DE2942258C2

DE2942258C2 -

Info

Publication number: DE2942258C2
Application number: DE2942258A
Authority: DE
Inventors: Juergen 8500 Nuernberg De Heubner; Gerhard Huebner; Herbert Engelhard; Georg 8800 Ansbach De Schlirf; Walter 7120 Bietigheim De Wuerth; Rudolf 8501 Feucht De Koelbl; Herbert Ing.(Grad.) 8500 Nuernberg De Klinger; Berthold Ing.(Grad.) 8501 Oberasbach De Walter; Karl 8542 Roth De Berthel; Ludwig 8500 Nuernberg De Speckner; Olaf 8540 Schwabach De Schmid; Walter 8806 Neuendettelsau De Holzer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1979-10-19
Filing date: 1979-10-19
Publication date: 1989-06-15
Also published as: IT1133725B; GB2061621A; DE7929603U1; IT8025443A0; FR2468280B1; GB2061621B; FR2468280A1; DE2942258A1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem elektrischen Gerät nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Bei bekannten Geräten sind zur Abdichtung der unter der Schutzkappe angeordneten elektrischen Teile gegen Wasser keine besonderen Maß nahmen vorgesehen. Dort wird die Feuchtigkeit durch Berührungs labyrinthe zwischen der Schutzkappe und der Grundplatte, durch eine umlaufende Abtropfkante an der Grundplatte oder an der Schutzkappe sowie durch enge Schlitze oder Bohrungen in der Grundplatte für den Durchtritt der Anschlußteile von den gekapselten elektrischen Teilen mehr oder weniger erfolgreich ferngehalten. Eine solche Lösung ist z. B. in der DE-PS 15 36 823 dargestellt. Aus der DE-PS 10 14 668 ist ferner bekannt, zum besseren Verschluß der elektrischen Teile zwischen der Schutzkappe und der Grundplatte eine elastische Dich tung einzufügen. Da derartige elektrische Geräte in zunehmendem Um fang im Motorraum von Kraftfahrzeugen angeordnet werden und dort un geschützt Spritz- und Schwallwasser ausgesetzt sind, reichen derartige Lösungen nicht aus. Die Abdichtung gekapselter elektrischer Geräte muß hier soweit verbessert werden, daß auch bei einer Spritzwasserbeaufschlagung von allen Seiten mit einem Spritzdruck bis zu 4 bar die Feuchtigkeit nicht in das Innere des Gerätes eindringt.

Bei einer anderen, aus der DE-OS 20 34 068 bekannten Lösung zur Ab dichtung der Anschlüsse sowie der Grundplatte von elektrischen Geräten mit einer Schutzkappe ist vorgesehen, eine Vergußmasse zunächst in die Schutzkappe einzubringen, diese dann an einer Grund platte mit darauf befestigten elektrischen Bauelementen zu montieren und anschließend durch Drehen, Schütteln oder dergl. die eingebrachte Vergußmasse gleichmäßig über die ganze Innenseite von Gehäuse und Grundplatte zu verteilen. Derartige Lösungen sind sehr aufwendig in ihrer Herstellung und erfordern unnötig viel Verguß masse. Außerdem ist eine vollständige Abdichtung durch Drehen und Schütteln nicht gewährleistet. Schließlich läßt sich diese Lösung auch nur dort anwenden, wo die elektrischen Geräte keine mechanisch bewegten Teile aufweisen, welche ggf. durch die Vergußmasse blockiert werden könnten.

Ferner ist es aus der DE-OS 27 17 348 bekannt, zur Abdichtung elektronischer Bauelemente Grundplatte und Schutzkappe miteinander zu verkleben, indem zwischen diesen Teilen ein Kapillarspalt mit einem Dichtmittel ausgefüllt wird, der zuvor in eine im Bereich der Trennfuge dieser Teile vorgesehene Ausnehmung eingebracht wird. Auch diese Lösung ist für die Anforderungen an die Abdichtung ge kapselter elektrischer Geräte in Kraftfahrzeugen unzureichend, weil eine Abdichtung der in der Grundplatte befestigten Teile wie beispielsweise der Steckanschlüsse damit nicht möglich ist.

