DE10235228A1

DE10235228A1 - Abdeckung für eine elektronische Verbindung für ein Gehäuse einer Hydraulikeinheit unter Verwendung einer abgedichteten Leiterplatte

Info

Publication number: DE10235228A1
Application number: DE10235228A
Authority: DE
Inventors: Thomas J Bergherr; John Fischbach
Original assignee: Sauer Danfoss Inc
Current assignee: Danfoss Power Solutions Inc
Priority date: 2001-08-06
Filing date: 2002-08-01
Publication date: 2003-03-06
Anticipated expiration: 2022-08-02
Also published as: US6512677B1; CN1407247A; US20030026079A1; JP2003152355A; DE10235228B4

Abstract

Eine Abdeckung für eine elektronische Verbindung für eine Hydraulikeinheit weist eine Gehäusestruktur mit einem inneren Raum und ein elektronisches Steuerelement in dem inneren Raum auf. Die Gehäusestruktur weist eine Stirnfläche zum Bilden einer Schnittstelle mit einem Gehäuse einer hydrostatischen Einheit auf. Eine Leiterplatte ist an der Stirnfläche der Gehäusestruktur mit einem Schaltkreis darauf und an einer Seite davon gegenüber der Gehäusestruktur befestigt. Der Schaltkreis ist mit dem elektronischen Steuerelement verbunden. Elektrische Kontakte erstrecken sich von dem Schaltkreis durch die Leiterplatte und die Abdeckung für die elektronische Verbindung zwecks externer Verbindung zu einer externen Schaltung. Ein Dichtelement ist zwischen der Leiterplatte und der elektronischen Steuerschaltung angeordnet, welches den Bereich umgibt, wo die elektrischen Kontakte sich durch die Leiterplatte erstrecken.

Description

Die Verbindungsstelle zwischen der Elektronik in einer Hydraulikvorrichtung wie z. B. einer Fluidpumpe und der Schaltung für Energiezufuhr und Steuerung ist typischerweise kompliziert und empfindlich gegenüber Leckage von Hydraulikfluid entweder in das Pumpengehäuse hinein oder aus diesem heraus.

Es ist daher ein grundlegendes Ziel der Erfindung, eine Abdeckung für eine elektronische Verbindung für ein Gehäuse einer Hydraulikeinheit unter Verwendung einer abgedichteten Leiterplatte zu schaffen, welche eine leichte Verbindung der internen Schaltung mit einer Energiequelle erlaubt und Leckage von Fluid in das Gehäuse der Hydraulikeinheit oder aus diesem heraus eliminiert.

Diese und weitere Ziele werden für einen Durchschnittsfachmann anhand der nachfolgenden Ausführungen deutlich.

Eine Abdeckung für eine elektronische Verbindung für ein Gehäuse einer Hydraulikeinheit weist ein Abdeckungsgehäuse mit inneren und äußeren Räumen und eine Stirnfläche zum Bilden einer Schnittstelle mit einer Öffnung in dem Gehäuse der Hydraulikeinheit auf. Ein elektronisches Steuerbauteil befindet sich in dem inneren Raum für eine elektrische Steuerung der Hydraulikeinheit in dem Gehäuse für die Hydraulikeinheit. Die Stirnfläche des Abdeckungsgehäuses weist eine Endwand auf, welche ein Ende zu dem äußeren Raum abschließt, welches gegenüber einem Ende des äußeren Raumes liegt.

Eine Leiterplatte ist an der Stirnfläche des Abdeckungsgehäuses befestigt und liegt über der Endwand und weist eine elektrische Schaltung einschließlich oberflächenmontierter elektrischer Bauelemente (SMD's) auf, welche auf dessen einer Seite gegenüber der Endwand aufgebracht sind. Die elektrische Schaltung ist funktionell mit dem elektrischen Steuerbauteil in dem inneren Raum verbunden.

Die oberflächenmontierten elektrischen Bauelemente sind zum Zwecke einer Wechselwirkung mit den elektrischen Steuerbauteilen in einem Gehäuse für die Hydraulikeinheit angeordnet, an welchem die Abdeckung angebracht ist.

