EP4371140A1 - Gehäuse für ein kfz-relais sowie darauf basierende systeme - Google Patents

Gehäuse für ein kfz-relais sowie darauf basierende systeme

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EP4371140A1
EP4371140A1 EP22751298.5A EP22751298A EP4371140A1 EP 4371140 A1 EP4371140 A1 EP 4371140A1 EP 22751298 A EP22751298 A EP 22751298A EP 4371140 A1 EP4371140 A1 EP 4371140A1
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EP
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contact
base
housing
sealing
cover
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EP4371140B1 (de
EP4371140C0 (de
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Thomas Kliem
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Individual
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    • H01H2231/026—Car
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46—Bases; Cases
    • H01R13/52—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof cases
    • H01R13/521—Sealing between contact members and housing, e.g. sealing insert

Definitions

  • the invention relates to a housing for at least one at least 6-pole motor vehicle relay with at least six electrical connections in the form of flat plugs. Furthermore, the invention relates to a modular system with at least two housings according to the invention and a system with housing and motor vehicle relay.
  • Automotive relays are well known in the art. They are robustly built relays that can withstand the increased requirements in motor vehicles in terms of shock resistance and temperature resistance. From a technical point of view, electronic relays must be distinguished from electromotive relays. They work with the on-board voltage of 12 V or 24 V and can switch comparatively high currents. As a rule, they have connections with standardized tabs with a width of 2.8x0.8 mm, 6.3x0.8 mm and/or 9.5x1.2 mm (DIN 46 244 A). The exact geometry and arrangement of the relay connections is also standardized (DIN ISO 7588, DIN ISO 8092) and basically specifies the geometry of the base of the housing, via which the relay is connected to the on-board network of a motor vehicle.
  • relays with different poles i.e. with a different number of connections
  • 6-pole or higher, in particular 9-pole, relays are used in vehicles as part of complex electronic control processes.
  • Electromotive relays are generally more robust in this regard. However, protection against moisture can also be useful for electromotive relays.
  • the molding devices require a certain minimum wall thickness so that the walls are not damaged during demoulding. Taking these requirements into account when using such standard parts, there is simply not enough space to ensure the necessary wall thickness, especially with regard to the base of the housing if there are more than five relay connections.
  • watertight relay housings exist in which the housing and relay are highly individually matched to one another and manufactured.
  • these housings have the disadvantage that they are not compatible with standardized motor vehicle relays.
  • internationally highly available standardized standard components such as single conductor seals, sockets or relay connections, cannot otherwise be used. Such a product is therefore of no interest to the end customer.
  • the invention is therefore based on the object of providing a fluid-tight housing which is suitable for accommodating a multi-pole motor vehicle relay and allows the use of standardized relays and seals.
  • the invention proposes a housing for at least one at least 6-pole motor vehicle relay with at least six electrical connections in the form of flat plugs, having a cover which provides a volume space open on one side for accommodating the motor vehicle relay, and at least one base that seals the volume space in a fluid-tight manner in the closed state, the base having at least six electrical contacts for the electrical connection of the vehicle relay, corresponding to the number of electrical connections of the vehicle relay, each electrical contact being arranged in a separate contact chamber which is open towards the volume space, each contact chamber being adjoined by a sealing space which is accessible from outside the housing, a sealing element having a central channel for conducting electrical power being arranged in each sealing space.
  • vehicle relay denotes electronic and/or electromechanical relays which are used in vehicle electrical systems. These relays are preferably used in passenger cars (cars), but also in trucks (trucks).
  • the special combination of contact chamber, sealing chamber and sealing element arranged in the sealing chamber achieves a fluid-tight sealing of the contact chamber, the contacts located therein and the individual conductors connected to the contacts and routed to the outside through the sealing chamber. Furthermore, this achieves the fluid-tight sealing of the housing interior, ie the volume space delimited by the cover and base.
  • the invention it is now possible for the first time to provide a fluid-tight housing for relays with nine or more connections.
  • the arrangement of such relays in positions in the vehicle which inevitably come into contact with fluids, in particular liquids such as water, is no longer a problem thanks to the invention, as a result of which the functions of the vehicle electronics can advantageously be expanded.
  • a fluid-tight, in particular watertight, housing for 6-pole or higher, in particular 9-pole, relays is therefore provided for the first time.
  • the invention makes use of this standard construction of conventional bases by using these channels, which are provided anyway, as sealing spaces.
  • a sealing element is arranged in each sealing space.
  • the individual conductors are guided through the, in particular central, channel formed in the sealing element and preferably penetrate completely through the seal.
  • the measures according to the invention are sufficient to achieve area-wise fluid-tightness in the area of the contact chambers. Depending on where the housing is used in the motor vehicle, this measure can already be sufficient to allow it to be arranged in areas exposed to a certain amount of moisture. Additional features are preferred for complete fluid tightness, in particular water tightness.
  • At least one of the sealing chambers has an oval, in particular elliptical, cross-sectional shape, in particular an external and/or internal cross-sectional shape. Deliberately moving away from the known circular cross section, despite the prevailing lack of space in bases with at least six contact chambers and sealing chambers, it is advantageously possible to provide sufficient wall thickness so that the walls of the sealing chambers are not damaged during demoulding. Nevertheless, this measure advantageously makes it possible to dispense with the use of specially manufactured sealing elements. Instead, commercially available single conductor seals that are available worldwide and known to those skilled in the art can be used, which also develop a full sealing effect in a sealing space modified within the tolerance range of the seal.
  • Such single wire seals are preferably formed of rubber or synthetic plastics. They have an essentially hollow-cylindrical cross-section. Inner and outer radius can vary along the length. The preferred embodiment thus allows a particularly simple, user-friendly and inexpensive, but at the same time effective sealing of housings for relays with at least six, preferably nine or more connections.
  • a channel and an associated contact chamber are arranged running on a common central longitudinal axis.
  • the contact chamber is offset in the radial direction relative to the central longitudinal axis of the channel, which according to the invention is designed as a sealing space.
  • this measure serves to further facilitate demoulding when producing the base.
  • this offset improves the sealing effect of the sealing element in the sealing space. This is because the area of the connection opening between the contact chamber and the sealing space is preferably also reduced by the offset.
  • the respective contact arranged in the contact chamber is preferably also arranged offset with respect to the same axis.
  • the contact is preferably also offset by the same amount between 0.05 mm and 1 mm, preferably between 0.2 mm and 0.7 mm, particularly preferably between 0.3 mm and 0.5 mm.
  • the offset is selected in such a way that the respective flat plug of the relay is no longer exactly centered in the contact chamber as intended.
  • the offset of the contact chamber and/or the contact according to the invention is within the tolerance range of the flat plug, so that the intended function is not impaired.
  • the offset is preferably tailored to this in particular.
  • the cover and/or the base can preferably be formed from a fluid-tight material, in particular a plastic.
  • a fluid-tight material in particular a plastic.
  • Polyethylene, polypropylene or comparable polyolefins or also acrylonitrile butadiene styrene or polyurethane are particularly preferred as the plastic.
  • the circumferential connection surface between the cover and the base with a separate seal.
  • This seal is also preferably formed from rubber or a synthetic plastic.
  • the seal is preferably ring-shaped. In principle, the seal can be round or angular in cross section. Preferably, it is rectangular.
  • the circumferential seal is arranged between the cover and the base when the housing is closed and that contact pressure is applied in the axial and radial directions. As a result, the sealing effect is increased many times over compared to seals that are only acted upon in the radial direction. In detail, this is achieved in that the seal is arranged, preferably completely, between the base and the cover both in the height direction of the housing and orthogonally to the height direction of the housing.
  • the relevant contact pressure can be further increased by equipping the base and cover with suitable connecting elements.
  • a positive and/or non-positive connection preferably takes place between the two components.
  • the connecting elements are preferably designed as latching means for forming a latching connection, preferably in a detachable manner.