Schließlich ist es aus der DE-OS 26 22 133 bekannt, elektrische Bau elemente durch eine Vergußmasse abzudichten, indem vor der Montage des Bauelementes die Vergußmasse in einen Gehäusebecher eingefüllt wird, bevor das Bauelement mit einem inneren Gehäuseteil in den Gehäusebecher eingesetzt wird. Um bei der dort gezeigten Lösung eine vollständige Abdichtung zu bekommen, muß das in den Gehäusebecher eingreifende innere Gehäuseteil ringsum bis in die Vergußmasse ragen und somit voluminös ausgebildet sein. Auch die elektrischen Anschlüsse müssen dabei so lang ausgebildet sein, daß sie mit einer um den Rand des inneren Gehäuseteiles herum geführten Schleife in die Vergußmasse eintauchen sowie zwischen Gehäuseteil und Gehäusebecher auf ganzer Höhe der Wandung dieser Teile eingeklemmt werden. Eine solche Abdichtung ist bei elektrischen Geräten mit die Grundplatte durchdringenden elektrischen Anschlußteilen nicht realisierbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch geeignete, möglichst einfache Maßnahmen die Abdichtung gekapselter elektrischer Geräte soweit zu verbessern, daß sie den Anforderungen im Motorraum eines Kraftfahrzeuges genügen.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße elektrische Gerät mit den kennzeichnenden Merk malen des Hauptanspruchs hat gegenüber den bekannten Ausführungen den Vorteil, daß nach dem Aufsetzen der Schutzkappe auf die Grund platte des vorgefertigten elektrischen Gerätes mit einer dosierten, geringen Vergußmassenmenge die Nahtstelle zwischen der Schutzkappe und der Grundplatte sowie die Durchbrüche in der Grundplatte abge deckt werden, so daß Feuchtigkeit in diesem Bereich nicht mehr in das Innere des elektrischen Gerätes vordringen kann. Außerdem ist damit auch die Einfüllstelle für die Vergußmasse feuchtigkeitsdicht verschlossen.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale möglich. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Vergußmasse die Innenseite der Grundplatte vollständig abdeckt und dabei auch die zwischen den Durchbrüchen der Grundplatte und den darin eingesetzten Anschlußteilen verbliebenen Fugen ausfüllt. Als Vergußmasse wird hierbei vorzugsweise ein aushärtbares härte elastisches Zweikomponenten-Gießharz verwendet, das in einer Schichtdicke von mehr als 1 mm die Grundplatte auf ihrer Innenseite abdeckt.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich nung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Die Figur zeigt ein elektrisches Gerät mit einer wasserdicht gekapselten Relaiskombination im Querschnitt.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Das in der Zeichnung in Maßstab 2 : 1 dargestellte elektrische Gerät enthält ein Relais 11, sowie verschiedene elektronische Bauelemente, von denen hier lediglich der Widerstand 12 dargestellt ist. Das Relais 11 sowie die elektronischen Bauelemente sind auf einer Leiterplatte 13 befestigt, die ihrerseits mit gestanzten, ebenfalls an der Leiter platte 13 befestigten Anschlußteilen 14 auf einer Grund platte 15 aus Isolierstoff fixiert ist. Die Anschluß teile 14 sind an ihren Enden als Flachsteckzungen 16 ausgebildet, die durch entsprechende Durchbrüche 17 in der Grundplatte 15 hindurchragen. Die auf der Grund platte 15 angeordneten elektrischen Teile 11, 12, 13, 14 sind von einer Schutzkappe 18 umgeben, die aus einem Isolierstoff gespritzt ist und die über den äußeren Rand der Grundplatte 15 greift. Die Schutzkappe 18 ist durch mehrere, am Umfang der Grundplatte 15 einschnappende Rastzungen 19 an der Grundplatte 15 befestigt. Zur An bringung des elektrischen Gerätes 10 im Kraftfahrzeug ist an der Schutzkappe 18 eine Befestigungslasche 20 an gespritzt, die ein Loch 21 zum Einsetzen einer Schraube aufweist. Die Grundplatte 15 ist an ihrem äußeren Rand mit einem Kragen 22 versehen, der die nach außen ragenden Flachsteckzungen 16 umgibt und der sowohl einen Abtropf rand für das auf die Schutzkappe 18 auftreffende Spritz wasser bildet, als auch eine Fügehilfe darstellt zum Auf stecken der Flachsteckhülsen, die in einem Flachstecker- Hülsengehäuse (Kupplung) gefaßt sind.

