DE4236320C2 - Gehäuse für ein elektrisches Gerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für ein elektrisches Gerät, insbesondere für eine elektronische Schaltung eines Ölfüllstandsgebers in Kraftfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Gehäuse werden häufig zum Schutz der im Inneren des Gehäuses angeordneten elektrischen Geräte gegen Umgebungseinflüsse verwendet. Insbesondere sind derartige Gehäuse erforderlich, um empfindliche elektronische Schaltungen von Ölfüllstandsgebern in Kraftfahrzeugen einerseits gegen die außerhalb einer Ölwanne des Kraftfahrzeugmotors herrschenden Umwelteinflüsse, wie Staub, Schmutz und Feuchtigkeit, und andererseits gegen Beschädigung durch die Korrosionswirkung des in der Motorölwanne befindlichen Motoröles zu schützen.

Um diesen Schutz zu gewährleisten, sind die elektrischen Anschlußteile, die die elektrische Schaltung mit außerhalb der Gehäusewand befindlichen Einrichtungen verbinden, abgedichtet durch die Gehäusewand hindurchgeführt. Als Dichtmittel kommen hier separate Kunststoff- oder Gummidichtungen in Frage, die zwischen den Anschlußteilen und der Gehäusewand angeordnet sind. Derartige separat erforderliche und als separate Teile in der Fertigung und Montage zu handhabende Teile erhöhen jedoch den Kostenaufwand für den Gehäuseaufbau und den Fertigungs- und Kostenaufwand bei der Montage des elektrischen Gerätes im Gehäuse.

Ein derartiges Gehäuse ist aus der US 26 97 855 vorbekannt. Dort ist die Verwendung dauerelastischer Materialien sowohl für die Gehäusewand als auch für die Deckschicht der Anschlußteile vorgesehen. Bei diesen dauerelastischen Materialien kann es sich sowohl um Naturkautschukmaterialien als auch um künstliche, Kautschukmaterialien handeln. Die Verwendung derartiger dauerelastischer Materialien stellt jedoch nicht in jedem Fall die erforderliche Abdichtung zwischen den Anschlußteilen und der Gehäusewand im Bereich der Gehäusewanddurchführung sicher.

Aus der DE-PS 9 35 915 ist zwar die Verwendung eines Lackes auf elektrischen Anschlußteilen vorbekannt. Dort besteht jedoch das Gehäuse im Bereich der Anschlußteile aus einer Kunstharzpreßmasse wie z. B. Bakelit. Die US 29 78 532 zeigt allgemein ein Gehäuse aus thermoplastischem Kunststoff.

Die Erfindung hat die Aufgabe, ein Gehäuse für ein elektrisches Gerät zu schaffen, bei dem mit einfachen und kostengünstigen Mitteln eine sehr gute Abdichtung zwischen den Anschlußteilen und der Gehäusewand im Bereich der Gehäusewanddurchführung gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kennzeichenmerkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Dadurch, daß die elektrischen Anschlußteile im Bereich der Gehäusewanddurchführung eine Deckschicht aus thermoplastischem Kunststoff aufweisen, die als Dichtmittel wirkt, ist das elektrische Anschlußteil vor der Endmontage bzw. der Weiterverarbeitung des Gehäuses mit dem Dichtmittel verbunden, so daß eine separate Handhabung von Dichtmitteln und elektrischen Anschlußteilen in der Montage entfällt. Weiterhin kann unabhängig von der übrigen Montage des Gehäuses das jeweilige elektrische Anschlußteil mit der Deckschicht versehen werden oder es können von Zulieferern bereits Anschlußteile mit einer derartigen Deckschicht bezogen werden.

Durch das Umspritzen der solchermaßen mit einer Deckschicht versehenen Anschlußteile mit dem Kunststoffmaterial der Gehäusewand wird beim Spritzvorgang der thermoplastische Kunststoff der Deckschicht auf eine Temperatur oberhalb der Einfriertemperatur des thermoplastischen Kunststoffmaterials erwärmt, was zu einem Anlösen des Kunststoffmateriales der Deckschicht führt. Das angelöste Kunststoffmaterial der Deckschicht geht dann beim Spritzvorgang und bei dem sich an den Spritzvorgang anschließenden Abkühlvorgang eine innige formschlüssige Verbindung mit dem thermoplastischen Kunststoffmaterial der Gehäusewand ein. Es ergibt sich eine Übergangsschicht zwischen dem thermoplastischen Kunststoff der Deckschicht und dem thermoplastischen Kunststoff der Gehäusewand, die genauso feuchtigkeits- und schmutzundurchlässig ist, wie das Kunststoffmaterial der Deckschicht und der Gehäusewand selbst.

