabstrahlenden Elektronikkomponenten aufweist. Diese Elektronikkomponenten sind dabei auf einer Platte montiert, die wiederum an einer Kante einer Seite mit der Fahrzeugkarosserie verbunden ist. In diesem Bereich findet auch eine Wärmeübertragung zwischen der Platte und der Fahrzeugkarosserie statt.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine gattungsgemäße Befestigungsanordnung, eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine verbesserte Wärmeableitung auszeichnet.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand des abhängigen Anspruchs.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, zur verbesserten Wärmeübertragung zwischen einer wärmeabstrahlenden Elektronikeinrichtung und einer Fahrzeugkarosserie ein Gehäuse der Elektronikeinrichtung zumindest an einer Wandung vollflächig in damit besonders gut wärmeübertragend mit der Fahrzeugkarosserie zu verbinden. Die Elektronikeinrichtung weist dabei ein Gehäuse und darin angeordnete Elektronikkomponenten an, die auf zumindest diejenige Wandung des Gehäuses Wärme abstrahlen, über die die Elektronikeinrichtung vollflächig mit der Fahrzeugkarosserie verbunden ist. Durch die im Regelfall vorliegende, günstige Temperaturdifferenz zwischen der Elektronikeinrichtung und insbesondere der damit beaufschlagten Wandung einerseits und der Fahrzeugkarosserie andererseits kann die vergleichsweise große Masse der Fahrzeugkarosserie zur Wärmeableitung genutzt und dadurch viel Wärme abgeleitet werden, wodurch sich der für die Elektronikeinrichtung, bspw. eines Steuergerätes, erforderliche Kühlbedarf besser befriedigen lässt. Durch die Direktkontaktierung der Elektronikeinrichtung mit der Fahrzeugkarosserie kann darüber hinaus auf zusätzliche Halter, wie sie beim konventionellen Einbau benötigt werden, verzichtet werden, was sich begünstigend auf eine Kosten- und Gewichtsbilanz auswirkt. Gleichzeitig kann auch die für die Kühlung erforderliche Kühlkörpermasse der Elektronikeinrichtung verringert werden, wodurch diese kleiner baut und dadurch weniger Bauraum beansprucht. Je nach Größe der Anbindung an die Fahrzeugkarosserie und damit je nach Größe der möglichen Wärmeableitung kann darüber hinaus auf bisher ebenfalls erforderliche und eine natürliche Konvektion unterstützende zusätzliche Konvektionselemente verzichtet werden, was sich ebenfalls kostengünstig auswirkt.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung, ist die Fahrzeugkarosserie im Bereich der Befestigungsanordnung hohlprofilartig ausgebildet und die Elektronikeinrichtung mit ihrem Gehäuse innerhalb des Hohlprofils angeordnet. Hierdurch ist es möglich, bisher nicht erschlossene Bauräume, nämlich innerhalb von Hohlprofilen der Fahrzeugkarosserie, nunmehr zu erschließen und gleichzeitig entsprechend dem Erfindungsgedanken, die Fahrzeugkarosserie dazu zu benutzen, die Wärme besser abzuleiten. Durch die kompaktere Bauweise ist es dabei möglich, Elektronikeinrichtungen so klein zu bauen, dass diese in den Hohlprofilen der Fahrzeugkarosserie Platz finden und die Fahrzeugkarosserie gleichzeitig den erforderlichen Kühlbedarf der Elektronikeinrichtung, bspw. des Steuergeräts, befriedigt.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Die einzige 1 zeigt eine mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung.
Entsprechend der 1, weist eine Befestigungsanordnung 1 eine Elektronikeinrichtung 2, bspw. ein Steuergerät, auf, das an einer Fahrzeugkarosserie 3 wärmeübertragend angebunden ist. Die Elektronikeinrichtung 2 besitzt dabei ein Gehäuse 4 mit darin angeordneten und an zumindest eine Wandung 5 des Gehäuses 4 wärmeabstrahlenden Elektronikkomponenten 6. Das Gehäuse 4 der Elektronikeinrichtung 2 ist nunmehr erfindungsgemäß über zumindest die wärmebeaufschlagte Wandung 5 zur Wärmeübertragung vollflächig mit der Fahrzeugkarosserie 3 verbunden. Hierdurch ist es möglich, die von den Elektronikkomponenten 6 erzeugte Wärme über die Wandung 5 in die Fahrzeugkarosserie ein und über diese großflächig abzuleiten, wodurch eine verbesserte Kühlung der Elektronikeinrichtung 2 erreicht werden kann. Denkbar ist dabei selbstverständlich auch, dass die Elektronikeinrichtung 2 über mehrere Wandungen 5 und 5' an die Fahrzeugkarosserie 3 wärmeübertragend angebunden ist, wodurch sich eine zusätzlich gesteigerte Kühlung erreichen lässt. Durch die mittels der Fahrzeugkarosserie verbesserte Kühlung der Elektronikeinrichtung 2, kann bei dieser auf bisher erforderliche Kühlmittel, wie bspw. Kühlelemente bzw. Kühlrippen vorzugsweise gänzlich verzichtet werden, so dass es möglich ist, die Elektronikeinrichtung 2 deutlich kompakter zu bauen.