Verbindungsstifte erstrecken sich von der elektrischen Schaltung durch die Leiterplatte und die Endwand und stehen in den inneren Raum zur Verbindung mit der äußeren Schaltung hinein. Ein Dichtelement ist zwischen der Endwand und der Leiterplatte angeordnet und umgibt die Verbindungsstifte, um den Durchgang von Hydraulikfluid in das Gehäuse der Hydraulikeinheit oder aus diesem heraus zu verhindern, an welchem die Abdeckung angebracht ist.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung werden nun anhand der nachgefügten Zeichnungen detailliert erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, welche die Abdeckung gemäß der Erfindung zeigt;
Fig. 2 eine diesbezügliche Draufsicht;
Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 gemäß Fig. 2;
Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie 4-4 gemäß Fig. 2; und
Fig. 5 eine Schnittansicht ähnlich der gemäß Fig. 3, welche die an eine Hydraulikpumpe angebrachte Abdeckung zeigt.
Bezugnehmend auf Fig. 5 bezeichnet Bezugsziffer 10 eine Abdeckung für eine elektronische Verbindung gemäß der Erfindung. Bezugsziffer 12 bezeichnet ein Gehäuse für eine konventionelle Hydraulikeinheit, um eine Hydraulikeinheit wie z. B. eine Pumpe oder ähnliches darin unterzubringen.
Bezugnehmend auf Fig. 3 weist die Abdeckung 10 einen inneren Raum 14 und einen separaten äußeren Raum 16 auf. Elektrische Steuerbauteile in 14 sind als gestrichelte Linien dargestellt und insgesamt durch Bezugsziffer 18 gekennzeichnet, wobei sie typischerweise ein Ventil, Spulen oder ähnliches beinhalten. Der äußere Raum 16 weist ein offenes Oberteil 20 auf, und eine Endwand 22 bildet den Boden des Raumes 16. Die Abdeckung 10 weist eine Stirnfläche 24 (Fig. 3) auf, welche als Schnittstelle zu der Pumpe 12 dient, wie nachfolgend beschrieben wird.
Eine Leiterplatte 26 ist auf der Stirnfläche 24 der Abdeckung 10 angeordnet, wie in Fig. 3 deutlich dargestellt. Eine gedruckte Schaltung (nicht gezeigt) ist auf der Seite der Leiterplatte 26 gegenüber der Endwand 22 aufgebracht. Eine Vielzahl oberflächenmontierter elektrischer Bauelemente 28 (SMD's) ist auf der Leiterplatte 26 angeordnet und bildet Teil der gedruckten Schaltung darauf. Die gedruckte Schaltung ist in elektrischem Kontakt mit den elektrischen Steuerbauteilen 18 in Raum 14. Diese Verbindungen untereinander sind typisch und nicht dargestellt.
Öffnungen 30 sind in der Leiterplatte 26 dargestellt, wie es am besten aus Fig. 1 ersichtlich ist, um Montageschrauben 32 aufzunehmen, welche sich durch die Öffnungen 30 und in geeignete Öffnungen (nicht gezeigt) in der Abdeckung 10 erstrecken. Öffnungen 34 (Fig. 1) sind in der Abdeckung 10 angeordnet, um Schrauben (nicht gezeigt) zur Befestigung der Abdeckung an der Pumpe 12 aufzunehmen.
Eine Vielzahl von Verbindungsstiften 36 erstreckt sich durch die Endwand 22 und aufwärts in den äußeren Raum 16, wie in Fig. 3 dargestellt. Die Verbindungsstifte sind mit den Leiterbahnen auf der unteren Oberfläche der Leiterplatte 26 verbunden. Eine nachgiebige Dichtung 38 (Fig. 1 und 3) aus Nitrilkautschuk ist in einer Ringnut 40 montiert, um die Leiterplatte 26 hinsichtlich der Abdeckung 10 effektiv abzudichten / zu kapseln, wenn die Schrauben 32 (Fig. 3) in die Lage festgezogen sind.
Bezugnehmend auf Fig. 5 weist die Pumpe 12 ein Pumpengehäuse 42 mit einer Stirnfläche 43 auf, welche formkomplementär zu der Stirnfläche 24 der Abdeckung 10 ist. Die Stirnfläche 43 der Pumpe 12 und die Stirnfläche 24 der Abdeckung 10 bilden eine Schnittstelle und sind mittels Schrauben oder ähnlichem, welche sich durch die Öffnungen 34 der Abdeckung 10 und in entsprechende Öffnungen (nicht gezeigt) in dem Pumpengehäuse 42 mit der Leiterplatte 26 dazwischen erstrecken, fest zusammengehalten. Ein elektrisches Steuerbauteil 44 wie z. B. ein Hall-Effekt-Sensor ist innerhalb des Pumpengehäuses 42 zusammen mit einer konventionellen Hydraulikeinheit 46 montiert. Im montierten Zustand gemäß Fig. 5 haben die Abdeckung 10 und das Pumpengehäuse 12 eine effektive elektrische Verbindung einschließlich der Verbindungsstifte 36, der Leiterplatte 26, der oberflächenmontierten Bauelemente 28, der elektrischen Steuerbauteile 18 in dem Raum 14, dem Sensor 44 in dem Pumpengehäuse 42 und der Hydraulikeinheit 46 in dem Pumpengehäuse geschaffen. Eine geeignete Verbindungseinrichtung kann auf den Stiften 36 in dem äußeren Raum 16 aufgebracht sein, um die vorgenannte Schaltung mit einer äußeren Schaltung zu verbinden. Am wichtigsten dabei ist, dass bei Vorhandensein von Hydraulikfluid, welches das Innere des Pumpengehäuses 42 und den inneren Raum 14 der Abdeckung 10 füllt, die Dichtung 38 eine Leckage von Hydraulikfluid aus der Pumpe 12 heraus verhindert und gleichzeitig das Eintreten von Fremdfluid in ähnlicher Weise in die Pumpe verhindert, welches sich im Raum 16 sammeln könnte.
Es ist ebenso ersichtlich, dass die Abdeckung 10 leicht auf das Pumpengehäuse 12 montiert oder von diesem entfernt werden kann aus Gründen der Installation oder Reparatur.
Es ist daher ersichtlich, dass diese Erfindung zumindest alle obengenannten Ziele/Aufgaben löst.

