DE102005005252A1 - Kontakteinrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kontakteinrichtung zum elektrischen Verbinden eines im Außenbereich eines Gehäuses angeordneten Bauteils (24) mit einer Komponente im Innenbereich des Gehäuses, mit einem elektrischen Leiter (12), der sich von dem Bauteil zu dem Gehäuse erstreckt, wobei der elektrische Leiter (12) durch eine Ummantelung (14) gegen den Außenbereich isoliert ist, wobei die Ummantelung (14) einen Bereich (16) aufweist, der den elektrischen Leiter (12) durch eine Öffnung führt und der den Außenbereich des Gehäuses gegen den Innenbereich des Gehäuses abdichtet.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kontakteinrichtung zum elektrischen Verbinden eines im Außenbereich eines Gehäuses angeordneten Bauteils mit einer Komponente im Innenbereich des Gehäuses, mit einem elektrischen Leiter, der sich von dem Bauteil zu dem Gehäuse erstreckt, wobei der elektrische Leiter durch eine Ummantelung gegen den Außenbereich isoliert ist.
• Insbesondere in der Automobiltechnik spielt die Verbindungstechnik eine wichtige Rolle. Beispielsweise ergibt sich bei der Betätigung und Steuerung von Kupplungen oder Getrieben durch Stelleinrichtungen und der damit verbundenen Sensorik oftmals die Problematik, Signale, die in einem für eine weiterverarbeitende Elektronik ungeeigneten Außenbereich erfasst werden, in den Innenbereich eines Gehäuses zu führen und dort der weiterverarbeitenden Elektronik zur Verfügung zu stellen. Dabei muss zum einen ein dauerhafter elektrischer Kontakt zwischen den im Außenbereich gelegenen Bauteilen und den elektrischen Bauteilen im Innenbereich des Gehäuses hergestellt werden; zum anderen sollte der zum Übertragen der elektrischen Signale verwendete elektrische Leiter gegenüber seiner Umgebung isoliert werden. Darüber hinaus muss an der Stelle, an der der elektrische Leiter durch das Gehäuse geführt wird, für eine ausreichende Abdichtung des Innenbereichs gegenüber dem Außenbereich gesorgt werden.
• Gemäß dem Stand der Technik wird dazu teilweise auf Steckverbindungen zurückgegriffen, die mit hohem Aufwand nachträglich abgedichtet werden müssen. Weiterhin existieren vollständig integrierte Lösungen, bei denen der elektrische Leiter innerhalb eines Gehäuses verlegt ist. Dies weist wiederum den Nachteil einer fehlenden Flexibilität hinsichtlich der Kontaktierungsmöglichkeiten auf.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kontakteinrichtung zur Verfügung zu stellen, so dass die oben beschriebenen Probleme verringert werden und der konstruktive Aufwand gering gehalten werden kann.
• Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.
• Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
• Die Erfindung baut auf der gattungsgemäßen Kontakteinrichtung dadurch auf, dass die Ummantelung einen Bereich aufweist, der den elektrischen Leiter durch eine Öffnung führt und der den Außenbereich des Gehäuses gegen den Innenbereich des Gehäuses abdichtet. Dabei erfüllt die Ummantelung zwei Funktionen: Zum einen führt die Ummantelung den elektrischen Leiter durch eine Öffnung aus dem Außenbereich des Gehäuses in den Innenbereich des Gehäuses und bietet damit den elektrischen Leiter zur Kontaktierung im Innenbereich des Gehäuses an. Zum anderen bildet die Ummantelung im Bereich der Durchführung durch das Gehäuse eine Abdichtung des Innenbereichs gegenüber dem Außenbereich. Auf diese Weise werden nicht nur Kosten gespart und durch eine gerin gere Anzahl an Bauteilen auch der Aufwand beim Zusammenbau verringert, sondern es ergeben sich durch ein derartiges Kombinieren auch konstruktive Vorteile. Dadurch, dass sich die Ummantelung direkt von dem im Außenbereich des Gehäuses angeordneten Bauteil bis zum Innenbereich des Gehäuses erstreckt, müssen auf dem Weg vom elektrischen Bauteil im Außenbereich bis in den Innenbereich keine zusätzlichen Abdichtungen vorgenommen werden. Durch eine verringerte Anzahl von Bauteilen und Nahtstellen erhöht sich zudem die Ausfallsicherheit des Bauteils beträchtlich. Darüber hinaus ergeben sich auch Vorteile beim Einbau des Bauteils, da eine geringere Anzahl an Montageschritten notwendig ist.
