CN117917198A - 电气引通和电子外壳 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于电子外壳(10)的电气引通(20)，包括：‑具有至少一个第一通孔(22)的第一停止元件(21)，‑具有至少一个第二通孔(24)的第二停止元件(23)，‑弹性元件(25)，其沿第一轴(A1)在第一停止元件(21)和第二停止元件(23)之间延伸，‑至少一个电接触元件(26)，具有第一端(27)和位于第一端(27)的相对位置的第二端(28)，其中，第一端(27)可移动地布置在第一通孔(22)中，和/或第二端(28)可移动地布置在第二通孔(24)中。其中，弹性元件(25)适用于当第一停止元件(21)和第二停止元件(23)相对于彼此移动时变形，所述第一停止元件(21)和第二停止元件(23)分别适用于被固定到电子外壳(10)。
Description
技术领域
本发明涉及一种电气引通(lead-through)和电子外壳。
背景技术
电子外壳用于工业中的各种环境。如果要在暴露于***危险的环境中使用电子外壳，则电子外壳必须具有耐压壳体，以防止火焰或火花从电子外壳中逸出。
耐压壳体在外壳上的电气引通区域，即在与外壳中布置的电子设备的电气接口处，特别难以实现。到目前为止，电气引通的铸造方式很复杂，这与昂贵的材料和较长的干燥时间有关。因此，电子外壳的生产成本和生产时间都增加了。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种电气引通，以优化电子外壳的制造成本和制造时间。
本发明通过根据权利要求1所述的用于电子外壳的电气引通来实现此目的。
本发明所述的电气引通包括：
-具有至少一个第一通孔的第一停止元件，
-具有至少一个第二通孔的第二停止元件，
-沿第一轴在第一停止元件和第二停止元件之间延伸的弹性元件，
-至少一个电接触元件，具有第一端和与第一端相对的第二端。第一端可移动地布置在第一通孔中，和/或第二端可移动地布置在第二通孔中。弹性元件适用于第一停止元件和第二停止元件相对于彼此移动时的变形。第一停止元件和第二停止元件都适用于被固定到电子外壳。
根据本发明的电气引通允许为电子外壳提供电气引通，即使在高温波动导致材料收缩的情况下，也能可靠地将电子外壳在其电气接口处向外密封。此外，根据本发明的电气引通允许在电子外壳中简单方便地安装。
根据本发明的一个实施例，第一停止元件的第一通孔具有第一孔径的锥度，并且电接触元件的第一端具有第一直径的锥度。第一孔径和第一直径相同，和/或第二停止元件的第二通孔具有第二孔径的锥度，电接触元件的第二端具有第二直径的锥度。第二孔径和第二直径相同。
根据本发明的一个实施例，第一停止元件横向延伸至第一轴，第二停止元件横向延伸至第一轴。
根据本发明的一个实施例，第二停止元件包括具有粘合面、焊接面、螺纹和螺栓、凹槽和卡环，或孔和铆钉的第一紧固单元。
根据本发明的一个实施例，弹性元件纵向延伸至第一轴，并且具有至少部分圆锥形的横截面形状。
根据本发明的一个实施方案，弹性元件由弹性体制成。
根据权利要求7所述的用于封闭电子单元的电子外壳进一步实现上述目的。
本发明所述的电子外壳包括：
-根据本发明的电气引通，
-外壳本体。
外壳本体有连接通道，用于接收电气引通。连接通道具有与弹性元件的外壁部分互补的内壁，因此当电气引通布置在连接通道中时，连接通道被电气引通密封。连接通道具有腔体，其布置使得当第一停止元件和第二停止元件相对于彼此移动时，弹性元件可以变形进入腔体中。连接通道具有适用于被固定到第一停止元件的第一紧固区域，外壳本体具有适用于被固定到第二停止元件的第二紧固区域，使得，当第一紧固区域被固定到第一停止元件并且第二紧固区域被固定到第二停止元件时，弹性元件被变形进入腔体中。
根据本发明的一个实施例，第二紧固区域包括粘合面、焊接面、螺纹、用于卡环的凹槽、或用于铆钉的孔，第二停止元件包括具有粘合面、焊接面、螺纹和螺栓、凹槽和卡环、或孔和铆钉的第一紧固单元。
根据本发明的一个实施例，连接通道沿第二轴延伸，并且第一紧固区域和第二紧固区域沿第二轴间隔第一距离。电气引通的第一停止元件和第二停止元件沿第一轴间隔第二距离。第一距离小于第二距离。
