DE102006056258A1

DE102006056258A1 - Baugruppe aus elektrischen und/oder elektronischen Bauteilen

Info

Publication number: DE102006056258A1
Application number: DE102006056258A
Authority: DE
Inventors: Hilmar Kraus
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-11-27
Filing date: 2006-11-27
Publication date: 2008-05-29
Also published as: US8263880B2; EP2095699A1; WO2008064623A1; US20090296355A1

Abstract

Eine Baugruppe aus elektrischen und elektronischen Bauteilen ist mit einem aushärtenden, elektrisch isolierenden Vergussmaterial in einem Gehäuse (10) vergossen und zeichnet sich dadurch aus, dass an dem Gehäuse (10) mindestens ein von außerhalb des Gehäuses (10) zugänglicher, sich zumindest geringfügig in das Gehäuse (10) erstreckender Anschluss vorgesehen ist, der elektrisch mit der Baugruppe verbunden und von innen gemeinsam mit der Baugruppe vergossen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Baugruppe aus elektrischen und/oder elektronischen Bauteilen, wobei die Baugruppe mit einem aushärtenden, elektrisch isolierenden Vergussmaterial in einem Gehäuse vergossen ist.
Derartig vergossene Baugruppen weisen gegenüber unvergossenen Baugruppen eine erhöhte Resistenz gegenüber Umwelteinflüssen wie Feuchtigkeit, Verschmutzung, Vibration und dergleichen auf. Gleichzeitig wird durch den Verguss auch eine elektrische Isolation der Baugruppe bewirkt. Diese Isolation wirkt sich zum einen innerhalb der Baugruppe, d.h. zwischen den elektrischen und/oder elektronischen Bauteilen günstig aus, indem sich die elektrischen und/oder elektronischen Bauteile dichter zueinander anordnen lassen, ohne dass aufgrund von Vibrationen oder anderen Einflüssen Berührungen zwischen den Bauteilen verursacht werden. Zum anderen ist durch die Isolation der Baugruppe nach außen eine sichere Unterbringung in einem Gehäuse auf einfache Weise ermöglicht. Ein weiterer positiver Effekt des Vergusses ist die passive Kühlwirkung des Vergussmaterials, die durch dessen günstige Wärmeleitfähigkeit erreicht wird.
Bei den aus der Praxis bekannten vergossenen Baugruppen wird durch den Verguss zwar ein hinreichender Schutz der Baugruppe selbst vor den genannten Umwelteinflüssen erreicht, jedoch treten bei der elektrischen Versorgung und der Stromabgabe der Baugruppe Probleme auf. So wird üblicherweise der elektrische Kontakt zur Baugruppe über Kontaktbeine hergestellt, die von der Baugruppe aus dem vergossenen Block hinausragen, um mit einem elektrischen Leiter – oder einer sonstigen elektrischen Einrichtung – in Kontakt gebracht werden zu können. Dabei ist es schwierig, einerseits eine sichere elektrische Verbindung zur Baugruppe herzustellen, andererseits die aus dem vergossenen Block herausragenden Kontaktbeine gegenüber der Umgebung zuverlässig abzudichten.
Soll die Baugruppe mit einem elektrischen Leiter außerhalb eines Gehäuses verbunden werden, so geschieht dies mittels einer im Gehäuse ausgebildeten Öffnung, durch welche die Kontaktbeine nach außen abragen. Dabei ist zunächst problematisch, dass das Vergussmaterial bei der Fertigung – im noch flüssigen Zustand – sofort wieder aus der Öffnung austritt. Ein Verguss ist daher praktisch nur bei oben liegenden Gehäuseöffnungen möglich, was in der Praxis eine erhebliche Einschränkung in der Fertigung ausmacht, da hierzu sämtliche Gehäuseöffnungen an der gleichen Gehäuseseite ausgebildet sein müssen und beim Verguss nach oben zu weisen haben, um ein Auslaufen der Vergussmasse vor dem Erstarren zu verhindern. Weiterhin sind beim Verguss die Kontaktbeine in einer für die Ausbildung einer elektrischen Verbindung geeigneten Position zu halten, was den Verguss erheblich erschwert. Im Ergebnis ist ein für eine exakte Ausbildung und damit sichere Abdichtung des Kontaktbereichs nötiger präziser Verguss an der Öffnung nur schwer zu realisieren, zumal sich das Volumen des Vergussmaterials beim Erstarren verändert.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Baugruppe der gattungsbildenden Art derart auszugestalten und weiterzubilden, dass sich diese weitestgehend unabhängig von äußeren Umwelteinflüssen zuverlässig und störungsfrei elektrisch anschließen lässt. Gleichzeitig soll ein fertigungstechnisch einfacher Verguss der Baugruppe möglich sein.