  • Cover and base preferably have corresponding latching means. It is preferred provided that the base has two radially oppositely arranged latching hooks, which engage in correspondingly designed latching projections on the cover, preferably from the outside, and transmit a force directed both in the radial and in the axial direction onto the cover and thus onto the peripheral seal .
  • the seal is preferably arranged in a radial groove delimited by the cover and base.
  • the seal is dimensioned larger than the spatial volume of the groove. If a contact pressure is applied, the seal is pressed and compressed in the radial and axial direction against the walls of the cover and the groove that delimit the groove. This achieves a particularly advantageous sealing effect.
  • the circumferential seal for the radial contact pressure preferably has a sealing lip structure attached on one side, which produces a stepped contact pressure.
  • the contact chamber has an angular, in particular rectangular, cross-sectional shape, in particular an internal cross-sectional shape.
  • the cross section thus corresponds to the external cross section of a flat connector of the relay.
  • the shape of the contact chamber advantageously serves as a centering aid for the respective flat plug.
  • Fastening means for direct attachment of the base to an external one
  • Housing support in particular a vehicle provided.
  • the fastening means is preferably designed as a strap. This configuration has the advantage that the base can be attached directly to the vehicle, so that the cover can be removed easily without dismantling the entire housing.
  • the internal electronics, in particular the relay, can hereby be changed easily.
  • Fastening means provided for the direct attachment of the cover to an external housing support, in particular a vehicle.
  • the fastening means is preferably designed as a locking lug.
  • the detent is preferably arranged in a recess or pocket formed on the cover.
  • the detent preferably interacts with a lug provided by the housing support, in particular a metal lug.
  • a housing can include multiple bases for accommodating multiple relays.
  • the configuration as a double base housing is particularly preferred.
  • either two individual bases are connected to one another and closed by a correspondingly dimensioned common cover.
  • the base can be integrally formed, providing contact cavities, contacts and sealing spaces for the corresponding double number of relay terminals.
  • a correspondingly dimensioned common cover closes the housing.
  • the invention further relates to a modular system having at least two housings according to the invention, wherein two or more housings can be coupled to one another via connecting means that correspond to one another along parallel edges.
  • the connecting means are preferably formed by latching means designed to correspond to one another.
  • Individual housings can preferably be coupled to form a modular system in two directions in space, so that different planar configurations of the system can be formed. Chains, blocks or even entire areas can be formed from housings.
  • the invention also relates to a system having a housing according to the invention and a motor vehicle relay with at least 6 poles or more, the motor vehicle relay being arranged in the fluid-tight closed volume of the cover, the motor vehicle relay having flat plugs which can be inserted into the respective corresponding Contact chamber introduced and is in contact with the respective corresponding electrical contact of the base.
  • the invention provides a fluid-tight system for relays with a higher number of poles for the first time.
  • the flat plugs are preferably standardized flat plugs with a width of 2.8 ⁇ 0.8 mm, 6.3 ⁇ 0.8 mm and/or 9.5 ⁇ 1.2 mm (DIN 46244 A).
  • the relay is an electronic relay, preferably a field effect transistor, in particular a MOS-FET relay.
  • FIG. 1 shows a housing according to the invention in different views
  • FIG. 2 shows a housing according to the invention viewed from below;
  • FIG. 3 shows a housing according to the invention in a sectional view
  • FIG. 4 shows a housing according to the invention in a further sectional view
  • FIG. 5 shows a housing according to the invention in a further sectional view
  • FIG. 6 shows a housing according to the invention in a further sectional view
  • FIG. 8 shows a modular system according to the invention in different views.
  • Figure 1 shows a housing 1 according to the invention, having a base 2 and a cover 3.
  • the housing 1 is shown from three different sides (views A, B and C), and from above with a view of the top of the cover 3 (view D) .
  • the base 2 can be seen, which is connected to the cover 3 as intended and closes the cover 3 in a fluid-tight manner.
  • the base 2 is positively and non-positively connected to the cover 3 via latching hooks 4 .
  • a fastening tab 5 which is used to fasten the housing 1 to an external support structure, such as an appropriately equipped one car, serves.
  • the fastening tab 5 has a central recess 6.
  • the recess can be designed in the form of a bore.
  • a pocket 21 is formed on the cover 3 in which a locking lug 22 is accommodated.
  • the locking lug 22 is used to attach the housing 1 to an external support structure, such as a correspondingly equipped motor vehicle. As intended, the latching lug 22 interacts with a metal tab provided by the carrier structure.
  • FIG. 2 shows the housing according to the invention from below with a view of the base 2.
  • Connecting means 7, 8 designed to correspond to one another can be seen. Which is used to connect to another housing 1 with identical connecting means 7, 8 to form a modular system shown in more detail in FIG.
  • the connecting means 7, 8 are designed as shaped elements which correspond to one another and are used to produce a form-fitting connection.
  • the connecting means 7 has two webs which extend in opposite directions and which engage in a recess formed in the connecting means 8 .
  • This view also shows nine sealing chambers 9, which are arranged in the form of a grid.
  • the outer walls 12 of each sealing chamber 9 make contact with the outer walls 12 of the immediately adjacent sealing chambers 9.
  • sealing elements 23 are arranged in the sealing chambers 9.1, 9.3, 9.7 and 9.9.
  • the sealing elements 23 are designed as single conductor seals.
  • FIG. 3 shows a sectional view along the axis BB drawn in FIG.
  • the sealing chambers 9.1, 9.4 and 9.7 can be seen.
  • Sealing elements 23 are arranged in the sealing chambers 9.1 and 9.7.
  • Contact chambers 10 connect to the sealing chambers 9.1, 9.4 and 9.7.
  • the contact chamber 10.1 adjoins the sealing space 9.1
  • the contact chamber 10.4 adjoins the sealing space 9.4
  • the contact chamber 10.7 adjoins the sealing space 9.7.
  • the sealing element 23 arranged in the respective sealing space 9 seals the contact chamber 10 adjoining the respective sealing space 9 in a fluid-tight manner against moisture acting on the sealing space side.
  • the contact chambers 10 serve to accommodate relay connections, in particular a flat plug 18 each.
  • Contacts 11, namely 11.1, 11.4 and 11.7 in detail, are arranged in the contact chamber 10 in order to produce an electrically conductive connection with the respective relay connection 18.
  • the volumetric space 15 provided by the cover 3 is closed by the base 2 in a fluid-tight manner in the present case.
  • a peripheral seal 16 is arranged in the radial and axial direction between the cover 3 and the base 2 with reference to the image plane of view B in FIG. This ensures that the same fluid tightness, in particular water tightness, is achieved regardless of the spatial orientation of the housing 1 .
  • the base 2 provides a peripheral contact surface 24 against which the seal 16 is pressed in the radial direction when it is attached to the cover 3 as intended.
  • the latching hooks 4 shown in FIG. 1 are formed on the base 2 on opposite sides, which engage around a peripheral edge 17 of the cover 3 from the outside and engage behind in a form-fitting manner. As a result, a force is transmitted to the seal both in the axial and in the radial direction.
  • FIG. 4 shows a sectional view along the axis AA shown in FIG.
  • the sealing chambers 9.2, 9.5 and 9.8 can be seen.
  • Contact chambers 10 connect to the sealing chambers 9.2, 9.5 and 9.8.
  • the contact chamber 10.2 adjoins the sealing space 9.2
  • the contact chamber 10.5 adjoins the sealing space 9.5
  • the contact chamber 10.8 adjoins the sealing space 9.8.
  • Contacts 11, namely 11.2, 11.5 and 11.8 in detail, are arranged in the contact chambers 10.2, 10.5 and 10.8 in order to produce an electrically conductive connection with the respective relay connection 18.
  • the contact chamber 10.2 and the contact 11.2 are offset relative to the central longitudinal axis AD1 of the sealing chamber 9.2.