根据本发明的一个实施例，电接触元件在其第一端的锥度处具有第一停止件并且第一停止元件在第一通孔处具有第二停止件，和/或电接触元件在其第二端的锥度处具有第三停止件并且第二停止元件在第二通孔处具有第四停止件，使得，当第一紧固区域被固定到第一停止元件时，并且当第二紧固区域被固定到第二停止元件时，第一停止件与第二停止件接触，和/或第三停止件与第四停止件接触。
附图说明
根据以下对附图的描述，对本发明作更详细的解释。在图中：
图1显示了根据本发明安装在电子外壳中的电气引通的截面示意图，
图2显示了图1的电气引通，该电气引通固定到电子外壳，
图3显示了图1所示的电气引通的截面图，具有电子外壳，
图4显示了图3中两个细节的放大表示。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的电子外壳10，其外壳本体11和电气引通20。
电气引通20包括第一停止元件21、第二停止元件23、弹性元件25和电接触元件26。
第一停止元件21具有至少一个第一通孔22。第一通孔22适用于接收电接触元件26。在图1至图4所示的实施例中，第一停止元件21具有三个通孔，以便在每个通孔中接收电接触元件。第一停止元件21适用于固定到电子外壳10。
第二停止元件23具有至少一个第二通孔24。第二通孔24适用于接收电接触元件26。在图1至图4所示的实施例中，第二停止元件23具有三个通孔，以便在每个通孔中接收电接触元件。第二停止元件23适用于被固定到电子外壳10。第二停止元件23具有第一紧固单元29。第一紧固单元29是，例如，粘合面、焊接面、带螺栓的螺纹、带卡环的凹槽或带铆钉的孔。
第一停止元件21和第二停止元件23由电绝缘材料——例如塑料——制成。第一停止元件21优选地横向延伸至第一轴A1，第二停止元件23优选地横向延伸至第一轴A1。
弹性元件25被布置使其沿第一轴A1在第一停止元件21和第二停止元件23之间延伸。第一停止元件21和第二停止元件23因此界定弹性元件25。弹性元件25沿第一轴A1具有第一高度H1。弹性元件25具有外壁30。弹性元件25适用于当第一停止元件21和第二停止元件23相对移动时变形。弹性元件25具有至少一个通孔，其中至少一个电接触元件26位于其中。弹性元件25被布置使得相对于电接触元件26是可移动的。
弹性元件25优选地具有至少部分圆锥形的横截面形状，纵向到第一轴A1。锥形横截面形状允许安全舒适地将电气引通20安装在电子外壳10中。此外，如果锥体的尖端朝向外侧，则锥形横截面形状使得锥体有可能楔入连接通道12中，即，如果电子外壳10中存在过大的压力，则密封连接通道12。当然，弹性元件25也可以具有其它形状，例如圆柱形。
例如，弹性元件25由弹性体制成或包含弹性体。当然，弹性元件25也可以由其它弹性材料制成，假定弹性元件25的弹性使弹性元件25能够变形，使得当第一停止元件21和第二停止元件23压在一起时可以形成珠(bead)(见图2)。
电接触元件26具有第一端27和与第一端27相对的第二端28。第一端27布置在第一通孔22中，第二端28布置在第二通孔24中。电接触元件26由导电材料制成。例如，电接触元件26由铜、银或金制成，或具有银、金或铂的涂层。
图4以放大的表示形式显示了图3中的两个标记细节。如图4所示，第一停止元件21的第一通孔22具有第一孔径为L1的锥度(taper)，电接触元件26的第一端部27具有第一直径为D1的锥度。第一孔径L1和第一直径D1基本相同。在这里，“相同”应理解为电接触元件可以勉强***停止元件。作为替代或互补，第二停止元件23的第二通孔24具有第二孔径为L2的锥度，电接触元件26的第二端部28具有第二直径为D2的锥度。第二孔径L2和第二直径D2相同。
电接触元件26的第一端27沿第一轴A1可移动地布置在第一通孔22中，和/或第二端28沿第一轴A1可移动地布置在第二通孔24中。结果，电接触元件26促进了第一停止元件21和第二停止元件23的压缩。
图1至图3示出了外壳本体11，其具有连接通道12，用于接收电气引通20。连接通道12具有内壁13，其与弹性元件25的外壁30部分互补。
连接通道12具有腔体14，其被布置使得，当第一停止元件21和第二停止元件23相对移动时，弹性元件25可以变形进入腔体14中。腔体14优选围绕第一轴A1延伸，使得当弹性元件25布置在连接通道12中时，腔体14围绕弹性元件25同心延伸。
