CN107852067A - 电子器件壳体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电子器件壳体(14)，尤其是针对机动车的用来输送流体(6)的电动辅助泵(4)的泵电子器件(12)的电子器件壳体，该电子器件壳体具有壳体罩(16)和电插头(18)，其中，插头(18)至少部分穿过壳体罩(16)，并且其中，插头(18)至少部分地以在与流体(6)接触时膨胀的第一材料包覆。

Description

电子器件壳体

技术领域

本发明涉及泵领域，优选涉及以电或电动方式运行或驱动的泵的领域，并且涉及用于泵电子器件的电子器件壳体。本发明还进一步涉及具有这种电子器件壳体的泵以及用于制造或者装配这种电子器件壳体的方法。泵在这里尤其是理解为机动车中或者用于机动车的辅助泵或主泵。

背景技术

电油泵和尤其是还有所谓的辅助泵或附加泵用于输送用于控制任务的油或者用于对尤其是运动的部件或组件，例如内燃机驱动的、混合动力技术驱动的或者电驱动的车辆(机动车)进行散热。这种油泵通常基于其输送特性产生具有压力流和体积流的油回路。例如电驱动的或者电动驱动的辅助泵或附加泵通常用于至少暂时地润滑或者辅助润滑车辆变速器的变速器部件、尤其是自动变速器的变速器部件。所输送的油也用于这种车辆的动力总成的组件或附加组件的散热。

为了进行控制和调节，这种油泵通常包括泵电子器件。泵电子器件此外还具有电子电路、传感器和/或在车辆的线缆束上的电连接部以及常常还有用于驱控致动器的电接口。泵电子器件适合于建造在电子器件壳体的基本上封闭的壳体罩内。电连接部和接口通常通过一个或者多个插头实现，它们至少部分穿过电子器件壳体，并且从而提供了在壳体罩内的泵电子器件与例如电动马达的马达线路之间的能导电的连接和接驳可能性。在典型的安装情况下，电子器件壳体，从而还有泵电子器件，与油泵一起布置在车辆变速器的油底壳中。在此，电子器件壳体完全或者至少部分直接处于油中。

为了保护敏感的泵电子器件例如公知的是，使用严密密封的钢壳体作为电子器件壳体，玻璃包铸(einglasen)的销作为插头从电子器件壳体中伸出，用以泵电子器件的电联接。然而优选地例如使用由DE 195 15 622 A1或DE 10 2013 220 599 A1中公知的壳体，它们经常用双组分注塑法制造(Zwei-Komponenten-Spritzgussverfahren)。在此，引线框架作为预注塑件或插入件以不能导电的热塑性塑料包封。由此形成的插头紧接着在第二注塑法中以壳体罩的塑料包封。通常在两个注塑法中使用类似的塑料，优选地使用聚酰胺、聚对苯二甲酸丁二酯或者聚苯硫醚材料。由此，提供了机械稳定且电气安全的电子器件壳体，泵电子器件能够以运行可靠的方式封装在其中。

这种电子器件壳体是为比较大的温度范围而设计或者说构造为结构上适合比较大的温度范围。油底壳中占主要的或者需要考虑的温度范围通常在例如-40℃到+130℃之间。在此也要考虑到，所使用的润滑剂(油)具有与温度相关并且随着温度升高而下降的粘度，也就是说粘度在较低的温度下相比较高的温度下更大。此外，所使用的润滑剂或油可能具有侵蚀性的添加物，它们可能侵蚀和损坏电子器件。

因此，尤其是在较高的运行温度下或者在因为运行造成温度升高的情况下，泄露的危险也在增加。它的原因是，一方面避免泄露决定了要使用相应密封的电子器件壳体，而另一方面基于高的温度波动，在温度升高从而所使用的油或润滑剂的粘度下降的情况下壳体扩张，也就是电子器件壳体的和/或插头的不同的扩张，使得越来越倾向于泄露，在低温下从而在油或润滑剂的粘度高的情况下泄漏显示出比较不明显的倾向。不利地，封入电子器件壳体内的空气的压力变化会增强这种泄露的倾向，从而对电子器件壳体的流体密封提出了高的机械要求。

尤其是在包封的引线框架区域内，在此通常在包封的塑料与引线框架之间出现极小的间隙，油可能会穿过这些间隙侵入电子器件壳体。这些间隙迄今为止耗费巨大地通过电子器件壳体外部围绕着插头的附加的密闭原料得以密闭。于是例如由DE 10 2011 085054 A1中公知的是，在以热塑性塑料包封的引线框架中，为了进行密闭在塑料与引线框架之间加入了热固性塑料的塑料或者液态的硅粘合剂。这种附加的密闭需要制造中的附加的制造步骤，从而带来附加的成本。