Die voranstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Baugruppe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Demnach ist die erfindungsgemäße Baugruppe dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gehäuse mindestens ein von außerhalb des Gehäuses zugänglicher, sich zumindest geringfügig in das Gehäuse erstreckender Anschluss vorgesehen ist, der elektrisch mit der Baugruppe verbunden und von innen gemeinsam mit der Baugruppe vergossen ist.
Zunächst einmal ist erkannt worden, dass beim Vergießen der Baugruppe in einem Gehäuse mit einem aushärtenden, elektrisch isolierenden Material die Schwierigkeit der elektrischen Verbindung der Baugruppe mit weiteren außerhalb des Gehäuses liegenden elektrischen Einrichtungen auftritt. Insbesondere sind dabei die beschriebenen, in der Praxis auftretenden Nachteile hinsichtlich der Abdichtung und der Einschränkung der Anordnung der Öffnungen an den Gehäuseseiten gesehen worden. Für diese Probleme ist eine konstruktiv einfache Lösung gefunden worden, wonach bei der erfindungsgemäßen Baugruppe an dem Gehäuse mindestens ein von außerhalb des Gehäuses zugänglicher, sich zumindest geringfügig in das Gehäuse erstreckender Anschluss vorgesehen ist. Bei diesem Anschluss kann es sich ganz allgemein um ein Anschlusselement wie beispielsweise ein Steckerelement oder ein Kabel handeln, welches beispielsweise mit dem Gehäuse verschraubt, an das Gehäuse gefügt oder auf sonstige Weise mit dem Gehäuse verbunden ist. Der Anschluss kann selbstverständlich ein- oder mehrpolig ausgeführt sein. Erfindungsgemäß ist der Anschluss jedenfalls elektrisch mit der Baugruppe verbunden und von innen gemeinsam mit der Baugruppe vergossen.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung, bei welcher der Anschluss vom Inneren des Gehäuses gemeinsam mit der Baugruppe vergossen ist, ist auf besonders einfache Weise ein Verguss der Baugruppe bei Erzielung einer sicheren Abdichtung des elektrischen Anschlusses der Baugruppe ermöglicht. Der Anschluss wird dazu an geeigneter Position so am Gehäuse angeordnet, dass dieser von außerhalb des Gehäuses zugänglich ist. Da sich der Anschluss zumindest geringfügig auch in das Gehäuse erstreckt – beispielsweise durch eine im Gehäuse ausgebildete Öffnung-, lässt sich der Anschluss elektrisch mit der in das Gehäuse eingebrachten Baugruppe verbinden und von innen mit der Baugruppe vergießen. Das Vergussmaterial umströmt dabei sowohl die Baugruppe mit den elektrischen und/oder elektronischen Bauteilen als auch die innerhalb des Gehäuses liegenden Bereiche des Anschlusses. Eine umfassende Einbettung und Isolation einerseits der Baugruppe, andererseits des gehäuseseitigen Teils des Anschlusses ist dadurch – nach Erstarren des Vergussmaterials – gewährleistet.
In vorteilhafter Weise erstreckt sich der Anschluss dabei durch eine am Gehäuse ausgebildete Öffnung. Dabei ist es denkbar, dass Bereiche des Anschlusses in das Gehäuse hineinragen und/oder aus dem Gehäuse nach außen abragen.
Der Anschluss kann vorzugsweise hinsichtlich der Form und/oder Größe so gestaltet sein, dass dieser die Öffnung abdichtet, so dass kein flüssiges Vergussmaterial aus der Öffnung austreten kann. Außerdem kann hierdurch der Eintritt von Fremdkörpern und/oder Feuchtigkeit in das Gehäuse verhindert werden. Des Weiteren ist durch diese Maßnahme ein Verguss auf einfache Weise auch dann möglich, wenn an unterschiedlichen Gehäuseseiten Öffnungen für Anschlüsse ausgebildet sind, ohne dass Vergussmaterial aus diesen austritt.