Durch den verkleinerten Bauraumbedarf der Elektronikeinrichtung 2 ist es sogar unter Umständen möglich, diese innerhalb einer hohlprofilartig ausgebildeten Fahrzeugkarosserie 3 anzuordnen, wie dies gemäß der 1 mit einer unterbrochen gezeichneten Elektronikeinrichtung 2' angedeutet ist. Durch die direkte Anbindung der Elektronikeinrichtung 2, 2' an die Fahrzeugkarosserie 3 kann darüber hinaus auf bisher erforderliche und aufwendige Halter verzichtet werden, wodurch die Kosten und gleichzeitig das Gewicht reduziert werden können. Zudem können die im herkömmlichen Verbau notwendigen Mittel entfallen, die eine Zwangskonvektion entfalten und die natürliche Konvektion, dass die Kühlung der Elektronikeinrichtung 2, unterstützen. Durch die kompakte Bauweise, die eine Anordnung der Elektronikanordnung 2 innerhalb der Befestigungsbereiche als Hohlprofil ausgebildeten Fahrzeugkarosserie 3 ermöglicht, können auch bisher nicht erschlossene Bauräume erschlossen werden, wodurch sich insbesondere eine oftmals angespannte Bauraumsituation in modernen Kraftfahrzeugen entspannt.
Da im Regelfall eine begünstigende Temperaturdifferenz zwischen der Elektronikeinrichtung 2 und der Fahrzeugskarosserie 3, dass heißt einer Rohbaustruktur, existiert und die Fahrzeugkarosserie 3 darüber hinaus über eine vergleichsweise große Masse verfügt, kann die vergleichsweise schlechte Wärmeleitung von bei der Fahrzeugkarosserie 3 verwendetem Stahl ausgeglichen werden. Die wärmeübertragende Verbindung zwischen der Elektronikeinrichtung 2 und der Fahrzeugkarosserie 3, insbesondere im Bereich der Wandung 5, 5', kann bspw. über eine gut wärmeleitende Klebeschicht oder bspw. ein Verlöten bzw. Verschweißen erreicht werden.
Zusammenfassend lässt sich somit feststellen, dass die erfindungsgemäße Befestigungsanordnung 1 durch ihre vollflächige Direktkontaktierung der Elektronikeinrichtung 2 mit der Fahrzeugkarosserie 3 es ermöglicht, die Kühlkörpermasse der Elektronikeinrichtung 2 zu reduzieren, so dass diese kompakter und insbesondere leichter ausgeführt werden kann. Des Weiteren kann auf zusätzliche Halter verzichtet werden, was sich ebenfalls günstig auf eine Kosten- und Gewichtsbilanz auswirkt. Durch die kompakte Bauweise der Elektronikeinrichtung 2 ist insbesondere auch die Erschließung von bisher nicht erreichbaren bzw. erschlossenen Bauräumen, insbesondere im Inneren der Fahrzeugkarosserie 3 denkbar. Selbstverständlich sind dabei zur Optimierung der Wärmeübertragung zwischen der Elektronikeinrichtung 2, 2' und Fahrzeugkarosserie 3 nicht nur eine Größe der Wandung 5 zu berücksichtigen, sondern auch die Positionierung eines Wärmeheißpunkts und eine strukturelle Oberflächenbeschaffenheit zwischen der Elektronikeinrichtung 2, 2' und der Fahrzeugkarosserie 3, um dadurch einen thermischen Übergangswiderstand zu minimieren.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 112004001717 B4 [0003]

Claims

Befestigungsanordnung (1) zur Anordnung einer Elektronikeinrichtung (2), insbesondere eines Steuergeräts, an einer Fahrzeugkarosserie (3), wobei die Elektronikeinrichtung (2) ein Gehäuse (4) mit darin angeordneten und an zumindest eine Wandung (5, 5') des Gehäuses (4) wärmeabstrahlenden Elektronikkomponenten (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) über zumindest die wärmebeaufschlagte Wandung (5, 5') zur Wärmeübertragung vollflächig mit der Fahrzeugkarosserie (3) verbunden ist.
Befestigungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugkarosserie (3) im Bereich der Befestigungsanordnung (1) hohlprofilartig ausgebildet ist und die Elektronikeinrichtung (2) mit ihrem Gehäuse (4) innerhalb des Hohlprofils angeordnet und) über zumindest die wärmebeaufschlagte Wandung (5') zur Wärmeübertragung vollflächig mit der Fahrzeugkarosserie (3) verbunden ist.