DE20005084U1

DE20005084U1 - Gehäusesteckverbindung mit erhöhtem Feuchtschutz

Info

Publication number: DE20005084U1
Application number: DE20005084U
Authority: DE
Original assignee: Elektrobau Mulfingen and Co EBM GmbH
Current assignee: Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG
Priority date: 2000-03-18
Filing date: 2000-03-18
Publication date: 2001-07-26
Anticipated expiration: 2010-03-19

Description

ebm Werke GmbH & Co Bachmühle 2, D - 74673 Mulfmgen

Gehäusesteckverbindung mit erhöhtem Feuchtschutz

Die Erfindung betrifft die Abdichtung zwischen zwei steckbar miteinander verbundenen Gehäuseteilen eines Elektronikgehäuses, bestehend aus einem ersten im Wesentlichen zweiteiligen aus Unter- und Oberteil bestehenden Elektronikgehäuse und einem aufsteckbar und abnehmbar, ausgeführten zweiten Gehäuseteil. Beim zweiten Gehäuseteil kann es sich um ein Bedienteil zur Eingabe, Abfrage oder Funktionsüberwachung verschiedener Parameter einer Motorsteuerung oder -regelung handeln, oder auch um ein reines Abdeckteil zur Abdeckung der Anschlusskontakte. Das Bedienteil besteht im Wesentlichen aus einer in einem separaten Gehäuse untergebrachten Eingabetastatur, die über Steuerleitungen mit dem ersten Elektronikgehäuse verbunden sind.

In vielen Anwendungsfällen liegen raue Umgebungsbedingungen vor, sodass zur Gewährleistung einer störungsfreien Funktion der Elektronik die Notwendigkeit besteht, das Elektronikgehäuse gegen das Eindringen von Staub und Feuchtigkeit und auch eventuell gegen Spritzwasser abzudichten.

Aus der DE 197 55 767 Al ist ein Gehäuse mit Steckereinheit zur Aufnahme einer elektronischen Baugruppe bekannt, bei der die Steckereinheit in eine Gehäuseöffnung eingesetzt wird und durch Formschluss mechanisch mit dem Gehäuse verbunden wird. Bei diesem Gehäuse ist nicht vorgesehen, die Steckereinheit abnehmbar am Gehäuse anzubringen

Die GB 2 198 596 A zeigt eine Gehäuseanordnung für einen elektrischen Verbinder, bei der mehrere Steckverbindungen hergestellt werden. Beim Herstellen der Verbindung kann ein durch das Zusammenschieben der Steckkontakte im Gehäuse entstehender Überdruck über eine sich abhebende Dichtung entweichen. Das Gehäuse selbst ist über eine sich beim Zusammenschieben der Gehäusehälften axial verschiebende O-Ring Dichtung abgedichtet.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Elektronikgehäuse herzustellen, das aus einem die elektronischen Bau- bzw. Schaltelemente beinhaltenden ersten Gehäuseteil besteht, sowie aus einem zweiten auf das erste Gehäuseteil aufsetzbaren bzw. abnehmbaren Gehäuseteil, das als Bedienteil für die Steuer-, Regel- und Überwachungsfunktion des ersten Gehäuseteils dient. Hierbei soll einerseits eine sichere elektrische Kontaktierung zwischen den beiden Gehäuseteilen hergestellt werden und andererseits eine Abdichtung der mechanischen Verbindung zwischen erstem Gehäuseteil und zweitem Gehäuseteil sichergestellt werden, sodass einerseits keine Fremdkörper in die jeweiligen Gehäuseteile eindringen können und andererseits ein erhöhter Feuchtschutz gewährleistet ist.

