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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Abschirmgehäuse, welches elektromagnetische
Störungen
oder Rauschen abschirmt.
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Stand der
Technik
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Ein
Beispiel einer herkömmlichen
Technologie wird unter Bezugnahme auf die 6 und 7 erläutert.
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Wie
in 6 gezeigt ist, besteht
ein Abschirmgehäuse
gemäß dem Stand
der Technik aus einem Gehäuse 20,
einer Dichtung 24 sowie einer Abdeckung 21 und
wird durch Befestigungsmittel 30 und Unterlegscheiben 31 zusammengehalten,
um eine gedruckte Schaltungsplatte 40, auf der elektrische
Bauteile 41 befestigt sind, abzuschirmen.
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Nachfolgend
wird jeder der Bestandteile sowie dessen Abschirmeffekt erläutert.
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Allgemein
wird der Betrieb einer gedruckten Schaltungsplatte, die bei hohen
Frequenzen betrieben wird, beeinflußt, falls sie elektromagnetischen Störungen oder
elektromagnetischem Rauschen ausgesetzt wird.
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Dagegen
werden von der gedruckten Schaltungsplatte elektromagnetische Störungen nach
außen
emittiert.
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Darüber hinaus
beeinflussen sich die auf der gedruckten Schaltungsplatte 40 angeordneten Schaltungsblöcke gegenseitig
durch die zwischen ihnen emittierten elektromagnetischen Störungen.
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Die
gedruckte Schaltungsplatte 40 muß somit in einem Abschirmgehäuse untergebracht
werden, um nicht durch die elektromagnetischen Störungen beeinflußt zu werden.
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Zur
Erzielung des Abschirmeffekts wird jede der auf der gedruckten Schaltungsplatte 40 angeordneten
Schaltungsblöcke
getrennt in einem entsprechenden Hohlraum 25 untergebracht.
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Das
Gehäuse 20 und
die Abdeckung 21 sind mit Hilfe eines blockweisen Fräsherstellungsverfahrens
oder eines Druckgußverfahrens
aus Aluminium gefertigt, um eine hervorragende Abschirmwirkung und
Bearbeitbarkeit zu erzielen.
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Das
Gehäuse 20 wird
einem Gewindebohrverfahren unterzogen, um Schrauben als Befestigungsmittel 30 auszubilden.
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Zusätzlich ist
zwischen die Berührungsflächen des
Gehäuses 20 und
der Abdeckung 21 eine elektrisch leitfähige Dichtung 24 eingesetzt,
um die Abschirmwirkung zu verbessern, indem die Haftung zwischen
den Berührungsflächen erhöht wird.
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Die
Dichtung kann beispielsweise durch Ausstanzen einer Folie aus TFTE
(Polytetrafluorethylen), die eine Dicke von 0,5mm sowie eine elektrische Leitfähigkeit
aufweist, ausgebildet werden.
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Die
Dichtung 24 ist zwischen dem Gehäuse 20 und der Abdeckung 21 angeordnet
und durch die Befestigungsmittel 30 sowie die Unterlegscheiben 31 fest
fixiert.
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Bei
dieser Anordnung muß die
Gesamtberührungsfläche der
Dichtung 24 befestigt werden. Wie in 7 gezeigt ist, muß somit eine große Zahl von
Befestigungsstellen für
die Befestigungsmittel 30 vorgesehen werden, um auf die
Dichtung Druck ausüben
zu können.
Bei dem in 7 gezeigten
Beispiel sind zwanzig (20) derartige Befestigungsstellen
vorgesehen.
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Bei
dem Stand der Technik muß in
dem Herstellungsverfahren somit eine große Anzahl von Gewindebohrprozessen
sowie Befestigungsprozessen gemeinsam vorgesehen werden.
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Darüber hinaus
ist es bei dem Stand der Technik schwierig, aufgrund der durch das
ungleichmäßige Befestigungsdrehmoment
der Befestigungsmittel 30 und die ungleichmäßigen Reaktionskräfte der
Dichtung 24 hervorgerufenen Schwierigkeiten bei der Befestigung
einen konstanten Abstand bzw. Zwischenraum zwischen dem Gehäuse 20 und
der Abdeckung 21 beizubehalten.