  • the central longitudinal axis AK1 of the contact chamber 10.2 is offset in the radial direction with respect to the longitudinal axis AD1 of the sealing chamber 9.2.
  • the offset is 0.4 mm.
  • the contact chamber 10.5 and the contact 11.5 are offset relative to the central longitudinal axis AD2 of the sealing chamber 9.5.
  • the central longitudinal axis AK2 of the contact chamber 10.5 is offset in the radial direction with respect to the longitudinal axis AD2 of the sealing chamber 9.5.
  • the offset is 0.4 mm.
  • sealing chamber 9.8, the contact chamber 10.8 and the contact 11.8 are arranged coaxially on the common central longitudinal axis AD3.
  • sealing chambers 9 which are adjoined by the contact chambers 10, which are offset with respect to the respective longitudinal axis, have an oval cross-sectional shape that deviates from the circular shape. This makes it possible, on the one hand, to seal the sealing chambers in a completely fluid-tight manner and, on the other hand, to use conventional single-conductor seals that are available as a mass-produced product for this purpose.
  • the single conductor seals are not shown here.
  • FIG. 5 shows a sectional view along the axis C-C drawn in FIG.
  • the sealing chambers 9.4, 9.5 and 9.6 can be seen.
  • Contact chambers 10 connect to the sealing chambers 9.4, 9.5 and 9.6.
  • the contact chamber 10.4 adjoins the sealing space 9.4
  • the contact chamber 10.5 adjoins the sealing space 9.5
  • the contact chamber 10.6 adjoins the sealing space 9.6.
  • Contacts 11, namely 11.4, 11.5 and 11.6 in detail, are arranged in the contact chambers 10.4, 10.5 and 10.6 in order to produce an electrically conductive connection with the respective relay connection 18.
  • the contact chamber 10.4 and the contact 11.4 are offset relative to the central longitudinal axis AD4 of the sealing chamber 9.4.
  • the central longitudinal axis AK3 of the contact chamber 10.4 is offset in the radial direction with respect to the longitudinal axis AD4 of the sealing chamber 9.4.
  • the offset is 0.4 mm.
  • the contact chamber 10.6 and the contact 11.6 are offset relative to the central longitudinal axis AD5 of the sealing chamber 9.6.
  • the central longitudinal axis AK4 of the contact chamber 10.6 is offset in the radial direction with respect to the longitudinal axis AD5 of the sealing space 9.6.
  • the offset is 0.4 mm.
  • the sealing chamber 9.5, the contact chamber 10.5 and the contact 11.5, viewed from this direction, are arranged coaxially on the common central longitudinal axis AD2.
  • the sealing chamber 9.5, the contact chamber 10.5 and the contact 11.5, viewed from this direction are arranged coaxially on the common central longitudinal axis AD2.
  • the contact chamber 10.5 and contact 11.5 on the other hand are arranged offset one behind the other in the depth direction of the plane of the drawing.
  • latching hooks 4 are formed on opposite sides, which engage around a peripheral edge 17 of the cover 3 from the outside and engage behind in a form-fitting manner. As a result, a force is transmitted to the seal 16 both in the axial and in the radial direction.
  • FIG. 6 is a sectional view along the axis D-D shown in FIG. In this view, the contact chambers 10 and the contacts 11 arranged therein can be seen from the view from the volume space 15 .
  • Figure 7 shows various views of a system 13 having a housing 1 and a motor vehicle relay 14.
  • View 1 shows the system 13 from below looking at the underside of the base 2.
  • View B is a sectional view along the section axis AA, while view C is a Sectional view along the cutting axis BB depicts.
  • View A shows the base 2, the fastening strap 5, the connecting means 7, 8, the sealing chambers 9 arranged in a grid and the contact chambers 10.
  • the relay 14 and the contact chambers 10 are shown in the sectional views.
  • the relay 14 is arranged in a volume space 15 which is provided by the cover 3 and which is closed by the base 2 in a fluid-tight manner in the present case.
  • a peripheral seal 16 is arranged in the radial and axial direction between the cover 3 and the base 2 with reference to the image plane of view B in FIG. This ensures that the same fluid tightness, in particular water tightness, is achieved regardless of the spatial orientation of the housing 1 .
  • latching hooks 4 are formed on the base 2 on opposite sides, which engage around a peripheral edge 17 of the cover 3 from the outside and engage behind in a form-fitting manner. As a result, a force is transmitted to the seal both in the axial and in the radial direction.
  • the cover and base are made of fluid-tight plastic.
  • the seal 16 is made of rubber.
  • the contacts 11 are formed from an electrically conductive metal or an alloy.
  • FIG. 8 shows a modular system 19 according to the invention in a top (view B) and bottom view (view A).
  • Two housings 1 can be seen, which are coupled to one another by means of correspondingly designed connecting means 7, 8.
  • the housings 1 are connected to one another by means of the connecting means 7, 8 at edges of the respective base 2 that run parallel to one another via a form-fitting connection 20.
  • the connecting means 7, 8 are arranged on the corresponding edges of the respective base.
  • a plurality of relays 14 can be arranged watertight in damp or wet areas of a motor vehicle and previously inaccessible control functions can be implemented in these areas.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für wenigstens ein wenigstens 6-poliges KFZ-Relais mit wenigstens sechs elektrischen Anschlüssen in Form von Flachsteckern, aufweisend einen Deckel, welcher einen einseitig offenen Volumenraum zur Aufnahme des KFZ-Relais zur Verfügung stellt, und wenigstens einen den Volumenraum im geschlossenen Zustand fluiddicht verschließenden Sockel, wobei der Sockel korrespondierend zur Anzahl der elektrischen Anschlüsse des KFZ-Relais wenigstens sechs elektrische Kontakte zum elektrischen Anschluss des KFZ Relais aufweist, wobei jeder elektrische Kontakt in einer zum Volumenraum hin geöffneten separaten Kontaktkammer angeordnet ist, wobei sich an jede Kontaktkammer jeweils ein von außerhalb des Gehäuses zugänglicher Dichtungsraum anschließt, wobei in jedem Dichtungsraum ein Dichtungselement mit einem zentralen Kanal zur Führung von elektrischen Leistungen angeordnet ist.

Description

Gehäuse für ein KFZ-Relais sowie darauf basierende Systeme
Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für wenigstens ein wenigstens 6-poliges KFZ-Relais mit wenigstens sechs elektrischen Anschlüssen in Form von Flachsteckern. Ferner betrifft die Erfindung ein Modulsystem mit wenigstens zwei erfindungsgemäßen Gehäusen und ein System mit Gehäuse und KFZ Relais.
KFZ-Relais sind aus dem Stand der Technik gut bekannt. Sie sind robust gebaute Relais, die den erhöhten Anforderungen in Kraftfahrzeugen hinsichtlich Stoßfestigkeit und Temperaturbeständigkeit standhalten können. Technisch betrachtet sind dabei elektronische Relais von elektromotorischen Relais zu unterscheiden. Sie arbeiten mit der Bordspannung von 12 V oder 24 V und können vergleichsweise hohe Ströme schalten. In der Regel besitzen sie Anschlüsse mit genormten Flachsteckern mit einer Breite von 2, 8x0, 8 mm, 6, 3x0, 8 mm und/oder 9, 5x1, 2 mm (DIN 46 244 A). Ebenso genormt ist die genaue Geometrie und Anordnung der Relaisanschlüsse genormt (DIN ISO 7588, DIN ISO 8092) und gibt dem Grunde nach damit die Geometrie des Sockels des Gehäuses vor, über welchen das Relais mit dem Bordnetz eines KFZ leitungstechnisch verbunden wird.