Diese Abdichtung ist auch dann zu gewährleisten, wenn das als zweites Gehäuseteil ausgebildete Bedienteil durch ein in seiner Funktion lediglich die Kontaktstifte abdeckendes Abdeckteil ersetzt ist. Zweckmäßigerweise ist das Abdeckteil so ausgeführt, dass es im Wesentlichen die gleichen geometrischen Abmessungen wie das Bedienteil aufweist, sodass der optische Eindruck, den das gesamte Elektronikgehäuse vermittelt im Vergleich zum aufgesetzten Bedienteil erhalten bleibt. Es wird dann verwendet, wenn keine oder nur geringfügige Handeingaben am Elektronikgehäuse vorgesehen sind, d.h. die Eingaben und Ausgaben sowie Überwachungsfunktionen über eine andere Schnittstelle erfolgen. Selbstverständlich ist es möglich, im Bedarfsfalle das Abdeckteil gegen das Bedienteil auszuwechseln, sodass z. B. kurzfristig über die Handsteuerung des Bedienteils in den Ablauf der Steuer- bzw. Regelung eingegriffen und eventuelle zur Anzeige kommende LEDs an der Steuerung abgefragt werden können.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das als zweites Gehäuseteil ausgebildete Bedienteil mit einem an einer Rückseite angeordneten rohrförmigen Ansatz, eine mit einem Dichtelement versehene Aussparung des ersten Gehäuseteils durchgreift und mit seinen Steckkontakten in ein Steckerteil zur elektrischen Kontaktierung eingreift. Hierdurch erfolgt einerseits neben der Abdichtung eine sichere Befestigung des Bedienteils durch eine kraft- und formschlüssige Verbindung und andererseits erfolgt gleichzeitig die Kontaktierung der elektrischen Verbindung. In der Endstellung, bei vollständig eingeschobenem Bedienteil, liegt das Dichtelement in einer außenseitig am rohrförmigen Ansatz des Bedienteils angebrachten Nut. Dadurch ist eine Abdichtung zwischen den Gehäuseteilen gewährleistet und das Bedienteil somit gegen eine Verschiebung gesichert.

Wird das Bedienteil durch ein Abdeckteil ersetzt, so liegen mit Ausnahme der elektrischen Steckkontaktverbindung die gleichen Verhältnisse vor.

Durch die erfindungsgemäße Verbindungsanordnung der beiden Gehäuseteile zu einem gemeinsamen Elektronikgehäuse kann ein erhöhter Feuchtschutz von IP 54 gewährleistet werden.

An Hand der Figuren 1 bis 5 soll die Erfindung näher erläutert werden. Dabei zeigt

Fig. 1 eine Ansicht auf das Elektronikgehäuse mit eingesetztem Bedienteil

Fig. 2 eine Ansicht auf das Elektronikgehäuse mit abgenommenem Bedienteil

Fig. 3 eine Ansicht auf die Rückseite des Bedienteils

Fig. 4 einen Teilschnitt entlang der Linie IV - IV in Fig. 1

Fig. 5 einen Teilschnitt entlang der Linie V - V in Fig. 1

In der Figur 1 ist das Elektronikgehäuse 1 bestehend aus erstem Gehäuseteil 2 und zweitem Gehäuseteil 20 dargestellt. Das erste Gehäuseteil 2 enthält im Wesentlichen die für die entsprechenden Funktionen der Steuereinrichtung erforderlichen elektronischen Bauelemente und besteht aus einem Unterteil 3 aus Druckguss zur Ableitung der auftretenden Wärme und einem Oberteil 4 aus Kunststoff als Gehäuseabdeckung. Zum elektrischen Anschluss des Elektronikgehäuses 1 sind an der unteren Stirnseite verschiedene im einzelnen nicht näher bezeichnete Anschlüsse 5 mit PG-Verschraubung vorhanden, die in einem Anschlussraum enden.

Das Oberteil 4 des Elektronikgehäuses 1 ist in einem oberen seitlichen Bereich etwas nach innen abgesetzt und bietet dadurch einen Raum 6 (siehe Fig. 2) zum Einsatz eines zweiten Gehäuseteils 20, das als Bedienteil 20 für das Elektronikgehäuse 1 dient. Das Bedienteil 20 enthält mehrere Tasten 21 zur interaktiven Kommunikation mit der Steuereinheit der Elektronik, sowie ein Display 22 zur Benutzerführung und eventuellen Ausgabe von Informationen der Steuereinheit.

An Stelle des Bedienteils 20 kann auch ein reines die Kontakte abdeckendes Abdeckteil eingesetzt sein, wenn keine Kommunikation mit der Steuerelektronik erforderlich ist. Dies kann auch dann der Fall sein, wenn nur gelegentlich irgendwelche Eingaben oder Abfragen notwendig sind. In diesen Fällen kann von einer Bedienperson das Abdeckteil abgenommen werden und während der Dauer der Eingaben oder Abfragen durch das Bedienteil 20 ersetzt werden. Hierdurch kann die Anzahl der Bedienteile 20 reduziert werden, wodurch eine nicht unerhebliche Kosteneinsparung erreicht wird.