Claims

1. Abdeckung für eine elektronische Verbindung für ein Gehäuse einer Hydraulikeinheit, aufweisend:
ein Abdeckungsgehäuse mit einem inneren und einem äußeren Raum und einer Stirnfläche zum Bilden einer Schnittstelle mit einer Öffnung in einem Gehäuse einer Hydraulikeinheit,
ein elektrisches Steuerbauteil in dem inneren Raum zum elektrischen Steuern einer Hydraulikeinheit in einem Gehäuse einer Hydraulikeinheit,
wobei die Stirnfläche des Abdeckungsgehäuses eine Endwand aufweist, welche ein Ende zum äußeren Raum gegenüber einem offenen Ende des äußeren Raumes abschließt,
eine Leiterplatte, welche an der Stirnfläche des Abdeckungsgehäuses befestigt ist und über der Endwand liegt und eine elektrische Schaltung einschließlich oberflächenmontierter Bauelemente aufweist, welche auf einer Seite davon gegenüber der Endwand aufgebracht sind, wobei die elektrische Schaltung funktionell mit den elektrischen Steuerbauteilen in dem inneren Raum verbunden ist, wobei die oberflächenmontierten Bauelemente für eine Wechselwirkung mit den elektrischen Steuerbauteilen in einem Gehäuse der Hydraulikeinheit positioniert sind, an welches die Abdeckung angebracht ist,
wobei die Verbindungsstifte sich von der elektrischen Schaltung durch die Leiterplatte und die Endwand erstrecken und in den äußeren Raum zur Verbindung mit einer äußeren Schaltung hineinragen,
und ein Dichtelement zwischen der Endwand und der Leiterplatte, um den Durchgang von Hydraulikfluid in das Gehäuse der Hydraulikeinheit oder aus diesem heraus zu verhindern, an welches die Abdeckung angebracht ist.