In Abhängigkeit der gewünschten Funktion werden verschiedenpolige Relais, d.h. mit unterschiedlicher Anzahl von Anschlüssen, eingesetzt. Beispielweise 4-, 5-, 6- oder 9-polige Relais. Insbesondere 6- oder höher polige, insbesondere 9-polige, Relais werden im Fahrzeugbereich als Teil komplexer elektronischer Steuerungsprozesse eingesetzt.
Je nach Anbringungsort im Fahrzeug ist es notwendig, das Relais vor äußeren Einflüssen zu schützen, die ansonsten geeignet sind, das Relais zu beschädigen oder zu zerstören. Zum Schutz vor mechanischen Einflüssen werden in Abhängigkeit der Anzahl der Relaisanschlüsse Gehäuse mit genormten Sockeln aus Kunststoff eingesetzt. Auch ist es in gewissen Bereichen des KFZ notwendig, Relais vor Feuchtigkeit zu schützen. Insbesondere elektronische Relais sind in dieser Hinsicht besonders anfällig. Elektromotorische Relais sind grundsätzlich diesbezüglich robuster. Allerdings kann auch bei elektromotorischen Relais ein Feuchtigkeitsschutz sinnvoll sein.
Es ist dabei im KFZ Bereich unerlässlich, mit genormten Standardkomponenten zu arbeiten, die die Kompatibilität aller Komponenten untereinander für alle möglichen Fahrzeugtypen unterschiedlichster Hersteller gewährleisten. Insbesondere mit Bezug auf den Sockel des Gehäuses existieren jedoch lediglich standardisierte Teile für normale, nicht wasserdichte Sockel. Eine Normbauweise für wasserdichte Sockel ist nicht verfügbar. Es wurde daher im Stand der Technik versucht, die an sich nicht wasserdichten standardisierten Gehäuse und Sockel nachträglich abzudichten.
Limitationen existieren diesbezüglich jedoch mit Blick auf den verfügbaren Platz und der notwendigen Wandstärke der Kontaktkammer bzw. Dichtungsräume. Die Formgeräte setzen beispielsweise eine gewisse Mindestwandstärke voraus, damit die Wände bei der Entformung nicht beschädigt werden. Unter Berücksichtigung dieser Erfordernisse bei der Verwendung solcher Standardteile fehlt insbesondere mit Blick auf den Sockel des Gehäuses ab einer Anzahl von mehr als fünf Relaisanschlüssen schlicht der Platz, um die notwendige Wandstärke zu gewährleisten.
Deshalb existieren bislang keine fluiddichten, insbesondere wasserdichten, Gehäuse für 6- oder höher polige, insbesondere 9-polige, Relais, da die bekannten technischen Maßnahmen hierfür nicht mehr geeignet sind.
Im Übrigen mag es möglich sein, dass wasserdichte Relaisgehäuse existieren, bei denen Gehäuse und Relais hochindividuell auf einander abgestimmt und gefertigt werden. Diese Gehäuse haben jedoch den Nachteil, dass sie mit genormten KFZ-Relais nicht kompatibel sind. Insbesondere können ansonsten auch international hochverfügbare genormte Standardkomponenten, wie etwa Einzelleiterdichtungen, Sockel oder Relaisanschlüsse nicht verwendet werden. Ein solches Produkt ist für den Endkunden daher uninteressant.
Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, ein fluiddichtes Gehäuse zur Verfügung zu stellen, welches für die Aufnahme eines höherpoligen KFZ-Relais geeignet ist und die Verwendung von genormten Relais und Dichtungen erlaubt.
Zur Lösung der Aufgabe wird mit der Erfindung ein Gehäuse für wenigstens ein wenigstens 6-poliges KFZ-Relais mit wenigstens sechs elektrischen Anschlüssen in Form von Flachsteckern vorgeschlagen, aufweisend einen Deckel, welcher einen einseitig offenen Volumenraum zur Aufnahme des KFZ-Relais zur Verfügung stellt, und wenigstens einen den Volumenraum im geschlossenen Zustand fluiddicht verschließenden Sockel, wobei der Sockel korrespondierend zur Anzahl der elektrischen Anschlüsse des KFZ-Relais wenigstens sechs elektrische Kontakte zum elektrischen Anschluss des KFZ Relais aufweist, wobei jeder elektrische Kontakt in einer zum Volumenraum hin geöffneten separaten Kontaktkammer angeordnet ist, wobei sich an jede Kontaktkammer jeweils ein von außerhalb des Gehäuses zugänglicher Dichtungsraum anschließt, wobei in jedem Dichtungsraum ein Dichtungselement mit einem zentralen Kanal zur Führung von elektrischen Leistungen angeordnet ist.
Im Sinne der Erfindung bezeichnet der Begriff „KFZ-Relais“ elektronische und/oder elektromechanische Relais, welche in Bordnetzen von Kraftfahrzeugen (KFZ) Verwendung finden. Bevorzugt werden diese Relais in Personenkraftwagen (PKW), aber auch in Lastkraftwagen (LKW) eingesetzt.
Durch die besondere Kombination aus Kontaktkammer, Dichtungsraum und im Dichtungsraum angeordnetem Dichtungselement wird eine fluiddichte Abdichtung der Kontaktkammer, der darin befindlichen Kontakte und der mit den Kontakten leitungstechnisch verbundenen und durch den Dichtungsraum nach außen geführten Einzelleiter erreicht. Ferner wird hierdurch die fluiddichte Abdichtung des Gehäuseinnenraums, also des von Deckel und Sockel begrenzten Volumenraums erreicht. Mit der Erfindung ist es nun erstmalig möglich, ein fluiddichtes Gehäuse für Relais mit neun oder mehr Anschlüssen bereitzustellen. Die Anordnung solcher Relais in Positionen im Fahrzeug, welche unabwendbar mit Fluiden, insbesondere Flüssigkeiten, wie etwa Wasser, in Berührung kommen stellt mittels der Erfindung kein Problem mehr da, wodurch die Funktionen der Fahrzeugelektronik in vorteilhafter weise erweiterbar sind. Es wird mithin ein fluiddichte, insbesondere wasserdichte, Gehäuse für 6- oder höher polige, insbesondere 9- polige, Relais erstmalig bereitgestellt.
Bei üblichen Gehäusen für nach einer der Normen DIN 46244, DIN ISO 7588 und/oder DIN ISO 8092 genormten Relais sind Kontaktkammer - und damit die Kontakte des Sockels - über einen hohlzylindrischen Kanal mit kreisförmiger Querschnittsform zugänglich. In diesen Kanälen verlaufen die Einzelleiter, über welche das Relais mit der jeweiligen Bordelektronik verbunden ist. Die Erfindung macht sich diese Standardbauweise von üblichen Sockeln zunutze, indem sie diese ohnehin vorgesehenen Kanäle als Dichtungsräume nutzt. Erfindungsgemäß ist dabei in jedem Dichtungsraum ein Dichtungselement angeordnet. Die Einzelleiter sind dabei durch die im Dichtungselement ausgebildeten, insbesondere zentralen, Kanal geführt und durchgreifen die Dichtung vorzugsweise vollständig. Die erfindungsgemäßen Maßnahmen sind ausreichend, um eine bereichsweise Fluiddichtigkeit im Bereich der Kontaktkammern zu erreichen. Je nach Anwendungsort des Gehäuses im Kraftfahrzeug, kann diese Maßnahme bereits ausreichend sein, um die Anordnung in Bereichen mit bestimmter Feuchtigkeitseinwirkung zu erlauben Für eine vollständige Fluiddichtigkeit, insbesondere Wasserdichtigkeit, sind weitere Merkmale bevorzugt.