In Fig. 2 ist das Elektronikgehäuse 1 mit abgenommenem Bedienteil 20 dargestellt. Es wird deutlich, dass der Raum 6 durch eine einseitig randoffene rechteckförmige Vertiefung 8, durch drei seitliche Stirnseiten 13, 14, 15 sowie einer Bodenfläche 12 im Oberteil 4 des ersten Gehäuseteils 2 gebildet wird. Etwa zentrisch in der Bodenfläche 12 angeordnet, befindet sich eine kreisförmige Öffnung 9, die von einem mehrere Kontaktelemente enthaltenden Steckkontakt 10 durchdrungen wir. Auf die Einzelheiten hierzu wird noch in Verbindung mit den Figuren 4 und 5 eingegangen.

Die Fig. 3 zeigt das zweite Gehäuseteil 20 als Bedienteil (20) von seiner Rückseite. Es weist eine Bodenplatte 23 auf, die in ihrem Zentrum tellerartig etwas nach innen abgesetzt ist und in einen von der Bodenplatte 23 rechtwinklig nach außen abstehenden rohrförmigen Ansatz übergeht. Im Innenraum dieses Ansatzes 24 befinden sich Steckkontakte 25, die auf einer im Innenraum des Bedienteils 20 angeordneten nicht näher bezeichneten Leiterplatte angeordnet sind.

In den Figuren 4 und 5 sind die Einzelheiten deutlicher erkennbar. Dabei zeigt die Fig. 4 einen Teilschnitt gemäß IV - IV und die Fig. 5 einen Teilschnitt gemäß V-V der Fig. 1, entsprechend dem das Bedienteil 20 in das erste Gehäuseteil 2 eingesetzt ist. Dabei durchgreift der mit der Bodenplatte 23 über den tellerförmig zurückgesetzten kreisförmigen Bereich verbundene rohrförmige Ansatz 24 die Öffnung 9 der Deckfläche 12 des ersten Gehäuseteils

2, wobei während des Einsteckvorganges gleichzeitig die elektrische Verbindung zwischen den Steckkontakten 25 des Bedienteils 20 und den auf der Leiterplatte 11 befestigten Steckkontakten 10 des ersten Gehäuseteils 2 hergestellt wird. Dabei stehen sich im eingeschobenen Zustand des Bedienteils 20, die Bodenplatte 23 des Bedienteils 20 und die Deckfläche 12 des ersten Gehäuseteils 2 unmittelbar gegenüber.

Die mechanische Verbindung ist erfmdungsgemäß dadurch realisiert, dass die Deckfläche 12 des ersten Gehäuseteils 2 im Bereich der Öffnung 9 zwei in geringem axialen Abstand zueinander angeordnete Ringstege 28, 29 aufweist, zwischen denen sich eine Ringnut 31 ausbildet, in die erfindungsgemäß ein Dichtelement 30 eingelegt ist, sodass beim Einschub des rohrförmigen Ansatzes 24 eine kraft- und formschlüssige Verbindung zwischen den beiden Teilen 24 und 12 gebildet wird.

Durch die Anordnung zweier axial hintereinander angeordneter Ringstege 28 und 29, die auf der dem rohrförmigen Ansatz 24 abgewandten Seite des Bedienteils 20 miteinander verbunden sind, ergibt sich für die Befestigung des Bedienteils 20 am Oberteil 4 des ersten Gehäuseteils 2 ein sicherer Halt in Form einer umlaufenden Zweipunktabstützung.

Da die Verbindung so ausgelegt ist, dass der rohrförmige Ansatz 24 des Bedienteils 20 unter leichter axialer Krafteinwirkung dadurch hergestellt wird, in dem der rohrförmige Ansatz 24 koaxial in die Öffnung 9 des ersten Gehäuseteils 2 eingeschoben wird, erfolgt eine leichte Verformung des Dichtelementes 30 unter gleichzeitiger Abdichtung der vorhandenen Luft- und Fügespalte. Dadurch wird ein erhöhter Staub- und Feuchtschutz bis hin zu einer Schutzklasse IP 54 für die im Innern des Gerätes untergebrachten Elektronikbauteile gewährleistet.