2. Kombination eines Gehäuses einer Hydraulikeinheit und einer Abdeckung einer elektronischen Verbindung, aufweisend:
ein Abdeckungsgehäuse mit einem inneren und einem äußeren Raum und einer Stirnfläche zum Bilden einer Schnittstelle mit einer Öffnung in einem Gehäuse der Hydraulikeinheit;
ein Gehäuse der Hydraulikeinheit mit einer darin mit einem elektronischen Steuerelement verbundenen Hydraulikeinheit, welche eine Schnittstelle mit dem Abdeckungsgehäuse bildet und daran befestigt ist;
wobei das Gehäuse der Hydraulikeinheit eine Öffnung aufweist, welche formkomplementär zur Stirnfläche des Abdeckungsgehäuses ist und darüber liegt;
ein elektrisches Steuerbauteil in dem inneren Raum des Abdeckungsgehäuses zur elektrischen Steuerung der Hydraulikeinheit in dem Gehäuse der Hydraulikeinheit;
wobei die Stirnfläche des Abdeckungsgehäuses eine Endwand aufweist, welche ein Ende des äußeren Raumes abschließt, welches gegenüber einem offenen Ende des äußeren Raumes liegt;
eine Leiterplatte, welche an der Stirnfläche des Abdeckungsgehäuses befestigt ist und über der Endwand liegt und eine elektrische Schaltung mit oberflächenmontierten Bauelementen aufweist, welche an einer Seite davon gegenüber der Endwand aufgebracht sind;
wobei die Leiterplatte zwischen den Schnittstellen des Abdeckungsgehäuses und dem Gehäuse der Hydraulikeinheit positioniert ist;
wobei die elektrische Schaltung funktionell mit dem elektrischen Steuerbauteil in dem inneren Raum verbunden ist;
wobei die oberflächenmontierten elektrischen Bauelemente zur Wechselwirkung mit den elektrischen Steuerbauteilen Gehäuse der Hydraulikeinheit positioniert sind;
wobei Verbindungsstifte sich von der elektrischen Schaltung durch die Leiterplatte und die Endwand erstrecken und in den äußeren Raum zur Verbindung mit einer äußeren Schaltung vorstehen;
wobei das elektronische Steuerelement in dem Gehäuse der Hydraulikeinheit funktionell mit der elektrischen Schaltung in der Leiterplatte verbunden ist, um eine elektronische Verbindung mit dem elektrischen Steuerbauteil in dem inneren Raum des Abdeckungsgehäuses zu bewirken; und
ein Dichtelement zwischen der Endwand und der Leiterplatte, um den Durchgang von Hydraulikfluid in das Gehäuse der Hydraulikeinheit hinein oder aus diesem heraus zu verhindern.

3. Kombination eines Gehäuses einer Hydraulikeinheit mit einer hydrostatischen Einheit und einem elektronischen Steuerbauteil darin, und einer Abdeckung für eine elektronische Verbindung, welche als eine Schnittstelle mit dem Gehäuse der Hydraulikeinheit dient, aufweisend:
eine Leiterplatte, welche eine Schnittstelle zwischen dem Gehäuse der Hydraulikeinheit und der Abdeckung für die elektronische Verbindung bildet,
eine Einrichtung zum Befestigen des Gehäuses der Hydraulikeinheit und der Abdeckung für die elektronische Verbindung zusammen mit der Leiterplatte dazwischen,
wobei jedes der Gehäuse fluidmäßig untereinander verbundene innere Räume aufweist,
ein elektronisches Steuerelement in der Abdeckung der elektronischen Verbindung,
eine Leiterplatte an der Stirnseite der Abdeckung für die Abdeckung der elektronischen Verbindung, welche zum Innern des Gehäuses der Hydraulikeinheit hin frei liegt, welche dem elektronischen Steuerelement in der Abdeckung für die elektronische Verbindung und dem elektronischen Steuerbauteil in dem Gehäuse der Hydraulikeinheit zugeordnet ist,
wobei elektrische Kontakte sich von dem Schaltkreis durch die Leiterplatte und die Abdeckung für die elektronische Verbindung zwecks externer Verbindung zu einer externen Schaltung erstrecken, und
ein Dichtelement zwischen der Leiterplatte und der elektronischen Steuerschaltung, welches den Bereich umgibt, wo die elektrischen Kontakte sich durch die Leiterplatte erstrecken.

4. Kombination gemäß Anspruch 3, bei welcher die Leiterplatte mit der Abdeckung für die elektronische Verbindung verbunden ist.

5. Abdeckung für eine elektronische Verbindung für eine Hydraulikeinheit, aufweisend:
eine Gehäusestruktur mit einem inneren Raum und einem elektronischen Steuerelement in dem inneren Raum,
wobei die Gehäusestruktur eine Stirnfläche zum Bilden einer Schnittstelle mit einem Gehäuse einer hydrostatischen Einheit aufweist,
eine Leiterplatte, welche an der Stirnfläche der Gehäusestruktur befestigt ist, ein Schaltkreis auf der Leiterplatte an dessen einer Seite gegenüber der Gehäusestruktur, welche mit dem elektronischen Steuerelement verbunden ist,
wobei elektrische Kontakte sich von dem Schaltkreis durch die Leiterplatte und die Abdeckung der elektronischen Verbindung zwecks externer Verbindung zu einer äußeren Schaltung erstrecken, und
ein Dichtelement zwischen der Leiterplatte und der elektronischen Steuerschaltung, welche den Bereich umgibt, wo die elektrischen Kontakte sich durch die Leiterplatte erstrecken.