Um eine möglichst vollständige Abdichtung des elektri schen Gerätes 10 gegen Spritzwasser zu erzielen, ist auf der Innenseite der Grundplatte 15 eine Vergußmasse 23 aus einem Zweikomponenten-Gießharz aufgebracht, welche die Innenseite der Grundplatte 15 vollständig abdeckt. Dadurch ist auch die umlaufende Berührungsfläche 24 zwischen der Schutzkappe 18 und dem Rand der Grundplatte 15 durch die Vergußmasse 23 abgedeckt.

Um die Vergußmasse 23 auf die Innenseite der Grundplatte 15 aufbringen zu können, ohne dabei die gekapselten elek trischen Teile zu verschmutzen, ist die Schutzkappe 18 mit einem dicht über der Innenseite der Grundplatte 15 endenden Einfüllrohr 25 versehen. In dieses Einfüllrohr 25 kann in einem automatischen Fertigungsverfahren die Vergußmasse mittels einer Injektionsnadel eingefüllt werden. Dabei wird die Vergußmasse 23 so dosiert, daß sie in einer Schicht von etwa 4 mm auf der Innenseite der Grundplatte 15 aufliegt und während des Aushärtens sowohl mit der Grundplatte 15 als auch mit der Schutz kappe 18 verklebt. Bei dieser dicken Schicht der Ver gußmasse 23 taucht das Ende des Einfüllrohres 25 in die Vergußmasse 23 ein. Damit ist auch diese Öffnung gegen das Eindringen von Feuchtigkeit abgedichtet. Um jedoch Schmutz und Wasser aus diesem Einfüllrohr 25 fernzuhalten, ist es oben durch einen Stopfen 26 verschlossen, der nach dem Einfüllen der Vergußmasse 23 auf das Einfüllrohr 25 aufgesetzt wird.

Da die Vergußmasse 23 die Grundplatte 15 an ihrer Innen seite vollständig abdeckt, gelangt das bei Erhitzung sehr niederviskose Gießharz auch in die Fugen zwischen den Durchbrüchen 17 der Grundplatte 15 und den darin einge setzten Flachsteckern 16. Um zu verhindern, daß die Vergußmasse 23 durch diese Fugen nach außen hin ausläuft, ist an der Außenseite der Grundplatte 15 eine weichela stische Abdeckplatte 27 aus Polyurethan angeordnet. Diese Abdeckplatte 27 ist über die Flachsteckzungen 16 ge schoben und liegt mit ihrem Rand außen an der Grundplatte 15 an. An ihrer der Grundplatte 15 zugewandten Seite ist die Abdeckplatte 27 mit flachen Aussparungen 28 im Bereich der Flachsteckzungen 16 versehen, die zur Auf nahme der durch die Fugen der Durchbrüche 17 hindurch tretenden Vergußmasse 23 dient. Da sich das in die Aus sparungen 28 gelangende Gießharz mit dem Material der Abdeckplatte 27 verbindet, werden auch die Durchtritts stellen der Flachsteckzungen 16 an der Grundplatte 15 gegen Wasser völlig abgedichtet. Das Gießharz, das sich zwischen der Grundplatte 15 und der Abdeckplatte 27 ge wünschtermaßen sammelt und die beiden Teile benetzt und verklebt, verhindert damit das Eindringen von Feuchtig keit zwischen Grundplatte und Dichtplatte und folgedessen ein Absinken des Isolationswiderstandes und der Kriechstrom festigkeit zwischen den Anschlußsteckern.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungs beispiel beschränkt, da die Vergußmasse auch auf andere Weise auf die Grundplatte im Inneren des elektrischen Gerätes aufgebracht werden kann. So ist es beispielsweise bei einem automatischen Fertigungsablauf auch möglich, auf das Einfüllrohr 25 der Schutzkappe 18 einen Dosier trichter 29 aufzusetzen. Dieser Trichter ist in seinem Füllvolumen der benötigten Gießharzmenge angepaßt, so daß er einmal gefüllt, genügend Zeit hat, seinen Inhalt ins Innere abzugeben. Während das Relais mit dem Dosier trichter 29 eine Ofenstrecke durchläuft, wird das Gießharz niederviskos und es verteilt sich gleichmäßig über die Grundplatte 15. Der Trichter 29 wird danach abgenommen und die sauber gebliebene Öffnung des Ein füllrohres 25 kann nun mit dem Stopfen 26 verschlossen werden. Außerdem ist es bei einer automatischen Fer tigung auch möglich, die Abdeckplatte 27 an der Außen seite der Grundplatte 15 mit sogenannten Trennmitteln zu bestreichen, um sie nach dem Aushärten des Gießharzes als wiederverwendbare Gießform abnehmen zu können. In jedem Fall wird durch die Abdeckplatte 27 ein Auslaufen der Vergußmasse 23 und ein Verschmutzen der Flachsteck zungen 16 durch die Vergußmasse 23 zuverlässig verhin dert.