连接通道12具有第一紧固区域15，其适用于固定到第一停止元件21。第一紧固区域15优选为固定第一停止元件21的肩部，使得第一停止元件21沿第一轴A1的方向固定。换言之，第一停止元件21因此被保持在连接通道12中。因此，可以很容易地更换电气引通20。作为基本上正交延伸到纵轴A1的肩部——即形成连接通道12的锥度(见图1-图4)——的替代方法，肩部也可以斜向延伸到纵轴A1，即可以具有圆锥形。肩部的圆锥形允许第一停止元件21和肩部楔入。
根据替代实施例，第一紧固区域15被粘合、焊接，例如超声波焊接，或通过机械单元，例如夹紧环，连接到连接通道12。
外壳本体11具有第二紧固区域16，其适于与第二停止元件23连接，因此，当第一紧固区域15与第一停止元件21连接并且第二紧固区域16与第二停止元件23连接时，弹性元件25变形进入腔体14中。第二紧固区域16包括粘合面、焊接面、螺纹、用于卡环的凹槽或用于铆钉的孔。
连接通道12沿第二轴A2延伸。第一紧固区域15和第二紧固区域16沿第二轴A2间隔第一距离B1。电气引通20的第一停止元件21和第二停止元件23沿第一轴A1间隔第二距离B2。第一距离B1小于第二距离B2。
从图4中可以看出，电接触元件26在其第一端27的锥度处具有第一停止件31，第一停止元件21在第一通孔22处具有第二停止件32。作为替代或互补，电接触元件26在其第二端28的锥度处具有第三停止件33，并且第二停止元件23在第二通孔24处具有第四停止件34。因此，当第一紧固区域15固定到第一停止元件21时，并且当第二紧固区域16固定到第二停止元件23上时，第一停止件31与第二停止件32接触，和/或第三停止件33与第四停止件34接触。
在下文中，描述电子外壳10的安装，即在外壳本体11中安装电气引通20。
首先，电气引通20安装在外壳本体11的连接通道12中，并且第一停止元件21固定到第一紧固区域15。固定装置，例如，将第一停止元件21压紧、粘合或焊接到第一紧固区域15，例如肩部。当然，第一停止元件21也可以通过某种其他方式固定到第一紧固区域15，例如通过夹紧环。
然后，在第一停止元件21的方向上沿第一轴A1按压第二停止元件23，使弹性元件25变形并形成延伸到连接通道12的腔体14中的珠。在这个位置，弹性元件25具有第二高度H2，它低于第一高度H1(见图2)。
接下来，第二停止元件23固定到外壳本体11的第二紧固区域16。固定装置，例如，将第二停止元件23粘合、螺纹、铆接或焊接到第二紧固区域16。当然，第二停止元件23也可以通过某种其他方式固定到第二紧固区域16，例如通过夹紧环。
由于弹性元件25上的珠形成，电气引通20即使在温度波动的情况下也能实现连接通道12的最佳密封。例如，如果弹性元件25在低温下收缩，这意味着珠在一定程度上减小，但第一间隙区Z1和第二间隙区Z2仍保持最小或避免(见图2)。
参考标记列表
10 电子外壳
11 外壳本体
12 连接通道
13 内壁
14 腔体
15 第一紧固区域
16 第二紧固区域
20 电气引通
21 第一停止元件
22 第一通孔
23 第二停止元件
24 第二通孔
25 本体
26 电接触元件
27 第一端
28 第二端
29 第一紧固区域
30 外壁
31 第一停止件
32 第二停止件
33 第三停止件
34 第四停止件
A1 第一轴
A2 第二轴
B1 第一距离
B2 第二距离
D1 第一直径
D2 第二直径
L1 第一孔径
L2 第二孔径
Z1 第一间隙区
Z2 第二间隙区
Claims (10)
1.一种用于电子外壳(10)的电气引通(20)，包括：
-具有至少一个第一通孔(22)的第一停止元件(21)，
-具有至少一个第二通孔(24)的第二停止元件(23)，
-弹性元件(25)，所述弹性元件沿第一轴(A1)在所述第一停止元件(21)和所述第二停止元件(23)之间延伸，
-至少一个电接触元件(26)，具有第一端(27)和位于所述第一端(27)的相对位置的第二端(28)，
其中，所述第一端(27)可移动地布置在所述第一通孔(22)中，和/或所述第二端(28)可移动地布置在所述第二通孔(24)中，
其中，所述弹性元件(25)适用于当所述第一停止元件(21)和第二停止元件(23)相对于彼此移动时变形，
其中，所述第一停止元件(21)和所述第二停止元件(23)分别适用于被固定到所述电子外壳(10)。