发明内容

本发明的基本任务是：提供一种电子器件壳体，其低成本且构造简单地为机动车的电动辅助泵的泵电子器件提供特别流体密封的壳体。此外，还应该提供具有这种电子器件壳体的电动泵以及用于制造这种电子器件壳体的方法。

根据本发明，该任务就这个电子器件壳体而言利用权利要求1的特征来解决，该任务就包括这个电子器件壳体的电动泵而言利用权利要求9的特征来解决，并且该任务就用于制造这种电子器件壳体的方法而言利用权利要求10的特征来解决。有利的构造方案和改进方案是各个从属权利要求的主题。

为此，电子器件壳体包括基本上封闭的用于容纳和封装优选是泵电子器件的壳体罩。泵电子器件以符合目的的方式在信号技术和功率技术上与电动(辅助)泵联接或能与之联接。为了这个目的，壳体罩具有电插头，这个电插头至少部分穿过壳体罩，其中，插头至少部分被第一材料包覆，第一材料在与流体接触时膨胀。通过材料的膨胀提供壳体罩在插头区域内的基本上自动的密闭。

膨胀尤其是要理解为第一材料与流体之间的化学反应、吸附、优选是吸收，或者是这些的组合，其中，起到让第一材料的体积增加的作用。体积增加根据本发明起到让插头区域内的密封压力升高的作用。由此在没有附加的密闭材料的情况下密闭壳体罩与插头之间的极小的间隙，由此简化了电子器件壳体的制造，这对于降低生产成本有贡献作用。

泵优选是用于机动车的电动辅助泵或附加泵，尤其是用于为车辆变速器的变速器部件进行润滑的油泵。输送的流体在此以符合目的的方式是油，例如是自动变速器流体(ATF)油，并且例如也用于这种机动车的驱动系的组件或附加组件的散热。油这个概念在这里尤其是不局限理解为矿物油。而是可以使用全合成的油或者半合成的油、硅油或者其他油类的液体，像例如液压液体或者散热润滑油，同时，针对插座使用分别相应的膨胀的材料。

泵电子器件优选还包括用于对泵的利用在信号技术上联接的电动马达进行控制和调节的电子电路或控制单元以及用于探测马达信号的传感器。为了在信号技术和/或电流技术上的联接的目的，泵电子器件借助一个或者多个插头与泵的电动马达、致动器和/或车辆线缆束以能导电的方式联接。在此例如可以考虑的是，插头被实施成具有多个用于不同的电子器件组件的导体迹线，或者在壳体罩上设置多个插头，其中，优选每个插头都至少部分被膨胀的材料包覆。

在一个合适的改进方案中设置的是，在第一材料膨胀时，插头区域内的壳体罩被严密地或流体密封地密闭/是严密地或流体密封地密闭的。通过第一材料的膨胀从而确保了没有油进入泵电子器件。尤其是材料只有与油直接接触时才膨胀，从而例如自动地密闭极小的间隙。由此使得电子器件壳体可以构造简单地设置成：避免在油泵运行时有大的温度波动的情况下发生泄露，并且避免随之而来的壳体扩张，也就是说在温度升高且从而所使用的油的粘度下降的情况下壳体罩和/或插头的不同的扩张。

为了简单且低成本制造的目的，在一个合适的设计方案中设置的是，壳体罩是注塑成型件。优选的是，为此使用就与油的接触而言具有化学惰性的热塑性的塑料材料，优选是聚酰胺(PA)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)或者聚苯硫醚材料(PPS)。由此，为泵电子器件提供了机械稳定的壳体。

在一个合适的改进方案中，插头是以第一材料包封的引线框架，其中，由此尤其是形成了插入件，这个插入件在一个优选的实施方式中至少部分包封在壳体罩中。插入件尤其是要理解为已经插入到注塑模具中的且被第二构件完全地或者至少部分包封的构件。因此，插入件和作为第二构件的壳体罩形成紧凑且机械性稳定的单元。

尤其是，由此实现了按照双组分法的方式对电子器件壳体进行简单并且低成本的制造，其中，在一个合适的构造方案中根据该方法设置的是，插头至少部分被膨胀的第一材料包封，并且由此形成的插入件紧接着以壳体罩的第二材料包封。

