DE102006019174B4

DE102006019174B4 - Gehäuse mit Stecker

Info

Publication number: DE102006019174B4
Application number: DE102006019174.9A
Authority: DE
Inventors: Roland Falkner; Matthias Gramann; Dr. Wieczorek Matthias
Original assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies Germany GmbH
Priority date: 2005-04-26
Filing date: 2006-04-21
Publication date: 2020-03-26
Anticipated expiration: 2026-04-22
Also published as: DE102006019174A1

Abstract

Gehäuse (1) mit einer Flüssigkeitskammer (2), wenigstens einer elektronischen Komponente (3) in der Flüssigkeitskammer (2), wenigstens einem Stecker (6) und wenigstens einer elektrischen Leitung (8),- wobei die Flüssigkeitskammer (2) mit einer Flüssigkeit füllbar und gegen den Außenraum (5) des Gehäuses (1) abgedichtet ist,- der wenigstens eine Stecker (6) elektrische Verbindungselemente (7) aufweist,- die wenigstens eine elektrische Leitung (8) die elektronische Komponente (3) mit den elektrischen Verbindungselementen (7) des Steckers (6) elektrisch verbindet, und das Gehäuse (1) eine Steckerbereichskammer (9), zumindest ein erstes Dichtungselement (10, 10') und zumindest ein zweites Dichtungselement (11, 11') aufweist, wobei die Steckerbereichskammer (9) durch das zumindest eine erste Dichtungselement (10, 10') gegen die Flüssigkeitskammer (2) und durch das zumindest eine zweite Dichtungselement (11, 11') gegen den Außenraum (5) abgedichtet ist, wobeidas Gehäuse (1) wenigstens eine Abtrennung (12, 13) der Steckerbereichskammer (9) von der Flüssigkeitskammer (2) und/oder vom Außenraum (5) aufweist und die Steckerbereichskammer (9) zumindest durch den Stecker (6) und die wenigstens eine Abtrennung (12, 13) begrenzt ist, wobeidie Steckerbereichskammer (9) eine Abflussvorrichtung (15) aufweist, die unterhalb der elektrischen Verbindungselemente (7) und/oder des zweiten Dichtelements (11, 11') angeordnet ist, wobei die Abflussvorrichtung (15) mit einer Auffangkammer in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dasszwischen der Steckerbereichskammer (9) und der Flüssigkeitskammer (2) eine Kontaktkammer (16) des Gehäuses (1) vorgesehen ist, wobei zumindest ein Teil (18) der elektrischen Leitung (8), der mit den elektrischen Verbindungselementen (7) elektrisch verbunden ist, in der Kontaktkammer (16) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein Gehäuse der gattungsgemäßen Art ist beispielsweise ein Getriebegehäuse in einem Kraftfahrzeug. Im Getriebegehäuse befindet sich neben dem Getriebeöl unter anderem auch eine elektronische Komponente, wie zum Beispiel ein Vorortsteuergerät , das Signale von der Aktuatorik im Getriebegehäuse einliest, auswertet und insbesondere auch über eine elektrische Verbindung an ein Motorsteuergerät außerhalb des Getriebegehäuses weiterleitet. Die Durchführung der elektrischen Leitung durch das Gehäuse, vor allem wenn sie ganz oder teilweise unterhalb des Ölniveaus liegt, muss absolut öldicht ausgeführt sein.
Eine derartige Anordnung ist aus der DE 197 12 842 C1 bekannt. Zur elektrischen Verbindung einer Steuerelektronik in einem Gehäuse mit außerhalb des Gehäuses liegenden Komponenten werden die elektrischen Leiter, insbesondere ein Stanzgitter, bei der Herstellung des Gehäusedeckels in diesen öldicht mit eingespritzt. Diese Anordnung ist aufwändig, sowohl in Bezug auf die Herstellungs- als auch auf die Materialkosten.