Zu Erreichung einer komfortablen Anschlussmöglichkeit ist es denkbar, dass der Anschluss ein an dem Gehäuse angeordnetes Anschlusselement und einen elektrischen Leiter – vorzugsweise ein ein- oder mehrpoliges Kabel – umfasst, der sich an das Anschlusselement anschließen lässt. Das Anschlusselement ist dazu als Kabelklemme oder dergleichen, vorzugsweise als Kontaktstecker ausgebildet, so dass sich eine leicht lösbare Verbindung ergibt. Alternativ ist auch eine Lötverbindung denkbar. Der Anschluss des elektrischen Leiters an das Anschlusselement kann demnach unmittelbar – d.h. durch direkten Kontakt (Kabelklemme, Lötverbindung) – oder mittelbar (Kontaktstecker) ausgebildet sein.
Zweckmäßigerweise sind die Baugruppe und der Anschluss im angeschlossenen Zustand des elektrischen Leiters an das Anschlusselement gegenüber der Umgebung elektrisch isoliert. Die Isolation erfolgt dabei durch die Gehäusewände, durch eine äußere Abschirmung des Anschlusselements, durch die äußere Abschirmung des elektrischen Leiters und durch eine Abdichtung des Verbindungsbereichs zwischen Anschlusselement und elektrischem Leiter. Dabei sei angemerkt, dass die elektrische Isolation der Komponenten nur im angeschlossenen Zustand des elektrischen Leiters an das Anschlusselement erzielbar ist.
Das Anschlusselement selbst kann zur Erhöhung der Abdicht- und Isolationswirkung an der Innenseite des Gehäuses befestigt, vorzugsweise verschraubt sein. Dazu könnte an einem gehäuseseitigen Bereich des Anschlusselements ein Gewinde ausgebildet sein, auf welches sich eine Mutter schrauben lässt. Durch eine Verschraubung lässt sich eine Anpressung des Anschlusselements an die Gehäusewand erreichen. Vorteilhaft an einer derartigen innenseitigen Verschraubung ist, dass das erstarrte Vergussmaterial dann ein ungewolltes Lösen der Schraubelemente verhindert.
Auf vorteilhafte Weise lässt sich der elektrische Leiter mittels eines damit verbundenen Kupplungselements wie beispielweise eines Kontaktsteckers, einer Kontaktbuchse oder dergleichen an das Anschlusselement anschließen. Das Anschlusselement und das Kupplungselement sind dazu zweckmäßigerweise komplementär zueinander, insbesondere in Form eines Stecker-Buchsen-Paars ausgebildet, so dass ein wiederholtes Zusammenstecken und Lösen der Verbindung auf komfortable Weise möglich ist. Dabei kann das Anschlusselement Kontaktstifte aufweisen, die in Kontaktbuchsen des Kupplungselements passen und/oder kann das Kupplungselement Kontaktstifte aufweisen, die in Kontaktbuchsen des Anschlusselements passen.
Zur Vermeidung von Verwechslungen mit eventuell vorhandenen weiteren Anschlüssen können das Kupplungselement und das Anschlusselement durch deren konstruktive Gestaltung eindeutig einander zugeordnet sein. Eine derartige Zuordnung kann beispielsweise durch die Anordnung und/oder Anzahl von Kontaktstiften und/oder Kontaktbuchsen, den Durchmesser oder Form des Anschlusselements und des korrespondierenden Kupplungselements erreicht werden. Insbesondere bei mehreren Anschlüssen kann eine derartige Zuordnung zweckmäßig sein, beispielsweise um eine Verwechslung funktional unterschiedlicher Anschlüsse zu verhindern.
Zur Erreichung eines sicheren Kontakts des Anschlusselements mit dem Kupplungselement kann es vorteilhaft sein, diese Verbindung vorzugsweise formschlüssig und/oder kraftschlüssig in angeschlossenem Zustand sichern zu können. Eine derartige Sicherung ist denkbar als einfache Arretierung, Schnappverbindung, Klemmung, Verschraubung, als Bajonett, als Magnetkupplung oder dergleichen.