Es ist dabei bevorzugt, dass wenigstens einer der Dichtungsräume eine ovale, insbesondere elliptische, Querschnittsform, insbesondere Außen- und/oder Innenquerschnittsform aufweist. Durch bewusstes Abrücken vom bekannten kreisförmigen Querschnitt lässt sich in vorteilhafter Weise trotz des vorherrschenden Platzmangels bei Sockeln mit wenigstens sechs Kontaktkammern und Dichtungsräumen ausreichend Wandstärke bereitstellen, damit die Wände der Dichtungsräume bei Entformung nicht beschädigt werden. Gleichwohl kann durch diese Maßnahme vorteilhaft auf den Einsatz von im Speziellen angefertigter Dichtungselemente verzichtet werden. Stattdessen können weltweit verbreitete handelsübliche und dem Fachmann bekannte Einzelleiterdichtungen verwendet werden, welche auch in einem erfindungsgemäßen innerhalb des Toleranzbereichs der Dichtung modifizierten Dichtungsraum eine volle Dichtwirkung entfaltet. Solche Einzelleiterdichtungen sind vorzugsweise aus Gummi oder synthetischen Kunststoffen gebildet. Sie weisen einen im Wesentlichen hohlzylindrischen Querschnitt auf. Innen- und Außenradius können über die Längserstreckung variieren. Die bevorzugte Ausgestaltung erlaubt damit eine besonders einfache, benutzerfreundliche und kostengünstige, aber gleichzeitig effektive Abdichtung von Gehäusen für Relais mit wenigstens sechs, vorzugsweise neun oder mehr Anschlüssen.
Bei aus dem Stand der Technik bekannten Gehäusen sind jeweils ein Kanal und eine zugehörige Kontaktkammer auf einer gemeinsamen zentralen Längsachse verlaufend angeordnet. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Kontaktkammer relativ zu der zentralen Längsachse des Kanals, welcher gemäß der Erfindung als Dichtungsraum ausgebildet ist, in radialer Richtung versetzt angeordnet. Diese Maßnahme dient einerseits der weiteren Erleichterung der Entformung bei Herstellung des Sockels. Andererseits wird durch diesen Versatz die Dichtwirkung des Dichtelements im Dichtungsraum verbessert. Es wird nämlich durch den Versatz vorzugsweise auch die Fläche der Verbindungöffnung zwischen Kontaktkammer und Dichtungsraum verringert. Bevorzugt hat sich dabei ein Versatz zwischen 0,05 mm und 1 mm, vorzugsweise zwischen 0,2 mm und 0,7 mm, besonders bevorzugt zwischen 0,3 mm und 0,5 mm als besonders vorteilhaft herausgestellt.
Vorzugsweise ist dabei auch der jeweilige in der Kontaktkammer angeordnete Kontakt gegenüber der gleich Achse versetzt angeordnet. Vorzugsweise ist der Kontakt dabei auch um den gleichen Betrag zwischen 0,05 mm und 1 mm, vorzugsweise zwischen 0,2 mm und 0,7 mm, besonders bevorzugt zwischen 0,3 mm und 0,5 mm, versetzt. Der Versatz ist dabei so gewählt, dass der jeweilige Flachstecker des Relais bestimmungsgemäß zwar nicht mehr exakt zentriert von der Kontaktkammer aufgenommen ist. Allerdings bewegt sich der erfindungsgemäße Versatz der Kontaktkammer und/oder des Kontakts im Toleranzbereich des Flachsteckers, so dass die bestimmungsgemäße Funktion nicht beeinträchtigt ist. Vorzugsweise ist der Versatz im Besonderen darauf abgestimmt.
Vorzugsweise können Deckel und/oder der Sockel aus einem fluiddichten Material, insbesondere einem Kunststoff, gebildet sind. Als Kunststoff sind insbesondere Polyethylen, Polypropylen oder vergleichbare Polyolefine oder auch Acrylnitril-Butadien-Styrol oder Polyurethan bevorzugt.
Ferner ist es bevorzugt, die umlaufende Verbindungfläche zwischen Deckel und Sockel mit einer gesonderten Dichtung zu versehen. Auch diese Dichtung ist bevorzugt aus Gummi oder einem synthetischen Kunststoff gebildet. Die Dichtung ist vorzugsweise ringförmig ausgebildet. Im Querschnitt kann die Dichtung prinzipiell rund oder eckig ausgebildet sein. Vorzugsweise ist sie rechteckig ausgebildet. Es ist dabei bevorzugt, dass die umlaufende Dichtung im geschlossenen Zustand des Gehäuses zwischen Deckel und Sockel angeordnet ist und in axialer sowie radialer Richtung mit Anpressdruck beaufschlagt ist. Hierdurch wird die Dichtwirkung gegenüber lediglich in radialer Richtung beaufschlagten Dichtungen um ein Vielfaches erhöht. Im Einzelnen wird dies dadurch erreicht, dass Dichtung sowohl in Höhenrichtung des Gehäuses als auch orthogonal zur Höhenrichtung des Gehäuses jeweils, vorzugsweise vollständig, zwischen Sockel und Deckel angeordnet ist. Insoweit wird eine Dichtwirkung in radialer und axialer Richtung erreicht. Der diesbezügliche Anpressdruck kann weiter erhöht werden, indem Sockel und Deckel mit geeigneten Verbindungselementen ausgerüstet sind. Vorzugsweise findet zwischen beiden Bauteilen eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung statt. Die Verbindungselemente sind vorzugsweise als Rastmittel zur, vorzugsweise lösbaren, Ausbildung einer Rastverbindung ausgebildet. Deckel und Sockel verfügen vorzugsweise über korrespondierende Rastmittel. Es ist bevorzugt vorgesehen, dass der Sockel zwei in radialer Richtung einander gegenüberliegend angeordneter Rasthaken aufweist, welche in am Deckel korrespondierend ausgebildete Rastvorsprünge, vorzugsweise von außen, eingreifen und eine sowohl in radiale als auch in axiale Richtung gerichtete Kraft auf den Deckel und damit auf die umlaufende Dichtung übertragen. Die Dichtung ist dabei vorzugsweise in einer von Deckel und Sockel begrenzten radialen Nut angeordnet. Die Dichtung ist dabei größer dimensioniert als das Raumvolumen der Nut. Im Falle der Beaufschlagung mit einem Anpressdruck wird die Dichtung in radialer und axialer Richtung gegen die die Nut begrenzenden Wände des Deckels und der Nut gepresst und komprimiert. Hierdurch wird eine besonders vorteilhafte Dichtwirkung erreicht.
Vorzugsweise weist die umlaufende Dichtung für die radiale Anpressung eine einseitig angebrachte Dichtlippenstruktur auf, die eine stufenweise Anpressung erzeugt.
Gemäß einem bevorzugten Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kontaktkammer eine eckige, insbesondere rechteckige, Querschnittsform, insbesondere Innenquerschnittsform, aufweist. Der Querschnitt ist damit korrespondierend zum Außenquerschnitt eines Flachsteckers des Relais. Hierdurch dient die Form der Kontaktkammer in vorteilhafter weise als Zentrierhilfe für den jeweiligen Flachstecker.
Gemäß einem bevorzugten Merkmal der Erfindung ist ein am Sockel angeordnetes
Befestigungsmittel zur unmittelbaren Befestigung des Sockels an einem externen
Gehäuseträger, insbesondere einem Fahrzeug, vorgesehen. Das Befestigungsmittel ist vorzugsweise als Lasche ausgebildet. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass der Sockel unmittelbar am Fahrzeug befestigt werden kann, so dass der Deckel in einfacher Weise abgenommen werden kann, ohne das gesamte Gehäuse zu demontieren. Die innenliegende Elektronik, insbesondere das Relais, kann hiermit in einfacherWeise gewechselt werden.