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Wie
oben erwähnt
worden ist, muß die
Anzahl der anzubringenden Teile groß sein, um die Dichtung 24 zwischen
dem Gehäuse 20 und
der Abdeckung 21 zu befestigen. Der Gewindebohrprozeß sowie
der Zusammensetzprozeß zum
Anbringen der Befestigungsmittel benötigen somit viele Arbeitsstunden.
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Wegen
der durch die ungleichmäßigen Befestigungsdrehmomente
der Befestigungsmittel 30 und der ungleichmäßigen Reaktionskräfte der
Dichtung 24 hervorgerufenen Schwierigkeiten bei der Befestigung
ist es darüber
hinaus schwierig, den konstanten Abstand zwischen dem Gehäuse 20 und
der Abdeckung 21 beizubehalten.
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Die
DE 44 05 408 C1 schlägt zur effizienten Abdichtung
und Abschirmung eines Gehäuses
eine Schließfuge
mit umlaufender Nut und Feder vor, bei welcher der die Nut begrenzende,
zum Gehäuseinnenraum
hin ausgerichtete Rand verlängert
ist, so daß dieser
bei geschlossenem Deckel das Gehäuseunterteil
kontaktiert. Der Außenrand
der Nut ist so gestaltet, daß ein
Spalt zwischen Gehäuseober-
und -unterteil verbleibt.
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Durch
die in der
DE 44 05
408 C1 genannten konstruktiven Maßnahmen wird eine wirkungsvolle Abdichtung
und Abschirmung gewährleistet,
welche es erlaubt, daß die
Nut-Feder Kombination bzw. Verbindungsfläche lackfrei bleibt und auch
die Verbindungsstelle an der Außenseite
zwischen Deckel und Gehäuseunterteil
nicht durch Aufbringung eines Lackes verklebt. Zudem wird durch
die Verlängerung des
Innenrandes zur Kontaktierung der Gehäuseteile eine elektrisch leitende
Verbindung geschaffen, die vor äußeren Korrosionseinflüßen geschützt ist.
Die Möglichkeit
zwischen der Nut-Feder Kombination zusätzlich eine leitfähige Folie
einzubringen, kann zusätzlich,
neben einer Abdichtung des Gehäuseinnenraumes
gegen Feuchtigkeit, die Leitfähigkeit
zwischen Gehäuseober-
und -unterteil verbessern.
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Die
EP 0 483 233 B1 offenbart
ein Verfahren zum Abdichten von sich berührenden Oberflächen eines
Gehäuses
durch Aufbringen eines metallisierten mikroporösen Polytetrafluorethylens,
das auf einem elastischen Elastomeren angeordnet ist, auf die genannten
sich berührenden
Oberflächen,
durch Zusammenpressen der Oberflächen,
so daß eine
elektromagnetische Abschirmung und eine physikalische Dichtung zwischen
den genannten Oberflächen
gebildet ist.
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Demgegenüber muß für die Anwendung
einer Nut-Feder-Kombination oder Rippe bei der vorliegenden abzuschirmenden
Gehäusekonstruktion
auf die großen
Auflageflächen
zwischen Gehäuseoberteil
und -unterteil Rücksicht
genommen werden, wobei die Aufgabe darin besteht, die Anzahl der
Befestigungsstellen bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der Abschirmwirkung
zu verringern. Zusätzlich
soll eine möglichst
gleichmäßige Druckverteilung
erfolgen.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
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Die
Lösung
umfasst dabei ein Abschirmgehäuse,
dessen Dichtung von einem Gehäuse
und einer Abdeckung bedeckt und durch Befestigungsmittel befestigt
ist. Das Abschirmgehäuse
umfasst weiterhin einen Begrenzer zum Begrenzen des Zwischenraums
zwischen dem Gehäuse
und der Abdeckung und eine Rippe zum Zusammendrücken der Dichtung. Wobei die
genannte Rippe dadurch gekennzeichnet ist, daß diese ein ungleichmäßiges Muster
aufweist.
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Die
Unteransprüche
enthalten vorteilhafte Weiterbildungen.
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In
einer Ausgestaltung umfaßt
die vorliegende Erfindung ein Abschirmgehäuse, bei dem der Begrenzer
eine Unterlegscheibe ist.