• In einer alternativen Ausführungsform kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass an dem Bereich zusätzliche Dichtmittel vorgesehen sind. Bei manchen Anforderungen kann es notwendig sein, den Bereich, der den elektrischen Leiter durch eine Öffnung führt, zusätzlich mit Dichtmitteln wie beispielsweise einem O-Ring auszustatten. Dadurch kann eine besonders hohe Dichtigkeit des Innenbereichs gegenüber dem Außenbereich des Gehäuses erreicht werden und gleichzeitig auf die Vorteile wie einer leichten Montage und geringer Anzahl an Montageschritten zurückgegriffen werden.
• In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Ummantelung im Wesentlichen aus Kunststoff besteht. Die Verwendung von Kunststoff als Ummantelungsmaterial bietet den Vorteil, dass die Materialparameter der Ummantelung auf die im Außenbereich vorherrschenden Bedingungen weitgehend abgestimmt werden können.
• Insbesondere kann in einer vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen sein, dass die Ummantelung durch ein Spritzgussverfahren oder durch duroplastische Verpressung hergestellt wird. Diese Herstellungsverfahren erlauben eine präzise und kostengünstige Herstellung auch mit hohen Stückzahlen.
• In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Spritzgussverfahren oder die duroplastische Verpressung im Zusammenhang mit einem das Bauteil betreffenden Herstellungsverfahren stattfindet. Die Kombination eines Spritzgussverfahrens oder einer duroplastischen Verpressung für das im Außenbereich des Gehäuses liegende Bauteil mit der Herstellung der Ummantelung der erfindungsgemäßen Kontakteinrichtung reduziert den Herstellungsaufwand für die Kontakteinrichtung zusätzlich. Des Weiteren kann auf diese Weise der Übergang zwischen dem Bauteil im Außenbereich und der Kontakteinrichtung besonders zuverlässig gestaltet werden.
• Weiterhin ist in einer vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen, dass der elektrische Leiter ein Stanzgitter ist. Der Einsatz eines Stanzgitters für den elektrischen Leiter, der den Außenbereich des Gehäuses mit dem Innenbereich verbindet, bietet die Möglichkeit, die Verdrahtung weitgehend frei zu gestalten und die räumliche Formgebung den Anforderungen weitgehend anzupassen.
• Insbesondere ist eine Ausführungsform dahingehend bevorzugt, dass die Kontaktierung ohne Stecker erfolgt. Hierdurch entfallen bei der Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen dem Bauteil und dem Innenbereich des Gehäuses Steckverbindungen, so dass die Zuverlässigkeit der Kontakteinrichtung verbessert wird.
• Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, eine Ummantelung eines elektrischen Leiters so auszubilden, dass sie gleichzeitig als Abdichtung einer Öffnung dienen kann, die benötigt wird, um den elektrischen Leiter von einem Außenbereich eines Gehäuses in dessen Innenbereich zu führen und dabei gleichzeitig den Innen- gegen den Außenbereich abzudichten. Auf diese Weise kann die Anzahl an Kontaktstellen und an Bauteilen reduziert werden, was eine erhebliche Kostenersparnis nach sich zieht. Zusätzlich kann dadurch die Ausfallsicherheit der Bauteile erhöht werden. Die Erfindung eignet sich in besonderem Maße dazu, einen mit elektronischen und mechanischen Bauteilen ausgestatteten Innenraum eines Gehäuses mit entfernt von dem Gehäuse angeordneten Komponenten zu verbinden.
• Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft erläutert.
• Dabei zeigen:
• 1 eine Schnittansicht mit einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kontakteinrichtung;
• 2 eine Schnittansicht mit einer alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kontakteinrichtung; und
• 3 eine Schnittansicht der alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kontakteinrichtung im eingebauten Zustand.
• Bei der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten.
• Auf die für das Verständnis der Erfindung weniger wichtige Darstellung des Gehäuses so wie darin eventuell angeordneter elektronischer Bauteile wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit weitgehend verzichtet.
• 1 zeigt eine Schnittansicht mit einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kontakteinrichtung. Die erfindungsgemäße Kontakteinrichtung 10 besteht aus einem Stanzgitter 12 sowie einer das Stanzgitter einbettenden Ummantelung 14, die beispielsweise in einem Spritzgussverfahren aufgebracht sein kann. Die Ummantelung 14 besteht aus einem geeigneten Kunststoff und weist an ihrer dem Gehäuse zuzuwendenden Seite einen Anschlussbereich 16 auf. In diesem Anschlussbereich 16 sind an seiner Stirnseite 18 zwei Kontakte 20 angeordnet. Diese Kontakte 20 stehen in elektrischer Verbindung mit dem im Inneren der Ummantelung befindlichen Stanzgitter 12. An der dem Gehäuse abgewandten Seite der Kontakteinrichtung 10 ist diese mit einem Sensor 24 verbunden.