Gemäß einem bevorzugten Merkmal der Erfindung ist ein am Deckel angeordnetes
Befestigungsmittel des zur unmittelbaren Befestigung des Deckels an einem externen Gehäuseträger, insbesondere einem Fahrzeug, vorgesehen. Das Befestigungsmittel ist vorzugsweise als Rastnase ausgebildet. Die Rastnase ist bevorzugt in einer am Deckel ausgebildeten Ausnehmen oder Tasche angeordnet. Die Rastnase wirkt vorzugsweise mit einer vom gehäuseträger bereit gestellten Lasche, insbesondere Metalllasche, zusammen. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass der Deckel unmittelbar am Fahrzeug befestigt werden kann, so dass der Sockel mit aufgestecktem Relais in einfacherWeise abgenommen werden kann, ohne das gesamte Gehäuse zu demontieren. Die innenliegende Elektronik, insbesondere das Relais, kann hiermit in einfacherWeise gewechselt werden.
Es ist ferner bevorzugt, dass ein Gehäuse mehrere Sockel zur Aufnahme mehrerer Relais umfassen kann. Besonders bevorzugt ist die Ausgestaltung als Doppelsockelgehäuse. Hierbei werden entweder zwei Einzelsockel miteinander verbunden und durch einen entsprechend dimensionierten gemeinsamen Deckel verschlossen. Alternativ kann der Sockel einstückig ausgebildet sein und Kontaktkammer, Kontakte und Dichtungsräume für die entsprechende doppelte Anzahl von Relaisanschlüssen bereitstellen. Auch in diesem Fall ist es bevorzugt, dass ein entsprechend dimensionierter gemeinsamer Deckel das Gehäuse verschließt.
Die Erfindung betrifft ferner ein Modulsystem aufweisend wenigstens zwei erfindungsgemäße Gehäuse, wobei zwei oder mehr Gehäuse über miteinander korrespondierende Verbindungsmittel entlang parallel verlaufender Kanten miteinander koppelbar sind. Hierdurch kann eine wasserdichte Anordnung mehrerer Relais an System kritischen Stellen im Fahrzeug auf hochflexible Art und Weise realisiert werden.
Die Verbindungsmittel sind vorzugsweise durch miteinander korrespondierend ausgebildete Rastmittel gebildet.
Vorzugsweise kann die Kopplung einzelner Gehäuse zu einem Modulsystem in zwei Raumrichtungen erfolgen, so verschiedene flächige Ausgestaltungen des Systems ausbildbar sind. So können vorzugsweise Ketten, Blöcke oder gar ganze Flächen aus Gehäusen gebildet werden.
Die Erfindung betrifft ferner ein System aufweisend ein erfindungsgemäßes Gehäuse und ein wenigstens 6-poliges oder höherpoliges KFZ-Relais, wobei das KFZ-Relais in dem fluiddicht verschlossenen Volumenraum des Deckels angeordnet ist, wobei das KFZ-Relais Flachstecker aufweist, welche in die jeweilige korrespondierende Kontaktkammer eingeführt und mit dem jeweiligen korrespondierenden elektrischen Kontakt des Sockels in Kontakt steht. Durch die Erfindung wird erstmals ein fluiddichtes System für höherpolige Relais bereitgestellt. Vorzugsweise sind die Flachstecker genormte Flachstecker mit einer Breite von 2, 8x0, 8 mm, 6, 3x0, 8 mm und/oder 9,5x1 ,2 mm (DIN 46244 A). Insbesondere ist das Relais ein elektronisches Relais, vorzugsweise ein Feldeffekttransistor, insbesondere MOS-FET, Relais.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Detail beschrieben. Die Ausführungsbeispiele dienen lediglich der Erläuterung und sind mit Bezug auf die Gesamtoffenbarung nicht beschränkend zu verstehen.
Dabei zeigen
Fig.1 ein Gehäuse gemäß der Erfindung in verschiedener Ansicht;
Fig.2 ein Gehäuse gemäß der Erfindung in Aufsicht von unten;
Fig.3 ein Gehäuse gemäß der Erfindung in Schnittdarstellung;
Fig.4 ein Gehäuse gemäß der Erfindung in weiterer Schnittdarstellung;
Fig.5 ein Gehäuse gemäß der Erfindung in weiterer Schnittdarstellung;
Fig.6 ein Gehäuse gemäß der Erfindung in weiterer Schnittdarstellung;
Fig.7 ein System Gemäß der Erfindung in verschiedener Ansicht;
Fig.8 ein Modulsystem gemäß der Erfindung in verschiedener Ansicht.
Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Gehäuse 1, aufweisend einen Sockel 2 und einen Deckel 3. Abgebildet ist das Gehäuse 1 aus drei verschiedenen Seiten (Ansichten A, B und C), und von oben mit Blick auf die Oberseite des Deckels 3 (Ansicht D).
Zu erkennen ist der Sockel 2, welcher bestimmungsgemäß mit dem Deckel 3 verbunden ist und den Deckel 3 fluiddicht verschließt. Der Sockel 2 ist mit dem Deckel 3 über Rasthaken 4 form- und kraftschlüssig verbunden.
Am Sockel 2 ist ferner eine Befestigungslasche 5 angeordnet, welche der Befestigung des Gehäuses 1 an einer externen Trägerstruktur, wie etwa einem entsprechend ausgerüsteten KFZ, dient. Die Befestigungslasche 5 verfügt zu diesem Zweck über eine zentrale Ausnehmung 6. Die Ausnehmung kann dabei in Form einer Bohrung ausgebildet sein.
Am Deckel 3 ist ferner eine Tasche 21 ausgebildet, in welcher eine Rastnase 22 aufgenommen ist. Die Rastnase 22 dient der Befestigung des Gehäuses 1 an einer externen Trägerstruktur, wie etwa einem entsprechend ausgerüsteten KFZ. Bestimmungsgemäß wirkt die Rastnase 22 mit einer von der Trägerstruktur bereitgestellten Metalllasche zusammen.
Figur 2 zeigt das erfindungsgemäße Gehäuse von unten mit Blick auf den Sockel 2. Es sind miteinander korrespondierend ausgebildete Verbindungsmittel 7, 8 zu erkennen. Welche der Verbindung mit einem weiteren Gehäuse 1 mit identischen Verbindungsmitteln 7, 8 zur Ausbildung eines in Figur 8 näher gezeigten Modulsystems dient. Die Verbindungsmittel 7, 8 sind vorliegend als miteinander korrespondierende Formelemente ausgebildet, welche der Herstellung formschlüssigen Verbindung dienen. Das Verbindungsmittel 7 verfügt dabei über zwei sich in entgegengesetzter Richtung erstreckende Stege, welche in eine im Verbindungsmittel 8 ausgebildete Ausnehmung eingreifen.
In dieser Ansicht sind ferner neun Dichtungsräume 9 gezeigt, welche in Form eines Rasters angeordnet sind. Die Außenwände 12 jedes Dichtungsraums 9 kontaktieren dabei die Außenwände 12 der unmittelbar benachbarten Dichtungsräume 9. Dies erhöht in vorteilhafter Weise die mechanische Stabilität der Dichtungsräume und verhindert damit auch unter erhöhtem Druck eine unerwünschte Kompression der im Dichtungsraum 9 anzuordnenden Dichtungselemente 23 in radialer Richtung. Damit erhöht sich insgesamt auch unter vergleichsweise hohem Druck die Fluiddichtigkeit des Gehäuses 1. Vorliegend sind exemplarisch Dichtungselemente 23 in den Dichtungsräumen 9.1, 9.3, 9.7 und 9.9 angeordnet. Die Dichtungselemente 23 sind vorliegend als Einzelleiterdichtungen ausgebildet.
In Richtung auf die Bildebene erstrecken sich Kontaktkammern 10, welche sich in Fig.1 optisch nicht sichtbar, unmittelbar an die einzelnen Dichtungsräume 9 anschließen.
Figur 3 zeigt eine Schnittansicht entlang der in Figur 2 eingezeichneten Achse B-B. Zu erkennen sind die Dichtungsräume 9.1, 9.4 und 9.7. In den Dichtungsräumen 9.1 und 9.7 sind Dichtungselemente 23 angeordnet. An die Dichtungsräume 9.1, 9.4 und 9.7 schließen sich Kontaktkammern 10 an. Vorliegend schließen sich die Kontaktkammer 10.1 an den Dichtungsraum 9.1, die Kontaktkammer 10.4 an den Dichtungsraum 9.4 und die Kontaktkammer 10.7 an den Dichtungsraum 9.7 an.