Zwischen der Deckschicht und den elektrischen Anschlußteilen ist erfindungsgemäß eine Zwischenschicht angeordnet, die als Haftvermittler zwischen der Deckschicht und den elektrischen Anschlußteilen wirkt.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird also eine Abdichtung zwischen den elektrischen Anschlußteilen und der Gehäusewand geschaffen, die hinsichtlich ihrer Dichtwirkung mit den Anschlußteilen und der Gehäusewand selbst absolut vergleichbar ist, so daß die erfindungsgemäße Lösung gegenüber dem Vorbekannten eine wesentlich bessere Dichtwirkung aufweist. Darüber hinaus sind für die Realisierung der erfindungsgemäßen Maßnahme in der Fertigung und Montage des erfindungsgemäßen Gehäuses kaum zusätzliche Arbeitsgänge erforderlich, so daß die gewünschte Abdichtung zwischen den Anschlußteilen und der Gehäusewand mit einfachen und kostengünstigen Mitteln realisiert wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Gehäuses gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn die elektrischen Anschlußteile Drahtabschnitte sind. Derartige Drahtabschnitte können einfach und kostengünstig von großen Drahtrollen abgelängt werden. Die für die erfindungsgemäße Lösung erforderlichen Drähte mit einer Deckschicht aus thermoplastischem Kunststoff sind auf dem Markt frei verfügbar. Diese Drähte mit einer Deckschicht aus thermoplastischem Kunststoffmaterial werden angeboten für den Aufbau sogenannter freitragender Spulen, wobei für den Aufbau zum Verbacken der Drahtteile der freitragenden Spulen Heißluft, Stromstöße oder Lösungsmittel verwendet werden sollen.

Die elektrischen Anschlußteile können über den Bereich der Gehäusewanddurchführung hinaus auf ihrer gesamten Oberfläche eine Deckschicht aus thermoplastischem Kunststoff aufweisen. Der elektrische Anschluß an andere Teile des elektrischen Gerätes wird durch ein mechanisches Abisolieren der Drahtenden und anschließendes Verzinnen ermöglicht.

Die Deckschicht kann besonders vorteilhaft aus Polyamid bestehen, weil derartige mit Polyamid beschichtete elektrische Anschlußteile zumindest in Drahtform frei auf dem Markt verfügbar sind.

Als Kunststoffmaterial der Gehäusewand kann vorteilhaft ebenfalls Polyamid-Werkstoff gewählt werden. Derartige Polyamid-Werkstoffe sind kostengünstig zu beschaffen und einfach für Kunststoffteile zu verspritzen.

Das Material der Deckschicht und der Gehäusewand kann vorteilhaft im wesentlichen gleich sein, weil dann die beschriebene Ausbildung eines Übergangsbereichs mit einer formschlüssigen Verbindung zwischen dem Kunststoffmaterial der Deckschicht und dem Kunststoffmaterial der Gehäusewand besonders gut und vollständig gelingt.

Für hoch belastete Gehäuse, wie z. B. die Gehäuse von Ölfüllstandsgebern in Kraftfahrzeugen, kann das Kunststoffmaterial der Gehäusewand besonders vorteilhaft aus Polymeren von Hexamethylendiamid und Adipinsäure (PA66) bestehen Das Material PA66 weist die erforderliche, mechanische Festigkeit, Temperaturbeständigkeit und Beständigkeit gegen aggressive Flüssigkeiten, wie z. B. Motoröl, auf.