Auf besonders günstige Weise erfolgt die Sicherung mittels einer Schraubverbindung, wobei jeweils ein Bereich des Anschlusselements und ein Bereich des Kupplungselements ein derartig ausgebildetes Gewinde aufweisen, dass eine gegenseitige Verschraubung ermöglicht ist. Eine Schraubverbindung weist bei der in Rede stehenden Baugruppe den Vorteil auf, dass durch die bei einer Verschraubung auftretenden Axialkräfte an den Angriffspunkten der Gewinde neben der Sicherung der Verbindung auch eine hohe Abdichtwirkung erzielt wird. Zusätzlich ist es günstig, an aufeinander treffenden Flächen von Anschlusselement und Kupplungselement Dichtungen, beispielsweise in Form von Dichtringen oder Dichtscheiben vorzusehen. Bei Verwendung einer Schraubverbindung erzielen derartige Dichtelemente durch die auftretenden Axialkräfte eine günstige Dichtwirkung.
Eine derartige Schraubverbindung lässt sich konstruktiv günstig umsetzen, indem das Gewinde des Anschlusselements und das Gewinde des Kupplungselements in koaxialer Anordnung um den elektrischen Kontaktbereich zwischen Anschlusselement und elektrischem Leiter angeordnet sind.
Auf konstruktiv besonders vorteilhafte Weise lässt sich die Verbindung derartig ausgestalten, dass das Kupplungselement einen Kupplungskörper und eine Überwurfmutter umfasst, an der das Gewinde des Kupplungselements ausgebildet ist. Die Überwurfmutter ist dabei drehbar gegenüber dem Kupplungskörper gelagert. Deren Axialspiel gegenüber dem Kupplungskörper ist jedoch zumindest in der zum Anschlusselement weisenden Richtung begrenzt. Die Überwurfmutter kann dabei wahlweise mit einem Innen- oder Außengewinde ausgestattet sein, welches bei Anziehen der Überwurfmutter in das entsprechend gegenteilig ausgebildete Gewinde des Anschlusselements eingreift. Diese Verbindungstechnik ermöglicht zum einen eine mechanisch sichere, abdichtende Verbindung, zum anderen bietet sie den besonderen Vorteil, dass sich die Schraubverbindung betätigen lässt, ohne den Kupplungskörper zu drehen, so dass keine Verdrehung des damit verbundenen elektrischen Leiters beim Festziehen oder Lösen der Verbindung erzwungen wird. Des Weiteren lässt sich die Verbindung einhändig, ohne Zuhilfenahme von Werkzeug bedienen.
Zur Erleichterung der Bedienung und zum Aufbringen eines Drehmoments kann die Überwurfmutter zumindest bereichsweise eine geeignete äußere Kontur, vorzugsweise einen – angerauten – Griffbereich, eine Kantung oder dergleichen aufweisen.
In weiterhin vorteilhafter Weise ist an dem Kupplungselement eine Zugentlastung und/oder eine Abdichtung für den mit dem Kupplungselement verbundenen elektrischen Leiter ausgebildet. Eine derartige Zugentlastung und/oder Abdichtung lässt sich auf konstruktiv einfache Weise dadurch realisieren, dass das Kupplungselement einen Kupplungskörper und eine Schraubhülse umfasst, die mit dem dem elektrischen Leiter zugewandten Ende des Kupplungskörpers verschraubt ist, wobei sich der elektrische Leiter axial durch die Schraubhülse hindurch in den Kupplungskörper erstreckt. Eine Klemmung des elektrischen Leiters an dem Kupplungselement kann dann beispielweise dadurch erfolgen, dass sich beim Festziehen der Schraubhülse der Innenquerschnitt des Kupplungskörpers und/oder der Schraubhülse radial zumindest bereichsweise verkleinert.
Um einen einfachen Verguss der Baugruppe in dem Gehäuse zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, wenn an dem Gehäuse – neben evtl. für den Anschluss vorgesehener Öffnungen – zumindest eine weitere Öffnung ausgebildet ist, durch welche das Vergussmaterial in das Gehäuse gelangt. Eine derartige Öffnung könnte vorzugweise rund ausgebildet sein, wobei es ebenfalls denkbar ist, mehrere Öffnungen für das Vergussmaterial vorzusehen.