Weitere Gehäuse mit Stecker aus dem Stand der Technik sind zum Beispiel aus DE 101 34 053 A1 , DE 94 10 113 U1 , US 5 496 193 A , DE 85 24 219 U1 , DE 32 11 870 A1 und DE 15 15 748 A bekannt.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Gehäuse zu schaffen, das mit geringem Aufwand eine öldichte Durchführung einer elektrischen Leitung von elektrischen Komponenten innerhalb des Gehäuses zu elektrischen Komponenten außerhalb des Gehäuses mittels eines Steckers, der ganz oder zumindest teilweise unterhalb des Flüssigkeitsspiegels im oder am Gehäuse angeordnet ist, ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Gehäuse mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Das Gehäuse weist eine Flüssigkeitskammer und wenigstens eine elektronische Komponente in der Flüssigkeitskammer auf. Die Flüssigkeitskammer ist mit einer Flüssigkeit füllbar und gegen den Außenraum abgedichtet. Im oder am Gehäuse ist wenigstens ein Stecker mit elektrischen Verbindungselementen angesteckt. Es ist wenigstens eine elektrische Leitung vorgesehen, mittels der die elektronische Komponente bei angestecktem Stecker mit den elektrischen Verbindungselementen des Steckers elektrisch verbunden ist. Insbesondere ist eine Steckerbereichskammer vorgesehen, die durch zumindest ein erstes Dichtungselement gegen die Flüssigkeitskammer und durch zumindest ein zweites Dichtungselement gegen den Außenraum abgedichtet ist. Dadurch wird verhindert, dass insbesondere am zweiten Dichtungselement die Flüssigkeitssäule permanent ansteht.
Die Steckerbereichskammer wird im wesentlichen durch den Stecker selbst und durch wenigstens eine Abtrennung der Steckerbereichskammer von der Flüssigkeitskammer gebildet.
Vorteilshafterweise ist in der Steckerbereichskammer eine Abflussvorrichtung angeordnet, die unterhalb der elektrischen Verbindungselemente und/oder des zweiten Dichtelements angeordnet ist, und die mit einer Auffangkammer in Verbindung steht. Falls sich im Laufe der Zeit am ersten Dichtelement zwischen der Flüssigkeitskammer und der Steckerbereichskammer durch die permanent anstehende Flüssigkeitssäule eine geringe Leckrate einstellt und geringe Flüssigkeitsanteile in die Steckerbereichskammer eindringen, so fließen diese über die Abflussvorrichtung ab. Somit sind weder das zweite Dichtelement zwischen der Steckerbereichskammer und dem Außenraum noch die elektrischen Verbindungselemente einem ständigen Öldruck ausgesetzt. In bestimmten Gehäuseausführungen sind die Auffangkammer und die Flüssigkeitskammer identisch.
Um zu verhindern, dass durch die Durchführung der elektrische Leitung durch die Abtrennung zwischen der Flüssigkeitskammer und der Steckerbereichskammer Flüssigkeit in die Steckerbereichskammer eintritt, muss diese Durchführung dichtend ausgeführt sein.
Erfindungsgemäß ist ein Teil der elektrischen Leitung, der mit den elektrischen Verbindungselementen elektrisch verbunden ist, in einer zwischen der Steckerbereichskammer und der Flüssigkeitskammer liegenden Kontaktkammer angeordnet. Diese Kontaktkammer wird durch eine zusätzliche Abtrennung zwischen der Steckerbereichskammer und der Flüssigkeitskammer und einen Deckel gebildet. Insbesondere ist zwischen dieser Abtrennung und dem Deckel ein Dichtelement vorgesehen, das die Kontaktkammer gegen die Flüssigkeitskammer abdichtet. Zudem muss die Durchführung der elektrischen Leitung durch den Deckel gegen die Flüssigkeitskammer dichten. Sollte dennoch im Laufe der Zeit eine Leckage von der Flüssigkeitskammer in die Kontaktkammer auftreten, so sind vorzugsweise die Durchführungen der elektrischen Verbindungselemente durch die Abtrennung zwischen der Kontaktkammer und der Steckerbereichskammer dichtend ausgeführt, um in jedem Fall ein Eindringen von Flüssigkeit in die Steckerbereichskammer zu vermeiden.
In der nachfolgenden Beschreibung werden die vorteilhaften Merkmale und Einzelheiten der Erfindung in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei sind in einzelnen Varianten beschriebene Merkmale und Zusammenhänge grundsätzlich auf alle Ausführungsbeispiele übertragbar. In den Zeichnungen zeigen:

1 ein Gehäuse mit horizontaler Abflussvorrichtung,
2 ein Gehäuse mit einer zusätzlichen Kontaktkammer und
3 ein Gehäuse mit der Steckerbereichskammer vor der Flüssigkeitskammer.

1 zeigt eine erste beispielhafte, aber nicht beanspruchte Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung. Die Flüssigkeitskammer 2 des Gehäuses 1, zum Beispiel eines Getriebegehäuses eines Kraftfahrzeugs, ist mit Flüssigkeit 4, in diesem Fall Getriebeöl, gefüllt und gegen den Außenraum 5 abgedichtet. In der Flüssigkeitskammer 2 ist eine nur andeutungsweise gezeigte elektronische Komponente 3, zum Beispiel ein Getriebesteuergerät, angeordnet. Im Gehäuse 1 ist ein Stecker 6 mit elektrischen Verbindungselementen 7 angesteckt. Die elektrischen Verbindungselemente 7 können insbesondere Metallstifte aus Kupfer oder Messing sein. Vorzugsweise ist der Stecker 6 im Gehäuse 1 durch das umlaufende Dichtelement 11 gegen den Außenraum 5 abgedichtet. Mittels der elektrischen Leitung 8 ist die elektronische Komponente 3 mit den elektrischen Verbindungselementen 7 des Steckers 6 elektrisch verbunden. Die elektrische Leitung 8 kann insbesondere als Folienleiter oder als Flachbandkabel ausgeführt sein. Aus Kostengründen werden als Stecker 6 und Dichtung 11 vorzugsweise Standardbauteile verwendet. In vielen Anwendungen kann der Stecker 6 im Gehäuse 1 nur dort angebracht werden, wo er ganz oder auch nur teilweise unterhalb der Oberfläche der Flüssigkeit 4 liegt. Das bedeutet, dass ohne zusätzliche Vorkehrungen während der gesamten Lebensdauer des Getriebes zumindest ein sehr hoher Anteil der Flüssigkeit 4 auf den Stecker 6 mit den elektrischen Verbindungselementen 7 und auf das Dichtelement 11 zum Außenraum 5 hin Druck ausüben und darüber hinaus auch chemisch einwirken könnte. Um dies zu verhindern, ist in der Flüssigkeitskammer 2 insbesondere eine Abtrennung 12 so angeordnet, dass diese Abtrennung 12 und der Stecker 6 eine hermetisch abgeschlossene Steckerbereichskammer 9 bilden, die durch das Dichtelement 10 gegen die Flüssigkeitskammer 2 abgedichtet ist. Die Durchführung 14 der elektrischen Leitung 8 in der Abtrennung 12 ist vorteilhafterweise dichtend ausgeführt. Sollte mit fortschreitender Lebensdauer die Dichtwirkung der Durchführung 14 und/oder des Dichtelements 10 nachlassen, so kann die eventuell eintretende Flüssigkeit über die Abflussvorrichtung 15 in einen nicht dargestellten, von der Flüssigkeitskammer 2 getrennten, nicht dargestellten Auffangkammer abfließen. Die Abflussvorrichtung 15 ist unterhalb der elektrischen Verbindungselemente 7 und des Dichtelements 11 angeordnet, um eine stehende Flüssigkeit an diesen Teilen zu vermeiden. Insbesondere ist die Abflussvorrichtung 15 durch ein im wesentlichen horizontal verlaufendes Rohr 20 ausgeführt und durch ein weiteres Dichtelement 10' gegen die Flüssigkeitskammer 2 abgedichtet.