在一个优选的构造方案中，插头从外部形状锁合地(formschlüssig)以壳体罩的第二材料包封。以合适的构造方式，插入件的引线框架在壳体罩内具有若干闸刀式接触部作为电插接连接部。闸刀式接触部至少部分被第一材料包封，并且额外地在壳体罩内的包封部的区域内从外以第二材料包封。因此，第二材料通过第一材料基本上形状锁合地包覆或者包围包封部，从而仅在闸刀式接触部的或者极小的间隙的方向上实现材料体积增加的膨胀。通过额外的、不膨胀的包覆部，使得密封压力因为体积增加而额外地升高，从而壳体罩是特别流体密封的。此外，还预防了材料在泵电子器件的方向上不受控制的膨胀。

在一个有利的改进方案中，第一材料是弹性的塑料材料或弹性体。由此，可以简单地平衡油泵运行时的温度波动，或者说因此发生的壳体扩张，也就是说在温度升高时壳体罩和/或插头的不同扩张。由此有利地减少了或者避免了电子器件壳体的机械张力。

在一个优选的实施方式中，弹性体尤其是苯乙烯和丁二烯共聚物，它在与优选是矿物油接触时膨胀。在一个典型的实施方式中，弹性体适合是丁苯橡胶(SBR)，由此制造是特别低成本的。

在一个优选的应用中，电子器件壳体用于对用于输送流体的电动泵的、尤其是机动车的电动辅助泵的泵电子器件进行容纳和封装。流体优选地是如下矿物润滑油，其用于至少暂时地润滑机动车变速器的变速器部件，尤其是自动变速器的变速器部件。

利用本发明实现的优点尤其是在于，电子器件壳体的插头的倾向于泄露的接触区域被实施为自密闭的。通过将插头实施为壳体罩的以膨胀的材料包封的的插入件，能够以在构造上特别简单且成本低的方式抵抗流体侵入壳体的内部。通过膨胀使得插入件与壳体罩之间的区域以及在泵运行时出现在插入件包封部与插头的被包封的导体迹线之间的极小的间隙可靠且自动地被密闭。

在此优选为壳体罩和插头的包封部设置两种不同的原料或材料。壳体罩优选地由机械稳定的热塑性塑料或者热固性塑料制成，从而运行安全地保护好布置其中的泵电子器件。只有插头的包封部是由膨胀的塑料制成，其中，通过用热塑性塑料进行额外的包覆确保了这种塑料优选地仅仅局部地在规定的体积内膨胀。由此在体积增加时产生特别高的密闭压力，从而使得壳体罩严密且流体密封地密闭。

对于油泵场合下的应用的可能的材料组合例如包括用于壳体罩的PA、PBT或者PPS塑料以及作为用于插入件的膨胀的包封部的SBR或硅橡胶。

然而本发明不局限于以上所述的在油泵中的应用。而是可以通过合适的材料选择也让电子器件壳体实现为对于其他的流体自密封。于是例如对于车辆雨刷器的电动水泵可以设想的是，壳体罩由PPS塑料制成，并且插头以触水膨胀的PA塑料包封。

附图说明

下面借助附图更详尽地阐述本发明的实施例。图中示出：

图1用示意图示出了机动车的油回路，该油回路具有油底壳、油泵、尤其是用于机动车变速器的以电动方式运行或驱动的辅助泵或附加泵，该机动车变速器具有三个变速器部件以及具有用于容纳和封装泵电子器件的电子器件壳体；

图2用透视图示出了具有壳体罩和若干插头的电子器件壳体；

图3用透视图示出了第一插头；以及

图4用透视图示出了第二插头。

彼此相应的部件在所有的附图中总是配有相同的附图标记。

具体实施方式

图1示意性示出了机动车的油回路2。油回路2包括用于输送流体6，尤其是矿物(润滑)油的电动泵或油泵4，矿物(润滑)油作为机动车变速器的尤其是运动的变速器部件8的润滑剂。变速器部件8是机动车变速器的运动的部件或组件，例如轴承或致动器。油回路2此外还具有用于容纳多余的油6的油底壳10。

为了调节和驱控油泵4的未详尽示出的电动马达，泵电子器件12在信号技术上与油泵4联接。泵电子器件12布置在流体密封的电子器件壳体14中以保护其免受油6的损害。

正如在图2中可见的那样，电子器件壳体14包括壳体罩16以及两个至少部分穿过壳体罩16的电插头18a和18b。泵电子器件12此外还包括未详尽示出的电子电路，它借助插头18a和18b以能导电的方式一方面联接到电动马达上并且另一方面联接到车辆线缆束上。经由车辆线缆束提供的马达电流借助电子电路换向，从而使它适合于优选无刷式电动马达的运行。