Zur Ermöglichung einer möglichst hohen Lebensdauer der Baugruppe, insbesondere auch unter ungünstigen Umwelteinflüssen wie Vibrationen, extremen Temperaturen, Drücken, Feuchtigkeit, etc., ist es weiterhin günstig, wenn die Baugruppe vakuumvergossen, vorzugsweise thermoselektiv vakuumvergossen ist. Beim Vakuumverguss erfolgt der Verguss des Vergussmaterials unter einem Druck unterhalb des atmosphärischen Drucks und wird der Unterdruck nach dem Vergießen und vor dem Aushärten aufgehoben. Der Verguss kann dabei in einer evakuierbaren Gießkammer erfolgen. Dabei wird nach dem Vergießen mit dem Vergussmaterial der Unterdruck aufgehoben, so dass das Vergussmaterial regelrecht in die evakuierten Zwischenräume zwischen den elektrischen und/oder elektronischen Bauteilen und dem Anschluss im Gehäuse hineingesogen wird. Eine Bildung von Luftblasen im Vergussmaterial ist dadurch weitestgehend verhindert. Des Weiteren ist gewährleistet, dass die elektrischen und/oder elektronischen Bauteile sowie der Anschluss insgesamt von dem Vergussmaterial umgeben sind, wodurch sich eine unmittelbare elektrische Isolation ergibt. Die Komponenten lassen sich somit näher aneinander anordnen, aufgrund der besonderen elektrischen Isolation durch die Vergussmasse.
Eine besonders gute Haftung der Vergussmasse einerseits an den elektrischen und/oder elektronischen Bauteilen und andererseits an dem Gehäuse und dem Anschluss lässt sich insbesondere durch thermoselektiven Vakuumverguss erzielen. Dazu wird die Baugruppe zusätzlich – möglichst gemeinsam mit dem Anschluss und dem Gehäuse – vor dem Vergießen erwärmt, insbesondere getrocknet. Die dabei erforderliche Temperaturbehandlung kann im Bereich zwischen 50°C bis etwa 80°C, vorzugsweise bei 70°C, stattfinden. Außerdem ist es von Vorteil, wenn diese Temperaturbehandlung über einen Zeitraum hinweg von 20 bis 40 min, vorzugsweise über 30 min hinweg, stattfindet. Die Temperaturbehandlung findet in vorteilhafter Weise in einem Trocknungsschrank statt, von wo aus die in das Gehäuse eingesetzten Baugruppen und der Anschluss gemeinsam mit dem Gehäuse in eine Gießkammer verbracht werden. Ebenso ist es denkbar, dass es sich bei der Gießkammer um eine temperierte Gießkammer handelt, die gleichzeitig als Trocknungsschrank dient.
In weiter vorteilhafter Weise wird die Baugruppe vor dem Vergießen auf eine Vergusstemperatur verbracht, wobei davon auszugehen ist, dass die zuvor der Temperaturbehandlung unterzogene Baugruppe abgekühlt wird oder aufgrund der Umgebungstemperatur von alleine abkühlt. Das Vergießen des Vergussmaterials erfolgt bei einer Vergusstemperatur von etwa 30°C bis 40°C. In besonders vorteilhafter Weise haben beim Vergießen die Baugruppe, der Anschluss nebst Gehäuse und das Vergussmaterial in etwa die gleiche Temperatur. Außerdem sollte gewährleistet sein, dass sich zwischen dem Vergussmaterial, der Baugruppe, dem Anschluss bzw. dem Gehäuse geringe Oberflächenspannungen einstellen, so dass mit hinreichend guter Adhäsion im abgekühlten Zustand zu rechnen ist.
Grundsätzlich ist es denkbar, an dem Gehäuse mehrere Anschlüsse vorzusehen. Hierbei ist es möglich, Anschlüsse mit gleicher Funktion mehrfach vorzusehen, beispielsweise um elektrische Energie an mehrere Verbraucher zu verteilen. Alternativ oder ergänzend könnten Anschlüsse funktional getrennt sein, beispielsweise indem jeweils ein oder mehrere Anschlüsse für die Stromversorgung der Baugruppe und/oder für die Stromabgabe der Baugruppe vorgesehen sind. Eine derartige Verwendung getrennter Anschlüsse für die Stromversorgung und Stromabgabe der Baugruppe könnte sinnvoll sein, wenn die Baugruppe ein Netzgerät, vorzugsweise ein Transformator, ein Schaltnetzteil (Primärschaltregler, Sekundärschaltregler) oder dergleichen ist. Insbesondere lässt sich hierbei jeweils ein Anschluss für die Stromversorgung und ein Anschluss für die Stromabgabe der Baugruppe verwenden. Grundsätzlich ist es denkbar, bei Verwendung mehrerer Anschlüsse diese an unterschiedlichen Seiten des Gehäuses vorzusehen, um auch gestalterisch die funktionale Trennung der Anschlüsse zu betonen und/oder um eine günstige Bauweise zu erzielen.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung der beiden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigt
1 eine schematische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Baugruppe,
2 die in 1 gezeigte Baugruppe entlang des Schnitts I-I,
3 die in 1 gezeigte Baugruppe entlang des Schnitts II-II,
4 eine schematische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Baugruppe,
5 die in 4 gezeigte Baugruppe entlang des Schnitts III-III,
6 die in 4 gezeigte Baugruppe entlang des Schnitts IV-IV.
Ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Baugruppe ist in 1 dargestellt. Zu sehen ist ein aus Kunststoff gegossenes Gehäuse 10 mit rechteckiger Grundfläche, das zur Fixierung an einem beliebigen Gegenstand, beispielsweise einem Karosserieteil eines Fahrzeugs, einer Gebäudewand oder dergleichen, vier Befestigungsbohrungen 11 aufweist.
In dem Gehäuse ist ein als Primärschaltregler ausgebildetes Schaltnetzteil 13 angeordnet, das elektrisch mit einem Anschlusselement 20 des Eingangs und einem Anschlusselement 30 des Ausgangs durch Kabel (gestrichelt dargestellt) verbunden ist. Die Anschlusselemente 20, 30 sind mehrpolig ausgeführte 7/8'' Steckverbinder, wobei das Anschlusselement 20 des Eingangs zur Versorgung des Schaltnetzteils 13 mit Wechselspannung (100-240V) dreipolig ausgeführt ist (siehe 2) und zum Anschluss eines komplementären Kupplungselements 21 ein Außengewinde aufweist. Das Anschlusselement 30 des Ausgangs – ebenfalls ein 7/8'' Steckverbinder – ist zur Stromabgabe von Gleichspannung (24V) vierpolig ausgeführt (siehe 3) und weist zum Anschluss eines komplementären Kupplungselements 31 ein Innengewinde auf. Beide Anschlusselemente 20, 30 erstrecken sich durch am Gehäuse 10 ausgebildete Öffnungen.
Zur Verhinderung falscher Steckverbindungen weist der Kontaktbereich des Anschlusselements 20 eine am Umfang ausgebildete Nase auf, während der Kontaktbereich des Anschlusselements 30 eine am Umfang ausgebildete Nut aufweist. Zusätzlich verhindert die asymmetrische Anordnung der Kontaktstifte (Anschlusselement 20) bzw. der Kontaktbuchsen (Anschlusselement 30) eine Falschdrehung des anzuschließenden Kupplungselements 21 bzw. 31. Beide Anschlusselemente 20, 30 sind aus einem metallischen Grundkörper gefertigt, an dem ein Außengewinde bzw. ein Innengewinde für die Kupplungselemente 21 bzw. 31 ausgebildet ist. Der metallische Grundkörper der Anschlusselemente 20, 30 weist einen Kunststoffkern auf, in den die Kontaktstifte bzw. Kontaktbuchsen eingelassen sind. Weiterhin ist an dem Grundkörper der Anschlusselemente 20, 30 gehäuseinnenseitig ein Außengewinde ausgebildet, das zur Fixierung der Anschlusselemente 20, 30 an je einer Wand des Gehäuses 10 mittels einer Sicherungsmutter dient.
Das Schaltnetzteil 13 und die in das Gehäuse 10 ragenden, elektrisch mit dem Schaltnetzteil 13 verbundenen Enden der Anschlusselemente 20 und 30 sind mit einem aushärtenden, elektrisch isolierenden Vergussmaterial in dem Gehäuse 10 vakuumvergossen. Für den Vakuumverguss sind in der Unterseite des Gehäuses 10 zwei kreisrunde Öffnungen (nicht dargestellt) auf der Mittellängsachse des Gehäuses 10 ausgebildet. Sie dienen der Befüllung mit dem Vergussmaterial. Das Vergussmaterial trägt neben der elektrischen Isolation und dem Schutz vor mechanischer Beanspruchung zur passiven Kühlung des Primärschaltreglers bei.