Die 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit einer zusätzlichen Kammer, der sog. Kontaktkammer 16 zwischen der Steckerbereichskammer 9 und der Flüssigkeitskammer 2. In diesem Fall wird die Steckerbereichskammer durch die Abtrennung 12, wiederum den Stecker selbst und durch die zusätzliche Abtrennung 13 gebildet. Die Abtrennung 12 ist hier insbesondere als Flansch ausgebildet und trennt die Steckerbereichskammer 9 sowohl gegen den Außenbereich 5 als auch gegen die Flüssigkeitskammer 2 ab. An der Außenfläche des Flansches 12 sind insgesamt drei Dichtelemente 10, 10' und 11, und zwischen dem Flansch 12 und dem Stecker 6 ist das Dichtelement 11' angeordnet. Die beiden ersten Dichtelemente 10, 10' dichten wie in 1 die Steckerbereichskammer 9 gegen die Flüssigkeitskammer 2 ab; die beiden zweiten Dichtelemente 11, 11' analog zu 1 gegen den Außenraum 5. Die Kontaktkammer 16 wird durch die Abtrennung 13 zwischen der Steckerbereichskammer 9 und der Flüssigkeitskammer 2 und durch den Deckel 17 gebildet. Insbesondere ist zwischen dieser Abtrennung 13 und dem Deckel 17 ein Dichtelement 19 vorgesehen, das die Kontaktkammer 16 gegen die Flüssigkeitskammer 2 abdichtet. Die Durchführung 14 der elektrischen Leitung 8 von der Kontaktkammer 16 in die Flüssigkeitskammer 2 durch den Deckel 17 muss insbesondere flüssigkeitsdicht ausgeführt sein. Sollte dennoch im Laufe der Zeit eine Leckage von der Flüssigkeitskammer 2 durch den Deckel 17 in die Kontaktkammer 16 auftreten, so sind vorzugsweise die Durchführungen der elektrischen Verbindungselemente 7 durch die Abtrennung 13 dichtend ausgeführt, um in jedem Fall ein Eindringen von Flüssigkeit in die Steckerbereichskammer 9 zu vermeiden. Somit befindet sich der Teil 18 der elektrischen Leitung, der unmittelbar mit den elektrischen Verbindungselementen 7 des Steckers 6 elektrisch verbunden ist in der separaten, flüssigkeitsdicht abgeschlossenen Kontaktkammer 16. Falls während der Lebensdauer des Gehäuses 1 dennoch Flüssigkeit in die Steckerbereichskammer 9 eindringen sollte, so kann diese durch die Abflussvorrichtung 15 über das Rohr 20 drucklos in eine Auffangkammer abfließen. Drucklos kommt dadurch zustande, indem das Ende des Rohres 20 vorteilhafterweise nicht in den Flüssigkeitsspiegel der Auffangkammer eintaucht. Die Auffangkammer kann insbesondere die Flüssigkeitskammer 2 selbst sein.
In der 3 besteht die Steckerbereichskammer 9 im wesentlichen aus dem Stecker 6 selbst, der Abtrennung 12 der Steckerbereichskammer 9 gegen den Außenraum 5 und der Abtrennung 13 der Steckerbereichskammer 9 gegen die Flüssigkeitskammer 2. Das Besondere an diesem weiteren, aber nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel ist, dass die Abtrennung 12, die den Stecker 6 dichtend aufnimmt, in seiner gesamten Ausdehnung außerhalb der Flüssigkeitskammer 2 angeordnet ist. Die Verbindung der Abtrennung 12 zum Gehäuse 1 ist insbesondere in nicht gezeigter Weise mittels Verschraubungen ausgeführt. Die Abtrennung 13 ist im Gehäuse 1 integriert. Die Dichtelemente 10 und 11, 11' sind entsprechend ihrer Funktion wie in den 1 bzw. 2 angeordnet.
Bezugszeichenliste