• Der Sensor 24 steht in elektrischer Verbindung mit dem im Inneren der Ummantelung 14 befindlichen Stanzgitter 12. Die von dem Sensor 24 generierten Signale werden auf dieses Stanzgitter 12 übertragen und werden von diesem vom Sensor 24 weg zum Gehäuse hin geleitet. An den im Innenbereich des nicht dargestellten Gehäuses liegenden Kontakten 20 können die dort anliegenden Signale abgegriffen und weiterverarbeitet werden. Die Ummantelung 14 des Stanzgitters 12 stabilisiert das Stanzgitter 12 mechanisch und isoliert es sowohl elektrisch gegenüber dem Außenbereich des Gehäuses als auch gegenüber unerwünschten Einflüssen von Medien im Auflenbereich. Im Anschlussbereich 16 der Ummantelung 14 findet die Durchführung der elektrischen Verbindung vom Außenbereich in den Innenbereich des Gehäuses statt. Dabei dichtet dieser Anschlussbereich 16 die im Gehäuse vorgesehene Öffnung ab und stellt sowohl den elektrischen als auch den mechanischen Anschluss an das Gehäuse dar. Dabei sind in dieser Ausführungsform keine weiteren Dichtmittel nötig.
• 2 zeigt eine Schnittansicht mit einer alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kontakteinrichtung. Die dargestellte alternative Ausführungsform besteht im Wesentlichen aus den gleichen Bauteilen wie die Ausführungsform, die in 1 dargestellt ist. Die Kontakteinrichtung 10 besteht aus einem Stanzgitter 12, das durch Umspritzen eine Ummantelung 14 erhalten hat. Diese Ummantelung 14 weist ebenfalls an ihrer dem Gehäuse zugewandten Seite einen Anschlussbereich 16 auf, der im Innenbereich des Gehäuses zwei Kontakte 20 bereitstellt. Das zu kontaktierende Bauteil im Außenbereich des Gehäuses ist ein Sensor 24. Der Anschlussbereich 16 der Ummantelung 14 weist eine umlaufende Nut 26 auf, in die eine O-Ring-Dichtung 28 eingebracht ist.
• Das umspritzte Stanzgitter 12 kontaktiert elektrisch den Sensor 24 und bietet dessen Signale an seinen in Innenbe reich des Gehäuses liegenden Kontakten 20 zur Weiterverarbeitung an. Der Anschlussbereich 16 ist in eine Öffnung des Gehäuses eingebracht und dichtet vermittels der O-Ring-Dichtung 28, die in der Nut 26 des Anschlussbereichs 16 liegt, den Übergangsbereich ab. Die Verwendung eines zusätzlichen Dichtmittels kann im Falle einer erhöhten Dichtigkeitsanforderung oder bei ungünstigen Materialkombinationen zwischen Gehäuse und Ummantelung 14 angezeigt sein.
• 3 zeigt eine Schnittansicht der alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kontakteinrichtung im eingebauten Zustand. Die Kontakteinrichtung 10 ist in ein Gehäuse eines Stellglieds 34 eingebaut. Das Stellglied 34 weist zwei Bereiche I, II auf, die voneinander getrennt sind. In den ersten Bereich I des Stellgliedes 34 ist der Anschlussbereich 16 der Kontakteinrichtung 10 angeordnet. Die an der Stirnseite 18 freiliegenden Anschlüsse 20 ragen in den Bereich I und können so mit der sich im Bereich I befindlichen Elektronik (nicht abgebildet) verbunden werden. Der O-Ring 28 dichtet den Anschlussbereich 16 der Kontakteinrichtung 10 gegen einen Außenbereich III ab, in dem für eine Kontaktierung ungünstige Bedingungen anzutreffen sind. Die Ummantelung 14 samt Stanzgitter 12 ist aus dem Bereich I heraus in den Außenbereich III geführt und verbindet die Kontakte 20 mit dem Sensor 24. Der Sensor 24 ist mit seinem sensitiven Bereich 30 im Inneren des Bereichs II angeordnet. Eine O-Ring-Dichtung 32 befindet sich zwischen dem Sensor 24 und der Wandung des Bereichs II.
• Im Bereich II ermittelt der Sensor 24 über seinen sensitiven Bereich 30 die Messgröße und leitet diese über entsprechende elektrische Signale über das Stanzgitter 12 zu den Kontakten 20 im Bereich I. Dort kann die Auswertung der Messsignale durch eine geeignete Elektronik vorgenommen werden. Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass aufgrund konstruktiver Randbedingungen eine Anbringung des Sensors 24 derart, dass er durch Wandung 32 geführt die Bereiche I und II verbindet, nicht möglich ist. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Ummantelung 14 des Stanzgitter 12 ist eine elektrische Verbindung der Bereiche I und II über den Außenbereich III ohne das Vorhandensein einer Steckverbindung oder Ähnlichem im Bereich III möglich.
• Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.