Vorzugsweise wird das Dichtelement 30 durch eine O-Ring Dichtung gebildet, die in die Ringnut 31 eingelegt ist. Um eine leichte aber doch noch von Hand lösbare Verrastung des Bedienteils 20 am ersten Gehäuseteils zu erreichen, weist der rohrförmige Ansatz 24 des Bedienteils 20 eine leichte, in den Zeichnungen nicht näher dargestellte bzw. erkennbare umlaufende Ringnut auf, in die sich die O-Ring Dichtung bei eingesetztem Bedienteil 20 einfügt. Somit liegt ein ausreichend sicherer Halt des Bedienteils 20 und eine Abdichtung gegen Staub und Feuchtigkeit vor.

Die Erfindung ist nicht auf die zeichnerisch dargestellte Ausführung beschränkt. Vielmehr kann sie auch dahingehend abgewandelt werden, dass das Elektronikgehäuse 1, aus einem ersten, im Wesentlichen zweiteiligen, aus Unterteil 2 und Oberteil 4 bestehenden Gehäuseteil 2 und einem aufsteckbar und abnehmbar ausgeführten, formschlüssig mit dem ersten Gehäuseteil 2 verbindbar ausgeführten zweiten Gehäuseteil 20 besteht, das mit dem ersten Gehäuseteil 2 über Steckkontaktelemente elektrisch verbindbar ist, wobei das erste Gehäuseteil 2 einen als Verbindungselement zwischen den Gehäuseteilen 2, 20 dienenden rohrförmigen Ansatz 24 aufweist, der von dem zweiten Gehäuseteil 20 übergriffen wird, wobei zur Abdichtung zwischen dem ersten Gehäuseteil 2 und dem zweiten Gehäuseteil 20 ein Dichtelement 30 eingefügt ist. Dabei kann das Dichtelement 30, entweder in eine umlaufende Ringnut 31 am Außenumfang des rohrförmigen Ansatzes 24 des ersten Gehäuseteils 2 eingelegt sein, oder in einer abgewandelten Ausführungsform in einer Ringnut 31 im zweiten Gehäuseteil

Claims

1. Elektronikgehäuse, bestehend aus einem ersten, im Wesentlichen zweiteiligen, aus Unter- und Oberteil bestehenden Gehäuseteil und einem aufsteckbar und abnehmbar ausgeführten, kraft- und formschlüssig mit dem ersten Gehäuseteil verbindbar ausgeführten zweiten Gehäuseteil, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuseteil (2) eine Öffnung (9) aufweist, die von einem als Verbindungselement zwischen den Gehäuseteilen (2), (20) dienenden rohrförmigen Ansatz (24) des zweiten Gehäuseteils (20) durchgriffen wird, wobei zur Abdichtung zwischen erstem Gehäuseteil (2) und zweitem Gehäuseteil (20) ein Dichtelement (30) eingefügt ist.

2. Elektronikgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (30) als Radialdichtung ausgebildet ist.

3. Elektronikgehäuse nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (30) in eine umlaufende Ringnut (31) eingelegt ist.

4. Elektronikgehäuse nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die umlaufende Ringnut (31) im Umfangsrand der Öffnung (9) der Deckfläche (12) verläuft.

5. Elektronikgehäuse nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die umlaufende Ringnut (31) im Bereich der Öffnung (9) der Deckfläche (12) auf der Außenoberfläche des rohrförmigen Ansatzes (24) verläuft.

6. Elektronikgehäuse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektronikgehäuse (1) in seinem oberen seitlichen Bereich eine einseitig randoffene Vertiefung (8) aufweist, in die das zweite Gehäuseteil (20) einfügbar ist, wobei die Vertiefung (8) durch drei seitliche Stirnseiten (13), (14), (15) begrenzt wird und eine Bodenfläche (12) mit kreisförmiger Öffnung (9) aufweist.

7. Elektronikgehäuse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuseteil (2) mit dem zweiten Gehäuseteil (20) über Steckkontaktelemente (10), (25) elektrisch miteinander verbunden ist.

8. Elektronikgehäuse nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die kreisförmige Öffnung (9) in der Bodenfläche (12) zumindest teilweise von einem Steckkontaktelement (10) durchgriffen wird.

9. Elektronikgehäuse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungsrand der Öffnung (9) zwei in geringem axialen Abstand zueinander angeordnete Ringstege (28), (29) aufweist, zwischen denen sich eine Ringnut (31) ausbildet, in die ein Dichtelement (30) eingelegt ist.

10. Elektronikgehäuse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gehäuseteil (20) als Bedienteil (20) zur Eingabe, Abfrage und/oder Funktionsüberwachung verschiedener Parameter einer Motorsteuerung oder -regelung ausgebildet ist.