1: Gehäuse
2: Flüssigkeitskammer
3: Elektronische Komponente
4: Flüssigkeit
5: Außenraum
6: Stecker
7: Elektrische Verbindungselemente
8: Elektrische Leitung
9: Steckerbereichskammer
10, 10': Erstes Dichtungselement, zur Flüssigkeitskammer
11, 11': Zweites Dichtungselement, zum Außenraum
12: Abtrennung der Steckerbereichskammer zur Flüssigkeitskammer und/oder zum Außenraum
13: Abtrennung der Steckerbereichskammer zur Flüssigkeitskammer
14: Durchführung der elektrischen Leitung
15: Abflussvorrichtung
16: Kontaktkammer
17: Deckel
18: Teil der elektrischen Leitung
19: Dichtelement zwischen Abtrennung und Deckel der Kontaktkammer
20: Rohr

Claims

Gehäuse (1) mit einer Flüssigkeitskammer (2), wenigstens einer elektronischen Komponente (3) in der Flüssigkeitskammer (2), wenigstens einem Stecker (6) und wenigstens einer elektrischen Leitung (8), - wobei die Flüssigkeitskammer (2) mit einer Flüssigkeit füllbar und gegen den Außenraum (5) des Gehäuses (1) abgedichtet ist, - der wenigstens eine Stecker (6) elektrische Verbindungselemente (7) aufweist, - die wenigstens eine elektrische Leitung (8) die elektronische Komponente (3) mit den elektrischen Verbindungselementen (7) des Steckers (6) elektrisch verbindet, und das Gehäuse (1) eine Steckerbereichskammer (9), zumindest ein erstes Dichtungselement (10, 10') und zumindest ein zweites Dichtungselement (11, 11') aufweist, wobei die Steckerbereichskammer (9) durch das zumindest eine erste Dichtungselement (10, 10') gegen die Flüssigkeitskammer (2) und durch das zumindest eine zweite Dichtungselement (11, 11') gegen den Außenraum (5) abgedichtet ist, wobei das Gehäuse (1) wenigstens eine Abtrennung (12, 13) der Steckerbereichskammer (9) von der Flüssigkeitskammer (2) und/oder vom Außenraum (5) aufweist und die Steckerbereichskammer (9) zumindest durch den Stecker (6) und die wenigstens eine Abtrennung (12, 13) begrenzt ist, wobei die Steckerbereichskammer (9) eine Abflussvorrichtung (15) aufweist, die unterhalb der elektrischen Verbindungselemente (7) und/oder des zweiten Dichtelements (11, 11') angeordnet ist, wobei die Abflussvorrichtung (15) mit einer Auffangkammer in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Steckerbereichskammer (9) und der Flüssigkeitskammer (2) eine Kontaktkammer (16) des Gehäuses (1) vorgesehen ist, wobei zumindest ein Teil (18) der elektrischen Leitung (8), der mit den elektrischen Verbindungselementen (7) elektrisch verbunden ist, in der Kontaktkammer (16) angeordnet ist.
Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangkammer die Flüssigkeitskammer (2) ist, wobei die Abflussvorrichtung (15) durch ein Rohr (20) ausgeführt ist, und das Ende des Rohres (20) nicht in den Flüssigkeitsspiegel der Flüssigkeitskammer (2) eintaucht.
Gehäuse nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktkammer (16) durch die Abtrennung (13) der Steckerbereichskammer (9) von der Flüssigkeitskammer (2) und einen Deckel (17) gebildet ist und dass zwischen dieser Abtrennung (13) und dem Deckel (17) ein Dichtelement (19) zur Abdichtung der Kontaktkammer (16) gegen die Flüssigkeitskammer (2) vorgesehen ist.
Gehäuse nach Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Leitung (8) dichtend durch den Deckel (17) geführt ist.
Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Verbindungselemente (7) dichtend durch die Abtrennung (13) der Steckerbereichskammer (9) von der Flüssigkeitskammer (2) geführt sind.