Anstelle der über die Flachsteckerzungen 16 geschobenen, weichelastischen Abdeckplatte 27 kann auch ein entspre chend gestalteter Abdeckklotz verwendet werden, der ent weder mit Trennmitteln versehen ist oder aus einem die Benetzung durch Gießharz verhinderndem elastischen Material, vorzugsweise Siliconkautschuk oder fluorierte Elastomere hergestellt ist. Auf einen solchen wiederverwendbaren Klotz oder eine Abdeckplatte 27 kann verzichtet werden, wenn die Fugen zwischen der Grundplatte 15 und den Flachsteckzungen 16 sehr klein, die Temperaturschwankungen am elektrischen Gerät nicht zu groß und die Viskosität der Vergußmasse so ist, daß die Masse nicht an diesen Fugen nach unten aus tritt.

Claims

1. Elektrisches Gerät, vorzugsweise Relais für Kraftfahrzeuge, mit einer die elektrischen Anschlüsse aufnehmenden Grundplatte aus Iso lierstoff und einer Schutzkappe, welche die von der Grundplatte ge tragenen Geräteteile umgibt und die über den äußeren Rand der Grund platte greift und daran befestigt ist, wobei auf der Innenseite der Grundplatte eine Vergußmasse aufgebracht ist, welche die umlaufende Berührungsfläche zwischen der Schutzkappe und der Grundplatte ab deckt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzkappe (18) mit einem dicht über der Innenseite der Grundplatte (15) endenden Einfüllrohr (25) für die Vergußmasse (23) versehen ist und daß die Menge der Vergußmasse (23) so dosiert ist, daß das Ende des Einfüllrohres (25) in die Vergußmasse (23) auf der Innenseite der Grundplatte (15) ein taucht.

2. Elektrisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Einfüllrohr (25) ein Dosiertrichter (29) für eine bestimmte Vergußmassenmenge aufsetzbar ist.

3. Elektrisches Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergußmasse (23) ein Gießharz ist, das die Innenseite der Grund platte (15) in einer Schichtdicke von mehr als 1 mm abdeckt.

4. Elektrisches Gerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Durchbrüchen (17) der Grund platte (15) und den darin eingesetzten Anschlußteilen (16) verblie benen Fugen von der Vergußmasse (23) ausgefüllt sind.

5. Elektrisches Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite der Grundplatte (15) eine von außen über die An schlußteile (16) geschobene, weichelastische Abdeckplatte (27) an liegt.

6. Elektrisches Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckplatte (27) an ihrer der Grundplatte (15) zugewandten Seite eine flache Aussparung (28) zur Aufnahme der durch die Fugen hindurchtretenden Vergußmasse (23) aufweist.

7. Elektrisches Gerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeich net, daß die Abdeckplatte (27) mit der an den Fugen austretenden Vergußmasse (23) fest verbunden ist.

8. Elektrisches Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein als Abdeckplatte (27) gestalteter wiederverwendbarer Abdeckklotz aus einem die Benetzung durch Gießharz verhindernden elastischen Material hergestellt ist.

9. Elektrisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Einfüllrohr (25) durch einen Stopfen (26) abgeschlossen ist.