11. Elektronikgehäuse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienteil (20) mehrere Eingabetasten (21) und ein Display (22) aufweist.

12. Elektronikgehäuse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienteil (20) eine Bodenplatte (23) aufweist, die in ihrem Zentrum tellerartig etwas nach innen abgesetzt ist und in einen von der Bodenplatte (23) rechtwinklig nach außen abstehenden rohrförmigen Ansatz (24) übergeht.

13. Elektronikgehäuse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass im Innenraum des rohrförmigen Ansatzes (24) Steckerelemente (25) angeordnet sind.

14. Elektronikgehäuse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass am Außenrand des rohrförmigen Ansatzes (24) eine umlaufende Ringnut eingeformt ist, in die sich das Dichtelement (30) nach der Einführung des Bedienteils (20) in das erste Gehäuseteil (2) einfügt.

15. Elektronikgehäuse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (30) als O-Ring Dichtung ausgeführt ist.

16. Elektronikgehäuse, bestehend aus einem ersten, im Wesentlichen zweiteiligen, aus Unter- und Oberteil bestehenden Gehäuseteil und einem aufsteckbar und abnehmbar ausgeführten, kraft- und formschlüssig mit dem ersten Gehäuseteil verbindbar ausgeführten zweiten Gehäuseteil, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuseteil (2) einen als Verbindungselement zwischen den Gehäuseteilen (2), (20) dienenden rohrförmigen Ansatz (24) aufweist, der von dem zweitem Gehäuseteil (20) übergriffen wird, wobei zur Abdichtung zwischen erstem Gehäuseteil (2) und zweitem Gehäuseteil (20) ein Dichtelement (30) eingefügt ist.

17. Elektronikgehäuse nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (30) als Radialdichtung ausgebildet ist.

18. Elektronikgehäuse nach Anspruch 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (30) in eine umlaufende Ringnut (31) eingelegt ist.

19. Elektronikgehäuse nach Anspruch 16, 17, und 18, dadurch gekennzeichnet, dass die umlaufende Ringnut (31) im ersten Gehäuseteil (2), am Außenumfang des rohrförmigen Ansatzes (24) verläuft.

20. Elektronikgehäuse nach Anspruch 16, 17 und 18, dadurch gekennzeichnet, dass die umlaufende Ringnut (31) im zweiten Gehäuseteil (20) ausgebildet ist, und in dem Bereich verläuft, der den rohrförmigen Ansatz (24) des ersten Gehäuseteils (2) übergreift.

21. Elektronikgehäuse nach einem oder mehreren der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektronikgehäuse (1) in seinem oberen seitlichen Bereich eine einseitig randoffene Vertiefung (8) aufweist, in die das zweite Gehäuseteil (20) einfügbar ist, wobei die Vertiefung (8) durch drei seitliche Stirnseiten (13), (14), (15) begrenzt wird und eine Bodenfläche (12) mit kreisförmiger Öffnung (9) aufweist, die in einen rechtwinklig nach außen abstehenden rohrförmigen Ansatz (24) übergeht.

22. Elektronikgehäuse nach einem oder mehreren der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuseteil (2) mit dem zweiten Gehäuseteil (20) über Steckkontaktelemente (10), (25) elektrisch miteinander verbunden ist.

23. Elektronikgehäuse nach Anspruch 21 und 22, dadurch gekennzeichnet, dass die kreisförmige Öffnung (9) in der Bodenfläche (12) zumindest teilweise von einem Steckkontaktelement (10) durchgriffen wird.

24. Elektronikgehäuse nach einem oder mehreren der Ansprüche 16 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gehäuseteil (20) als Bedienteil (20) zur Eingabe, Abfrage und/oder Funktionsüberwachung verschiedener Parameter einer Motorsteuerung oder - regelung ausgebildet ist.

25. Elektronikgehäuse nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienteil (20) mehrere Eingabetasten (21) und ein Display (22) aufweist.

26. Elektronikgehäuse nach einem oder mehreren der Ansprüche 16 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienteil (20) eine Bodenplatte (23) aufweist, die in ihrem Zentrum tellerartig etwas nach innen abgesetzt ist, und eine Öffnung aufweist.

27. Elektronikgehäuse nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass im Innenraum der Öffnung Steckkontaktelemente (25) angeordnet sind.

28. Elektronikgehäuse nach einem oder mehreren der Ansprüche 16 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (30) als O-Ring Dichtung ausgeführt ist.