2.根据权利要求1所述的电气引通(20)，其中，所述第一停止元件(21)的所述第一通孔(22)具有第一孔径(L1)的锥度，并且所述电接触元件(26)的所述第一端(27)具有第一直径(D1)的锥度，其中，所述第一孔径(L1)与所述第一直径(D1)相同，和/或其中，所述第二停止元件(23)的所述第二通孔(24)具有第二孔径(L2)的锥度，并且所述电接触元件(26)的所述第二端(28)具有第二直径(D2)的锥度，其中，所述第二孔径(L2)和所述第二直径(D2)相同。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的电气引通(20)，其中，所述第一停止元件(21)横向延伸至所述第一轴(A1)，并且所述第二停止元件(23)横向延伸至所述第一轴(A1)。
4.根据前述任一项权利要求所述的电气引通(20)，其中，所述第二停止元件(23)包括具有粘合面、焊接面、螺纹和螺栓、凹槽和卡环、或孔和铆钉的第一紧固单元(29)。
5.根据前述任一项权利要求所述的电气引通(20)，其中，所述弹性元件(25)纵向延伸至所述第一轴(A1)并具有至少部分圆锥形的横截面形状。
6.根据前述任一项权利要求所述的电气导通件(20)，其中，所述弹性元件(25)由弹性体制成。
7.一种用于封装电子单元的电子外壳(10)，包括：
-根据权利要求1至6中的任何一项所述的电气引通(20)，
-外壳本体(11)，其中所述外壳本体(11)具有用于接收所述电气引通(20)的连接通道(12)，
其中，所述连接通道(12)具有与所述弹性元件(25)的外壁(30)部分互补的内壁(13)，使得当所述电气引通(20)布置在所述连接通道(12)中时，所述连接通道(12)被所述电气引通(20)密封，
其中，所述连接通道(12)具有腔体(14)，所述腔体(14)被布置使得，当所述第一停止元件(21)和所述第二停止元件(23)相对于彼此移动时，所述弹性元件(25)能够被变形进入所述腔体(14)中，
其中，所述连接通道(12)具有适用于被固定到所述第一停止元件(21)的第一紧固区域(15)，且所述外壳本体(11)具有适用于被固定到所述第二停止元件(23)的第二紧固区域(16)，使得，当所述第一紧固区域(15)被固定到所述第一停止元件(21)并且所述第二紧固区域(16)被固定到所述第二停止元件(23)时，所述弹性元件(25)被变形进入所述腔体(14)中。
8.根据权利要求7所述的电子外壳(10)，其中，所述第二紧固区域(16)包括粘合面、焊接面、螺纹、用于卡环的凹槽、或用于铆钉的孔，并且所述第二停止元件(23)包括具有粘合面、焊接面、螺纹和螺栓、凹槽和卡环、或孔和铆钉的第一紧固单元(29)。
9.根据权利要求7或8所述的电子外壳(10)，其中，所述连接通道(12)沿第二轴(A2)延伸，所述第一紧固区域(15)和所述第二紧固区域(16)沿所述第二轴(A2)间隔第一距离(B1)，其中，所述电气引通(20)的所述第一停止元件(21)和所述第二停止元件(23)沿所述第一轴(A1)间隔第二距离(B2)，其中所述第一距离(B1)小于所述第二距离(B2)。
10.根据权利要求7至9任一项所述的电子外壳(10)，其中，所述电接触元件(26)在其所述第一端(27)的锥度处具有第一停止件(31)并且所述第一停止元件(21)在所述第一通孔(22)处具有第二停止件(32)，和/或所述电接触元件(26)在其所述第二端(28)的锥度处具有第三停止件(33)并且所述第二停止元件(23)在所述第二通孔(24)处具有第四停止件(34)，使得，当所述第一紧固区域(15)被固定到所述第一停止元件(21)时，并且当所述第二紧固区域(16)被固定到所述第二停止元件(23)时，所述第一停止件(31)与所述第二停止件(32)接触，和/或所述第三停止件(33)与所述第四停止件(34)接触。
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2022
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| WO2023030823A1 (de) | 2023-03-09 |
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