Die für die Anschlusselemente 20, 30 in dem Gehäuse 10 ausgebildeten Öffnungen sind zum einen durch die Muttern auf den Gewinden der Anschlusselemente 20 und 30, zum anderen durch das das Gehäuse 10 vollständig ausfüllende Vergussmaterial nach außen abgedichtet.
An die Anschlusselemente 20, 30 lassen sich die elektrischen Leiter 25, 35 lösbar mittels der als Schraubstecker ausgeführten Kupplungselemente 21, 31 anschließen. Die Kupplungselemente 21, 31 umfassen dabei jeweils einen Kupplungskörper 22, 32, eine an dem Kupplungskörper 22, 32 drehbar gelagerte Überwurfmutter 23, 33 und eine an den Kupplungskörper 22, 32 schraubbare Schraubhülse 24, 34. Nach Aufstecken des Kupplungselements 21, 31 auf das entsprechende Anschlusselement 20, 30 lässt sich das Kupplungselement 21, 31 durch Festziehen der Überwurfmutter 23, 33 an dem Gewinde des Anschlusselements 20, 30 form- und kraftschlüssig an dem Anschlusselement 20, 30 fixieren. Die elektrische Verbindung zum elektrischen Leiter 25, 35 erfolgt dabei durch komplementär zum Anschlusselement 20, 30 ausgebildete Kontaktstifte bzw. Kontaktbuchsen, die an dem Kupplungskörper 22, 32 ausgebildet sind und mit dem mehrpoligen elektrischen Leiter 25, 35 in dem Kupplungskörper 22, 32 verbunden sind. Der elektrische Leiter 25, 35 wird mittels der Schraubhülse 24, 34 an dem Kupplungskörper 22, 32 durch Klemmung gehalten.
Während des Betriebs des Schaltnetzteils 13 zeigt eine Betriebsanzeige 12, die als Leuchtdiode ausgeführt und von außerhalb des Gehäuses 10 sichtbar ist, den Betriebszustand an. Sämtliche Komponenten (der Baugruppe, des Gehäuses sowie der Anschlüsse) sind durch Ausführung in Schutzklasse IP67 gegenüber Fremdkörpern und Wasser weitestgehend geschützt (im verbundenen Zustand).
Ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Baugruppe ist in 4 dargestellt. Die Baugruppe des zweiten Ausführungsbeispiels entspricht in wesentlichen Aspekten der Baugruppe des ersten Ausführungsbeispiels, weshalb zur Erläuterung auf die entsprechenden Stellen verwiesen wird. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel sind beim zweiten Ausführungsbeispiel – wie in 4 zu sehen – zwei Anschlusselemente 30 des Ausgangs paarweise an dem Gehäuse 10 ausgebildet. Die Anschlusselemente 30 des Ausgangs sind an einer Seitenfläche des Gehäuses 10 nebeneinander angeordnet und – wie in 6 dargestellt – entgegengesetzt zueinander orientiert. Zur Verringerung des Platzbedarfs der gesamten Baugruppe weisen die Kupplungselemente 21, 31 einen rechtwinklig abknickenden Kupplungskörper auf.
Schließlich sei angemerkt, dass die voranstehend erörterten Ausführungsbeispiele lediglich der Beschreibung der beanspruchten Lehre dienen, diese jedoch nicht auf die Ausführungsbeispiele einschränken.

Claims

Baugruppe aus elektrischen und/oder elektronischen Bauteilen, wobei die Baugruppe mit einem aushärtenden, elektrisch isolierenden Vergussmaterial in einem Gehäuse (10) vergossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gehäuse (10) mindestens ein von außerhalb des Gehäuses (10) zugänglicher, sich zumindest geringfügig in das Gehäuse (10) erstreckender Anschluss vorgesehen ist, der elektrisch mit der Baugruppe verbunden und von innen gemeinsam mit der Baugruppe vergossen ist.
Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Anschluss durch eine am Gehäuse (10) ausgebildete Öffnung erstreckt.
Baugruppe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss die Öffnung abdichtet.
Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss ein an dem Gehäuse angeordnetes Anschlusselement (20, 30) und einen elektrischen Leiter (25, 35) umfasst, der sich an das Anschlusselement (20, 30) anschließen lässt.