Um ein Erwärmen oberhalb der Einfriertemperatur der Zwischenschicht bzw. der Schmelztemperatur der Zwischenschicht bei dem Umspritzen der Anschlußteile mit dem Kunststoffmaterial der Gehäusewand zu vermeiden, ist es besonders vorteilhaft, wenn in diesem Zusammenhang die Zwischenschicht aus duroplastischem Kunststoff besteht, der kein Aufschmelzverhalten wie thermoplastische Kunststoffe und häufig eine höhere Temperaturbeständigkeit als Thermoplaste aufweist. Es kann jedoch auch eine Zwischenschicht aus thermoplastischem Kunststoff mit einer höheren Einfriertemperatur als der Kunststoff der Deckenschicht benutzt werden, der dann ebenfalls nicht zu einem Anlösen der Zwischenschicht beim Umspritzen mit dem Kunststoffmaterial der Gehäusewand führt.

Da die Zwischenschicht allein als Haftvermittler zwischen der Deckschicht und den elektrischen Anschlußteilen dient, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Dicke der Zwischenschicht größer ist als die Dicke der Deckschicht.

Versuche haben ergeben, daß eine Dicke der Deckschicht von etwa 5 bis 20 µm vollkommen ausreichend ist, um die beschriebene Übergangsschicht einerseits bilden zu können und um andererseits ein vollständiges Aufschmelzen der Deckschicht bis hin zur Zwischenschicht bzw. zur Oberfläche der elektrischen Anschlußteile zu vermeiden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 einen Ölfüllstandsgeber für Kraftfahrzeuge, mit einem Gehäuse gemäß der Erfindung, teilweise geschnitten,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Gehäusewand und durch ein Anschlußteil des Füllstandsgebers gemäß der Fig. 1 und

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Gehäusewand und das Anschlußteil gemäß der Schnittlinie (A-A) in Fig. 2.

In der Fig. 1 weist der Ölfüllstandsgeber für Kraftfahrzeuge einen Dämpfungsbecher (1) auf, der aus Kunststoff gespritzt ist. Der Dämpfungsbecher (1) ist mittels einer Rast- oder Klemmverbindung mit einem Befestigungsflansch (2) verbunden, der die Gehäusewand gemäß der Erfindung darstellt. Die Gehäusewand ist als Kunststoffspritzteil ausgebildet. Innerhalb des Befestigungsflansches (2), auf der vom Dämpfungsbecher (1) abgewandten Seite ist eine elektronische Verarbeitungsschaltung (3) angeordnet. Der Bereich der elektronischen Verarbeitungsschaltung (3) des Befestigungsflansches (2) ist durch einen Deckel (4) abgedeckt, der mittels angeformter Distanzbuchsen mit dem Befestigungsflansch (2) verbunden ist.

Über eine Anschlußleitung (5) können die von der elektronischen Verarbeitungsschaltung (3) erzeugten elektrischen Signale z. B. an eine Anzeigeeinrichtung übermittelt werden.

In der Fig. 1 unten ist zwischen dem Befestigungsflansch (2) und dem Dämpfungsbecher (1) ein Flutungskanal (7) gebildet, durch den die Flüssigkeit, deren Füllstand gemessen werden soll, in den Dämpfungsbecher (1) einströmen kann. Derartige Ölfüllstandsgeber, wie der in der Fig. 1 abgebildete, sind üblicherweise von unten her in die Ölwanne des Kraftfahrzeuges, die in der Fig. 1 nicht dargestellt ist, eingesetzt. Dadurch befindet sich das Öl, dessen Fültstand gemessen werden soll, im unteren Bereich des Dämpfungsbechers (1). Innerhalb des Dämpfungsbechers (1) ist ein Träger (6) angeordnet, der temperaturabhängige Widerstände aufweist. Der Träger (6) ist mittels einer Aufnahme (8) im Dämpfungsbecher (1) fixiert. Andererseits ist der Träger (6) gemäß der Fig. 1 in das Kunststoffmaterial des Befestigungsflansches (2) eingespritzt.

Der Träger (6) ist mittels elektrischer Anschlußteile (9), die als Anschlußdrähte ausgebildet sind, mit der elektronischen Verarbeitungsschaltung (3) elektrisch leitend verbunden. Um ein Herauslaufen des Motoröles aus der Motorölwanne im Bereich des Befestigungsflansches (2) zu vermeiden, muß der Befestigungsflansch (2) einerseits abgedichtet mit der Motorölwanne verbunden werden. Andererseits muß die Durchführung der elektrischen Anschlußdrähte (9) durch die Gehäusewand des Befestigungsflansches (2) abgedichtet erfolgen.