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In
einer weiteren Ausgestaltung umfaßt die vorliegende Erfindung
ein Abschirmgehäuse,
bei dem die Höhe „b" des Begrenzers 22 80–90% der
Dicke „c" der Dichtung 24 und
die Höhe „a" der Rippe 23 ca.
60% der Dicke „c" der Dichtung entspricht.
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Durch
obengenannte Modifikationen des Standes der Technik ergibt sich
der Vorteil, daß die Anzahl
der Befestigungsstellen reduziert werden kann bei gleichzeitiger
Aufrechterhaltung der Abschirmfähigkeit
womit die Anzahl der Arbeitsstunden, welche sonst für die vielen
Gewindebohrprozesse und den nachfolgenden Zusammensetzprozess aufgewendet
werden müssen,
stark reduziert werden.
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Darüber hinaus
bieten die erfindungsgemäß vorgesehenen
Rippen vorteilhafterweise eine gleichmäßige Verteilung des Anpressdruckes
und erhöhen darüber hinaus
die Leitfähigkeit
zwischen Gehäuseoberteil,
leitfähiger
Folie und Gehäuseunterteil
durch den lokal erhöhten
Anpressdruck.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnung
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1 zeigt
eine Querschnittsansicht des Abschirmgehäuses der vorliegenden Erfindung
entlang der Linie A-A von 5.
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2 zeigt
eine Querschnittsansicht von wesentlichen Abschnitten des Abschirmgehäuses der
vorliegenden Erfindung.
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3 zeigt
eine Ansicht der Form und des Musters der Rippe und des Begrenzers
bei der vorliegenden Erfindung.
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4 zeigt
eine Ansicht eines weiteren Beispiels der Form und der Muster der
Rippe und des Begrenzers der vorliegenden Erfindung.
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5 zeigt
eine Draufsicht auf das Abschirmgehäuse der vorliegenden Erfindung.
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6 zeigt
eine Querschnittsansicht des herkömmlichen Abschirmgehäuses entlang
der Linie B-B von 7.
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7 zeigt
eine Draufsicht auf das herkömmliche
Abschirmgehäuse.
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Bevorzugtes Ausfuhrungsbeispiel
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Nachfolgend
werden die Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 1–5 erläutert.
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Wie
in 1 gezeigt ist, umfaßt das Abschirmgehäuse der
vorliegenden Erfindung zusätzlich
zu dem gemäß dem Stand
der Technik verwendeten Gehäuse 20,
der Dichtung 24 und der Abdeckung 21 eine Rippe 23 sowie
einen Begrenzer 22.
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Das
Gehäuse
und die Abdeckung sind mit Hilfe der Befestigungsmittel 30 und
der Unterlegscheiben 31 befestigt, um die elektronische
Bauteile 41 aufweisende gedruckte Schaltungsplatte 40 zu schützen.
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Da
mit Ausnahme des Begrenzers 22 und der Rippe 23 der
Aufbau des Abschirmgehäuses identisch
zu demjenigen des Stands der Technik ist, werden die in Übereinstimmung
mit dem Stand der Technik vorgesehenen Teile nicht erläutert.
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Die
vorliegende Erfindung wird somit nachfolgend unter Bezugnahme auf
die vergrößerte Ansicht
von 2 anhand des Begrenzers 22 und der Rippe 23 erläutert.
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Der
Begrenzer 22 ist an der Peripherie jeder Befestigungsstelle
vorgesehen, so daß die
Kompresssion der Dichtung 24 begrenzt wird, wenn das Gehäuse 20 und
die Abdeckung 21 mit Hilfe der Befestigungsmittel 20 und
der Unterlegscheiben 31 befestigt werden.
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Die
Rippe 23 ist derart vorgesehen, daß die Dichtung 24 einen
geringen und konstanten Druck von dem Begrenzer 22 aufnimmt.
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Wie
in 2 gezeigt ist, bezeichnet beispielsweise „a" die Höhe der Rippe, „b" die Höhe des Begrenzers
und „c" die Dicke der Dichtung.
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Wie
durch die Gleichung (1) ausgedrückt wird,
ist die Höhe „b" des Begrenzers derart
gewählt, daß sie 80–90% der
Dicke „c" der Dichtung entspricht. b = c × (0,8–0,9) (1)
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Wie
durch die Gleichung (2) ausgedrückt wird,
ist die Höhe „a" der Rippe derart
gewählt,
daß sie
60% der Dicke „c" der Dichtung entspricht. a = c × 0,6 (2)
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Das
Muster der Rippe ist in 3 gezeigt.