插头18a和18b基本上是引线框架，其具有若干实施为闸刀式接触部的导体迹线20作为电插接连接元件，其中仅一个示例性地配有附图标记。插头18a和18b正如在图3和图4中比较清楚地看出的那样实施为预注塑件或插入件。为了这个目的，导体迹线20在第一注塑法的过程中至少部分被包封部22包覆。包封部22在这个实施方式中是苯乙烯和丁二烯共聚物，尤其是弹性的丁苯橡胶，它在与油6接触时膨胀，也就是说其体积增大。

壳体罩16在第二注塑法中围绕着插头18a和18b包封。这个壳体罩16优选地由热塑性塑料，尤其是聚酰胺塑料制成。在此，正如在图2中可见的那样，插头18a和18b的包封部22在壳体罩16内再一次从外部用壳体罩原材料包封。由此使得导体迹线22基本上形状锁合地被壳体罩16包封。

正如在图1中所示的那样，在典型的安装情况下，电子器件壳体14连同油泵4一起布置在油底壳10中。其中，电子器件壳体14完全地或者至少部分直接置于油6中。车辆变速器和因此是油泵4和电子器件壳体14被设置成且适合于在-40℃到+130℃的温度范围内运行。

尤其是在较高的运行温度或者在因为运行造成温度不断升高的情况下，有时还发生壳体扩张，也就是说电子器件壳体14和/或插头18a、18b的不同的扩张。由此，尤其在被包封的引线框架的区域内经常在包封部22与导体迹线20之间出现极小的间隙，油6能够从油底壳10流入其中。

如果油6流入这种间隙，那么它与包封部22的丁苯橡胶直接接触，丁苯橡胶紧接着开始膨胀。最终导致的体积增加通过形状锁合地包封壳体罩16受到局限，由此使得密封压尤其是在毛细间隙的区域内增加。由此，这些间隙通过油6自动地被电子器件壳体14密闭，从而使得封装的泵电子器件12流体密封地安置。

本发明不局限于以上所述的实施例。而是也可以由本领域技术人员从中推导出本发明的其他变型方案，而不离开本发明的主题。此外，尤其是所有结合实施例所描述的单个特征也可以按其他方式相互组合，而不离开本发明的主题。

于是例如也可以为电子器件壳体14的制造使用其他的材料和原材料。重要的是，插头18实现为具有膨胀的包封部22的插入件，该包封部在与油接触时具有体积增加。通过借助壳体罩16进行额外的、形状锁合的包封，确保了体积增加抵抗油6的进一步侵入并且因此在与油6的接触区域内流体密封地密闭。由此使得电子器件壳体14自密闭地收到保护以防侵入的油6。

附图标记列表

2	油回路
		4	油泵/泵
6	流体/油
		8	变速器部件
10	油底壳
		12	泵电子器件
14	电子器件壳体
		16	壳体罩
18a、18b	插头
		20	导体迹线
22	包封部

Claims (10)

1.电子器件壳体(14)，尤其是针对机动车的用来输送流体(6)的电动泵(4)的泵电子器件(12)的电子器件壳体，所述电子器件壳体具有壳体罩(16)和电插头(18)，

-其中，所述插头(18)至少部分穿过所述壳体罩(16)，并且

-其中，所述插头(18)至少部分以在与流体(6)接触时膨胀的第一材料包覆。

2.根据权利要求1所述的电子器件壳体(14)，其特征在于，在所述第一材料膨胀时，所述壳体罩(16)在所述插头(18)的区域内流体密封地密闭。

3.根据权利要求1或2所述的电子器件壳体(14)，其特征在于，所述壳体罩(16)是注塑成型件。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电子器件壳体(14)，其特征在于，所述插头(18)是以所述第一材料包封的引线框架。

5.根据权利要求4所述的电子器件壳体(14)，其特征在于，所述插头(18)是至少部分包封在所述壳体罩(16)中的插入件。

6.根据权利要求4或5所述的电子器件壳体(14)，其特征在于，所述插头(18)从外部形状锁合地以所述壳体罩(16)的第二材料包封。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的电子器件壳体(14)，其特征在于，所述第一材料是弹性的塑料材料。

8.根据权利要求7所述的电子器件壳体(14)，其特征在于，所述第一材料是苯乙烯和丁二烯共聚物。

9.用来输送流体(6)的电动泵(4)，尤其是针对机动车的电动泵，所述电动泵具有在根据权利要求1至8中任一项所述的电子器件壳体(14)内的泵电子器件(12)。

10.用于制造电子器件壳体(14)的方法，所述电子器件壳体尤其是针对机动车的用来输送流体(6)的电动泵(4)的泵电子器件(12)的电子器件壳体，

-其中，至少部分以在与流体(6)接触时膨胀的第一材料包封插头(18)，并且

-其中，围绕着所述第一材料以壳体罩(16)的第二材料包封所述插头(18)。