Dies ist auch aus der Fig. 2 erkennbar, in der nur der Befestigungsflansch (2) bzw. die Gehäusewand aus Kunststoffmaterial und die elektrischen Anschlußteile (9), die als Anschlußdrähte ausgebildet sind, dargestellt sind. Wäre diese Durchführung der elektrischen Anschlußdrähte (9) durch die Gehäusewand (2) nicht dicht, so könnte das Motoröl in den Bereich der elektronischen Schaltung durch die entstandenen Trennfugen gelangen. Dies ist zu vermeiden.

Um dies zu vermeiden, weist jedes elektrische Anschlußteil (9), wie in der Fig. 3 dargestellt, eine Deckschicht (10) aus thermoplastischem Kunststoffmaterial auf. Zwischen dieser Deckschicht (10) aus thermoplastischem Kunststoff und dem elektrischen Anschlußteil (9) ist eine Zwischenschicht (11) aus duroplastischem Kunststoffmaterial angeordnet, das als Haftvermittler zwischen den elektrischen Anschlußteilen (9) und der Deckschicht (10) dient. Beim erfindungsgemäßen Umspritzen des mit der Deckschicht (10) versehenen Anschlußteiles (9) mit dem thermoplastischen Kunststoffmaterial der Gehäusewand (2) wird das thermoplastische Kunststoffmaterial der Deckschicht (10) auf eine Temperatur oberhalb der Einfriertemperatur des Kunststoffmateriales der Deckschicht (10) erwärmt, was zu einem Anlösen des Kunststoffmaterials der Deckschicht (10) im Bereich der Grenze zu dem Kunststoffmaterial der Gehäusewand (2) führt. Dadurch bildet sich zwischen dem Kunststoffmaterial und der Deckschicht (10) eine Übergangsschicht (12) gemäß Fig. 3, in der die Kunststoffmaterialien der Gehäusewand (2) und der Deckschicht (10) eine formschlüssige Verbindung eingehen. Das heißt, in der Übergangsschicht (12) herrscht eine genauso große Dichtigkeit gegenüber Flüssigkeiten oder Schmutz, wie in dem Kunststoffmaterial der Gehäusewand (2) oder der Deckschicht (10), so daß die oben genannte Bildung von Trennfugen zum Heraussickern von Motoröl aus der Motorölwanne in dem Bereich der elektronischen Schaltung sicher vermieden wird.

Claims (11)

1. Gehäuse für ein elektrisches Gerät, insbesondere für eine elektronische Schaltung eines Ölfüllstandsgebers in Kraftfahrzeugen, mit einer Gehäusewand (2) aus Kunststoff und mit elektrischen Anschlußteilen (9) aus Metall, wobei die Anschlußteile (9) abgedichtet durch die Gehäusewand (2) hindurchgeführt sind, wobei die elektrischen Anschlußteile (9) im Bereich der Gehäusewanddurchführung eine Deckschicht (10) aus Kunststoff aufweisen und wobei die Anschlußteile (9) mit dem Kunststoffmaterial der Gehäusewand (2) umspritzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß Gehäusewand (2) und Deckschicht (10) aus thermoplastischem Kunststoff bestehen, und daß zwischen der Deckschicht (10) und den elektrischen Anschlußteilen (9) eine als Haftvermittler dienende Zwischenschicht (11) angeordnet ist.

2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Anschlußteile (9) Drahtabschnitte sind.

3. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Anschlußteile (9) auf ihrer gesamten Oberfläche eine Deckschicht (10) aus thermoplastischem Kunststoff aufweisen.

4. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht (10) aus Polyamid besteht.

5. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffmaterial der Gehäusewand (2) Polyamid ist.

6. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der Deckschicht (10) und der Gehäusewand (2) im wesentlichen gleich ist.

7. Gehäuse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffmaterial der Gehäusewand (2) aus Polymeren vom Hexamethylendiamid und Adipinsäure (PA66) besteht.

8. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht (11) aus duroplastischem Kunststoff besteht.

9. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht (11) aus thermoplastischem Kunststoff mit einer höheren Einfriertemperatur als der Kunststoff der Deckschicht (10) besteht.

10. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Zwischenschicht (11) größer ist als die Dicke der Deckschicht (10).

11. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Deckschicht (10) etwa 5 bis 20 µm beträgt.