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Wie
in 4 gezeigt ist, kann der Abschirmeffekt dadurch
verbessert werden, daß die Rippe
ein ungleichmäßiges Muster
aufweist, um Resonanzen der elektromagnetischen Wellen bei bestimmten
Frequenzen zu vermeiden.
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Die
Dichtung ist durch Ausstanzen einer elektrisch leitfähigen Folie
aus TFTE (Polytetrafluorethylen) mit einer Dicke von 0,5mm ausgebildet.
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Die
Dichtung 24 ist sandwichartig zwischen dem Gehäuse 20 und
der Abdeckung 21, die durch die Befestigungsmittel 30 und
die Unterlegscheiben 31 befestigt sind, angeordnet.
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Unter
diesen Bedingungen kann die Anzahl der Befestigungsstellen, an denen
die Befestigungsmittel 30 vorgesehen sind, verringert werden,
da der Befestigungsdruck auf die Dichtung 24 in allen Bereichen,
die nicht die Rippe aufweisen, 10–20% der Dicke der Dichtung
bzw. im Bereich der Rippe 60% der Dicke der Dichtung entspricht.
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Bei
der vorliegenden Erfindung wird beispielsweise die Anzahl der Befestigungsstellen
drastisch auf neun (9) verringert, wie es in 5 gezeigt ist,
während
die herkömmliche
Technologie bis zu zwanzig (20) Befestigungsstellen erfordert.
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Demzufolge
können
die zum Gewindeschneiden sowie zum Zusammensetzen beim Anbringen
der Befestigungsmittel 30 benötigten Arbeitsstunden verringert
werden.
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Darüber hinaus
kann der Zwischenraum bzw. der Abstand zwischen dem Gehäuse 20 und
der Abdeckung 21 mit Hilfe der Begrenzer 22 konstant gehalten
werden.
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Die
obige Erläuterung
bezog sich auf den Fall, bei dem die zum Zusammendrücken bzw.
Komprimieren der Dichtung vorgesehene Rippe kontinuierlich, d. h.
ununterbrochen, ausgebildet ist. Es sind jedoch auch andere Rippenformen
möglich,
wie beispielsweise eine unterbrochene Form, eine Maschenform oder
beliebige andere gewünschte
konvexe Formen anstelle der konkaven Form.
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Darüber hinaus
kann der Querschnitt der Rippe neben einer rechteckigen Form eine
trapezförmige,
elliptische oder jede andere gewünschte
Form aufweisen.
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Obwohl
bei dem vorhergehenden Beispiel die Begrenzer und die Rippe auf
der Abdeckung ausgebildet sind, können diese Teile genauso auf
dem Gehäuse
vorgesehen sein.
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Des
weiteren können
die Begrenzer auf der Abdeckung und die Rippe auf dem Gehäuse oder umgekehrt
vorgesehen sein.
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Zusätzlich können als
Begrenzer auch einzelne Unterlegscheiben verwendet werden, wobei
in diesem Fall die Begrenzer nicht einteilig mit dem Gehäuse ausgebildet
sind.
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Gewerbliche
Anwendbarkeit
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Die
vorliegende Erfindung ist wie oben geschrieben aufgebaut und besitzt
die folgenden Wirkungen:
Im Gegensatz zu der herkömmlichen
Technologie, bei dem sich der Befestigungsdruck auf die gesamte große Fläche der
Dichtung aufteilt, wird gemäß der vorliegenden
Erfindung ein konstanter Befestigungsdruck auf die Rippe ausgeübt, was
eine Verringerung der Anzahl der Befestigungsstellen zur Folge hat.
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Somit
können
die zum Gewindebohren sowie zum Zusammensetzen für das Anbringen der Befestigungsmittel
benötigten
Arbeitsstunden verringert werden.
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Darüber hinaus
kann die Befestigungsstabilität
und Abschirmwirkung verbessert werden, da ein konstanter Abstand
bzw. Zwischenraum zwischen dem Gehäuse und der Abdeckung erzielt
werden kann.