Das im jeweiligen Dichtungsraum 9 angeordnete Dichtungselement 23 verschließt die sich jeweils an den jeweiligen Dichtungsraum 9 anschließende Kontaktkammer 10 gegenüber dichtungsraumseitig einwirkende Feuchtigkeit fluiddicht.
Die Kontaktkammern 10 dienen bei bestimmungsgemäßer Anordnung eines Relais 14 im Gehäuse 1 der Aufnahme von Relaisanschlüssen, insbesondere jeweils einem Flachstecker 18.
In den Kontaktkammer 10 sind Kontakte 11, nämlich im Einzelnen 11.1, 11.4 und 11.7, zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung mit dem jeweiligen Relaisanschluss 18 angeordnet.
Der vom Deckel 3 bereitgestellte Volumenraum 15 ist vorliegend fluiddicht vom Sockel 2 verschlossen. Hierzu ist eine umlaufende Dichtung 16 mit Bezug auf die Bildebene der Ansicht B der Figur 2 in radialer und axialer Richtung zwischen dem Deckel 3 und dem Sockel 2 angeordnet und im vorliegend geschlossenen Zustand des Gehäuses 1 mit einem Anpressdruck in genau diesen Richtungen beaufschlagt. Hierdurch wird sichergestellt, dass unabhängig von der räumlichen Ausrichtung des Gehäuses 1 die gleiche Fluiddichtigkeit, insbesondere Wasserdichtigkeit, erreicht wird. Der Sockel 2 stellt hierfür eine umlaufende Anlagefläche 24 bereit, gegen den die Dichtung 16 bei bestimmungsgemäßer Befestigung am Deckel 3 in radialer Richtung gedrückt wird.
Zur Herstellung des Anpressdrucks sind am Sockel 2 auf einander gegenüberliegenden Seiten die in Figur 1 dargestellten Rasthaken 4 ausgebildet, welche einen umlaufenden Rand 17 des Deckels 3 von außen umgreifen und formschlüssig hintergreifen. Hierdurch wird sowohl in axialer als auch in radialer Richtung eine Kraft auf die Dichtung übertragen.
Figur 4 zeigt eine Schnittansicht entlang der in Figur 2 eingezeichneten Achse A-A. Zu erkennen sind die Dichtungsräume 9.2, 9.5 und 9.8. An die Dichtungsräume 9.2, 9.5 und 9.8 schließen sich Kontaktkammern 10 an. Vorliegend schließen sich die Kontaktkammer 10.2 an den Dichtungsraum 9.2, die Kontaktkammer 10.5 an den Dichtungsraum 9.5 und die Kontaktkammer 10.8 an den Dichtungsraum 9.8 an.
In den Kontaktkammer 10.2, 10.5 und 10.8 sind Kontakte 11, nämlich im Einzelnen 11.2, 11.5 und 11.8, zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung mit dem jeweiligen Relaisanschluss 18 angeordnet.
Vorliegend ist die Kontaktkammer 10.2 und der Kontakt 11.2 gegenüber der zentralen Längsachse AD1 des Dichtungsraums 9.2 versetzt angeordnet. Insbesondere ist die zentrale Längsachse AK1 der Kontaktkammer 10.2 gegenüber der Längsachse AD1 des Dichtungsraums 9.2 in radialer Richtung versetzt angeordnet. Der Versatz beträgt vorliegend 0,4 mm. Ferner ist vorliegend die Kontaktkammer 10.5 und der Kontakt 11.5 gegenüber der zentralen Längsachse AD2 des Dichtungsraums 9.5 versetzt angeordnet. Insbesondere ist die zentrale Längsachse AK2 der Kontaktkammer 10.5 gegenüber der Längsachse AD2 des Dichtungsraums 9.5 in radialer Richtung versetzt angeordnet. Der Versatz beträgt vorliegend 0,4 mm.
Demgegenüber sind der Dichtungsraums 9.8, der Kontaktkammer 10.8 und der Kontakt 11.8 koaxial auf der gemeinsamen zentralen Längsachse AD3 angeordnet.
Diejenigen Dichtungsräume 9, an welche sich die mit Bezug auf die jeweilige Längsachse versetzten Kontaktkammern 10 anschließen, weisen eine von der Kreisform abweichende, ovale Querschnittsform auf. Hierdurch ist es möglich, die Dichtungsräume einerseits vollständig fluiddicht zu verschließen und andererseits hierfür herkömmliche und als Massenprodukt verfügbare Einzelleiterdichtungen zu verwenden. Die Einzelleiterdichtungen sind vorliegend nicht dargestellt.
Figur 5 zeigt eine Schnittansicht entlang der in Figur 2 eingezeichneten Achse C-C. Zu erkennen sind die Dichtungsräume 9.4, 9.5 und 9.6.
An die Dichtungsräume 9.4, 9.5 und 9.6 schließen sich Kontaktkammern 10 an. Vorliegend schließen sich die Kontaktkammer 10.4 an den Dichtungsraum 9.4, die Kontaktkammer 10.5 an den Dichtungsraum 9.5 und die Kontaktkammer 10.6 an den Dichtungsraum 9.6 an. In den Kontaktkammer 10.4, 10.5 und 10.6 sind Kontakte 11, nämlich im Einzelnen 11.4, 11.5 und 11.6, zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung mit dem jeweiligen Relaisanschluss 18 angeordnet.
Vorliegend ist die Kontaktkammer 10.4 und der Kontakt 11.4 gegenüber der zentralen Längsachse AD4 des Dichtungsraums 9.4 versetzt angeordnet. Insbesondere ist die zentrale Längsachse AK3 der Kontaktkammer 10.4 gegenüber der Längsachse AD4 des Dichtungsraums 9.4 in radialer Richtung versetzt angeordnet. Der Versatz beträgt vorliegend 0,4 mm. Ferner ist vorliegend die Kontaktkammer 10.6 und der Kontakt 11.6 gegenüber der zentralen Längsachse AD5 des Dichtungsraums 9.6 versetzt angeordnet. Insbesondere ist die zentrale Längsachse AK4 der Kontaktkammer 10.6 gegenüber der Längsachse AD5 des Dichtungsraums 9.6 in radialer Richtung versetzt angeordnet. Der Versatz beträgt vorliegend 0,4 mm.
Demgegenüber sind der Dichtungsraums 9.5, der Kontaktkammer 10.5 und der Kontakt 11.5 aus dieser Richtung betrachtet koaxial auf der gemeinsamen zentralen Längsachse AD2 angeordnet. Allerdings sind - wie in Figur 4 beschrieben - Dichtungsraums 9.5 einerseits und Kontaktkammer 10.5 und Kontakt 11.5 andererseits in Tiefenrichtung der Zeichenebene hintereinander versetzt angeordnet.
Ferner ist in Figur 5 zu erkennen, dass zur Herstellung des Anpressdrucks auf die Dichtung 16 am Sockel 2 auf einander gegenüberliegenden Seiten Rasthaken 4 ausgebildet sind, welche einen umlaufenden Rand 17 des Deckels 3 von außen umgreifen und formschlüssig hintergreifen. Hierdurch wird sowohl in axialer als auch in radialer Richtung eine Kraft auf die Dichtung 16 übertragen.
Figur 6 eine Schnittansicht entlang der in Figur 4 eingezeichneten Achse D-D. In dieser Ansicht sind die Kontaktkammern 10 sowie die jeweils darin angeordneten Kontakte 11 mit Blick aus dem Volumenraum 15 zu erkennen.