Baugruppe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Baugruppe und der Anschluss im angeschlossenen Zustand des elektrischen Leiters (25, 35) an das Anschlusselement (20, 30) gegenüber der Umgebung elektrisch isoliert sind.
Baugruppe nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (20, 30) an der Innenseite des Gehäuses (10) befestigt, vorzugsweise verschraubt ist.
Baugruppe nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich der elektrische Leiter (25, 35) mittels eines damit verbundenen Kupplungselements (21, 31) an das Anschlusselement (20, 30) anschließen lässt.
Baugruppe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (20, 30) und das Kupplungselement (21, 31) komplementär zueinander, insbesondere in Form eines Stecker-Buchsen-Paars ausgebildet sind.
Baugruppe nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungselement (21, 31) und das Anschlusselement (20, 30) durch deren konstruktive Gestaltung eindeutig einander zugeordnet sind.
Baugruppe nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Kupplungselement (21, 31) vorzugsweise formschlüssig und/oder kraftschlüssig, insbesondere mittels einer Arretierung, einer Schnappverbindung, einer Klemmung, einer Verschraubung, eines Bajonetts, einer Magnetkupplung oder dergleichen, an dem Anschlusselement (20, 30) in angeschlossenem Zustand sichern lässt.
Baugruppe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherung mittels einer Schraubverbindung erfolgt, wobei jeweils ein Bereich des Anschlusselements (20, 30) und ein Bereich des Kupplungselements (21, 31) ein derartig ausgebildetes Gewinde aufweisen, dass eine gegenseitige Verschraubung ermöglicht ist.
Baugruppe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde des Anschlusselements (20, 30) und das Gewinde des Kupplungselements (21, 31) in koaxialer Anordnung um den elektrischen Kontaktbereich zwischen Anschlusselement (20, 30) und elektrischem Leiter (25, 35) angeordnet sind.
Baugruppe nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungselement (21, 31) einen Kupplungskörper (22, 32) und eine Überwurfmutter (23, 33) umfasst, an der das Gewinde des Kupplungselements (21, 31) ausgebildet ist, wobei die Überwurfmutter (23, 33) drehbar gegenüber dem Kupplungskörper (22, 32) gelagert ist, und wobei ein Axialspiel der Überwurfmutter (23, 33) gegenüber dem Kupplungskörper (22, 32) zumindest in der zum Anschlusselement (20, 30) weisenden Richtung begrenzt ist.
Baugruppe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwurfmutter (23, 33) zum Aufbringen eines Drehmoments zumindest bereichsweise eine geeignete äußere Kontur, vorzugsweise einen Griffbereich, eine Kantung oder dergleichen aufweist.
Baugruppe nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Kupplungselement (21, 31) eine Zugentlastung und/oder Abdichtung für den mit dem Kupplungselement (21, 31) verbundenen elektrischen Leiter (25, 35) ausgebildet ist.
Baugruppe nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungselement (21, 31) einen Kupplungskörper (22, 32) und eine Schraubhülse (24, 34) umfasst, die mit dem dem elektrischen Leiter (25, 35) zugewandten Ende des Kupplungskörpers (22, 32) verschraubt ist, wobei sich der elektrische Leiter (25, 35) axial durch die Schraubhülse (24, 34) hindurch in den Kupplungskörper (22, 32) erstreckt.
Baugruppe nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Leiter (25, 35) aufgrund eines sich bei Festziehen der Schraubhülse (24, 34) radial zumindest bereichsweise verkleinernden Innenquerschnitts des Kupplungskörpers (22, 32) und/oder der Schraubhülse (24, 34) an dem Kupplungselement (21, 31) geklemmt ist.
Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gehäuse (10) zumindest eine vorzugsweise runde Öffnung für das Vergussmaterial ausgebildet ist.
Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Baugruppe vorzugsweise thermoselektiv vakuumvergossen ist.
Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gehäuse (10) mehrere Anschlüsse vorgesehen sind.
Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass für die Stromversorgung der Baugruppe und/oder für die Stromabgabe der Baugruppe jeweils ein oder mehrere Anschlüsse vorgesehen sind.
Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Baugruppe ein Netzgerät, vorzugsweise ein Transformator, ein Schaltnetzteil oder dergleichen ist.
Baugruppe nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlüsse an unterschiedlichen, vorzugsweise gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses (10) vorgesehen sind.