10

Kontakteinrichtung

12

Stanzgitter

14

Ummantelung

16

Anschlussbereich

18

Stirnseite

20

Kontakte

24

Sensor

26

Nut

28

O-Ring

30

sensitiver Bereich

32

Wandung

34

Stellglied

Claims (7)

1. Kontakteinrichtung zum elektrischen Verbinden eines im Außenbereich eines Gehäuses angeordneten Bauteils (24) mit einer Komponente im Innenbereich des Gehäuses, mit einem elektrischen Leiter (12), der sich von dem Bauteil zu dem Gehäuse erstreckt, wobei der elektrische Leiter (12) durch eine Ummantelung (14) gegen den Außenbereich isoliert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ummantelung (14) einen Bereich (16) aufweist, der den elektrischen Leiter (12) durch eine Öffnung führt und der den Außenbereich des Gehäuses gegen den Innenbereich des Gehäuses abdichtet.
2. Kontakteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Bereich (16) zusätzliche Dichtmittel (28) vorgesehen sind.
3. Kontakteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ummantelung (14) im Wesentlichen aus Kunststoff besteht.
4. Kontakteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ummantelung (14) durch ein Spritzgussverfahren oder durch duroplastische Verpressung hergestellt wird.
5. Kontakteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Spritzgussverfahren oder die duroplastische Verpressung im Zusammenhang mit einem das Bauteil (24) betreffenden Herstellungsverfahren stattfindet.
6. Kontakteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Leiter (12) ein Stanzgitter (12) ist.
7. Kontakteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierung ohne Stecker erfolgt.