Figur 7 zeigt verschiedene Ansichten eines Systems 13 aufweisend ein Gehäuse 1 sowie ein KFZ-Relais 14. Ansicht 1 zeigt das System 13 von unten mit Blick auf die Unterseite des Sockels 2. Ansicht B ist eine Schnittdarstellung entlang der Schnittachse A-A, während Ansicht C eine Schnittdarstellung entlang der Schnittachse B-B abbildet. In Ansicht A sind der Sockel 2, die Befestigungslasche 5, die Verbindungsmittel 7, 8, die rasterhaft angeordneten Dichtungsräume 9 sowie die Kontaktkammern 10.
Darüber hinaus sind in den Schnittansichten das Relais 14 sowie die Kontaktkammern 10 abgebildet. Das Relais 14 ist in einem vom Deckel 3 bereitgestellten Volumenraum 15 angeordnet, welcher vorliegend fluiddicht vom Sockel 2 verschlossen ist. Hierzu ist eine umlaufende Dichtung 16 mit Bezug auf die Bildebene der Ansicht B der Figur 2 in radialer und axialer Richtung zwischen dem Deckel 3 und dem Sockel 2 angeordnet und im vorliegend geschlossenen Zustand des Gehäuses 1 mit einem Anpressdruck in genau diesen Richtungen beaufschlagt. Hierdurch wird sichergestellt, dass unabhängig von der räumlichen Ausrichtung des Gehäuses 1 die gleiche Fluiddichtigkeit, insbesondere Wasserdichtigkeit, erreicht wird. Zur Herstellung des Anpressdrucks sind am Sockel 2 auf einander gegenüberliegend Seiten Rasthaken 4 ausgebildet, welche einen umlaufenden Rand 17 des Deckels 3 von außen umgreifen und formschlüssig hintergreifen. Hierdurch wird sowohl in axialer als auch in radialer Richtung eine Kraft auf die Dichtung übertragen.
Mit Bezug auf Ansicht B ist zu erkennen, dass die insgesamt neun Flachstecker 18 des vorliegend 9-poligen KFZ-Relais 14 in jeweils eine Kontaktkammer 10 des Sockels 2 eingeführt sind und mit dem dort angeordneten Kontakt 11 in Berührung stehen.
Materialtechnisch sind Deckel und Sockel aus fluiddichtem Kunststoff gebildet. Die Dichtung 16 ist aus Gummi gebildet. Die Kontakte 11 sind vorliegend aus einem elektrisch leitenden Metall oder einer Legierung gebildet.
Figur 8 zeigt in Ober- (Ansicht B) und Unteransicht (Ansicht A) ein Modulsystem 19 gemäß der Erfindung.
Zu erkennen sind zwei Gehäuse 1, welche mittels korrespondierend ausgebildeter Verbindungsmittel 7, 8 miteinander gekoppelt. Dabei sind die Gehäuse 1 mittels der Verbindungsmittel 7, 8 an parallel zueinander verlaufend angeordneten Kanten des jeweiligen Sockels 2 miteinander über eine formschlüssige Verbindung 20 verbunden.
Die Verbindungsmittel 7, 8 sind an den entsprechenden Kanten des jeweiligen Sockels angeordnet. Durch die Koppelung der Gehäuse zur Ausbildung des Modulsystems lässt sich eine Mehrzahl von Relais 14 wasserdicht in feuchten oder nassen Bereichen eines KFZ angeordnet werden und bislang unzugängliche Steuerfunktionen in diesen Bereichen realisieren.
Bezugszeichenliste
1 Gehäuse
2 Sockel
3 Deckel
4 Rasthaken
5 Befestigungslasche
6 Ausnehmung
7 Verbindungsmittel
8 Verbindungsmittel
9 Dichtungsraum
10 Kontaktkammer 11 Kontakt 12 Außenwand
13 System
14 Relais
15 Volumenraum
16 umlaufende Dichtung
17 umlaufender Rand
18 Flachstecker
19 Modulsystem
20 formschlüssige Verbindung 21 Tasche 22 Rastnase
23 Dichtungselement
24 Anlagefläche AD1 Längsachse Dichtungsraum AD2 Längsachse Dichtungsraum AD3 Längsachse Dichtungsraum AD4 Längsachse Dichtungsraum AD5 Längsachse Dichtungsraum AK1 Längsachse Kontaktkammer AK2 Längsachse Kontaktkammer AK3 Längsachse Kontaktkammer
AK4 Längsachse Kontaktkammer

Claims

Patentansprüche
1. Gehäuse für wenigstens ein wenigstens 6-poliges KFZ-Relais mit wenigstens sechs elektrischen Anschlüssen in Form von Flachsteckern, aufweisend einen Deckel, welcher einen einseitig offenen Volumenraum zur Aufnahme des KFZ-Relais zur Verfügung stellt, und wenigstens einen den Volumenraum im geschlossenen Zustand fluiddicht verschließenden Sockel, wobei der Sockel korrespondierend zur Anzahl der elektrischen Anschlüsse des KFZ-Relais wenigstens sechs elektrische Kontakte zum elektrischen Anschluss des KFZ Relais aufweist, wobei jeder elektrische Kontakt in einer zum Volumenraum hin geöffneten separaten Kontaktkammer angeordnet ist, wobei sich an jede Kontaktkammer jeweils ein von außerhalb des Gehäuses zugänglicher Dichtungsraum anschließt, wobei in jedem Dichtungsraum ein Dichtungselement mit einem zentralen Kanal zur Führung von elektrischen Leistungen angeordnet ist.
2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Dichtungsräume eine ovale, insbesondere elliptische, Querschnittsform, insbesondere Innenquerschnittsform aufweist.
3. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Kontaktkammern relativ zu einer zentralen Längsachse des sich daran anschließenden Dichtungsraums versetzt angeordnet ist.
4. Gehäuse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass gegenüber dieser Längsachse auch der in der betreffenden Kontaktkammer angeordnete Kontakt versetzt angeordnet ist.
5. Gehäuse nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass Versatz zwischen 0,05 mm und 1 mm, vorzugsweise zwischen 0,2 mm und 0,7 mm, beträgt.
6. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement als hohlzylindrische Einzelleiterdichtung ausgebildet ist.
7. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckel und/oder der Sockel aus einem fluiddichten Material, insbesondere Kunststoff, gebildet sind.
8. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktkammer eine eckige, insbesondere rechteckige, Querschnittsform, insbesondere Innenquerschnittsform, aufweist.
9. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine im geschlossenen Zustand zwischen Deckel und Sockel angeordnete und in axialer sowie radialer Richtung mit Anpressdruck beaufschlagte umlaufende Dichtung.
10. Gehäuse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die umlaufende Dichtung sowohl in Höhenrichtung als auch orthogonal zur Höhenrichtung jeweils vollständig zwischen Sockel und Deckel angeordnet ist.
11. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckel und der Sockel form- und/oder kraftschlüssig verbindbar sind.
12. Gehäuse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass Deckel und Sockel zur Ausbildung der Verbindung miteinander korrespondierende Verbindungselemente, insbesondere Rastmittel, aufweisen.
13. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch ein am Sockel angeordnetes Befestigungsmittel zur unmittelbaren Befestigung des Sockels an einem externen Gehäuseträger, insbesondere einem Fahrzeug.
14. Modulsystem aufweisend wenigstens zwei Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei zwei oder mehr Gehäuse über miteinander korrespondierende Verbindungsmittel entlang parallel verlaufender Kanten miteinander koppelbar sind.
15. System aufweisend ein Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 13 und ein wenigstens 6-poliges KFZ-Relais, wobei das KFZ-Relais in dem fluiddicht verschlossenen Volumenraum des Deckels angeordnet ist, wobei die Flachstecker des KFZ-Relais in die jeweilige korrespondierende Kontaktkammer eingeführt und mit dem jeweiligen korrespondierenden elektrischen Kontakt des Sockels in Kontakt steht.
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