DE10235228B4

DE10235228B4 - Abdeckung für eine elektronische Verbindung für ein Gehäuse einer Hydraulikeinheit

Info

Publication number: DE10235228B4
Application number: DE10235228A
Authority: DE
Inventors: Thomas J. Dayton Bergherr; John Fischbach
Original assignee: Sauer Danfoss Inc
Current assignee: Danfoss Power Solutions Inc
Priority date: 2001-08-06
Filing date: 2002-08-01
Publication date: 2005-06-16
Anticipated expiration: 2022-08-02
Also published as: JP2003152355A; US6512677B1; CN1407247A; DE10235228A1; US20030026079A1

Abstract

Abdeckung für eine elektronische Verbindung für ein Gehäuse einer Hydraulikeinheit, aufweisend:
ein Abdeckungsgehäuse (10) mit einem inneren (14) und einem äußeren Raum (16) und einer Stirnfläche (24) zum Bilden einer Schnittstelle mit einer Öffnung in einem Gehäuse (12) einer Hydraulikeinheit (46),
ein elektrisches Steuerbauteil (18) in dem inneren Raum (14) zum elektrischen Steuern einer Hydraulikeinheit (46) in dem Gehäuse (12) der Hydraulikeinheit (46),
wobei die Stirnfläche (24) des Abdeckungsgehäuses (10) eine Endwand (22) aufweist, welche ein Ende zum äußeren Raum (16) gegenüber einem offenen Ende (20) des äußeren Raumes (16) abschließt,
eine Leiterplatte (26), welche an der Stirnfläche (24) des Abdeckungsgehäuses (10) befestigt ist und über der Endwand (22) liegt und eine elektrische Schaltung einschließlich oberflächenmontierter Bauelemente (28) aufweist, welche auf einer Seite davon gegenüber der Endwand (22) aufgebracht sind, wobei die elektrische Schaltung funktionell mit den elektrischen Steuerbauteilen (18) in dem inneren Raum (14) verbunden...

Description

Die Erfindung betrifft eine Abdeckung für eine elektronische Verbindung für ein Gehäuse einer Hydraulikeinheit.
Die Verbindungsstelle zwischen der Elektronik in einer Hydraulikvorrichtung wie z.B. einer Fluidpumpe und der Schaltung für Energiezufuhr und Steuerung ist typischerweise kompliziert und empfindlich gegenüber Leckage von Hydraulikfluid entweder in das Pumpengehäuse hinein oder aus diesem heraus.

Aus der DE 296 12 042 U1 ist es bekannt, einen Steuerbaustein mit einem Relais über Steckverbindungsglieder mechanisch und elektrisch zu verbinden. Der Steuerbaustein und das Relais haben beide Gehäuse von quaderförmiger Gestalt. Beim Zusammenstecken entsteht somit insgesamt auch wieder ein Gehäuse von Quaderform. Aus dem Gehäuse des Relais ragen Steckstifte heraus, die zur elektrischen Verbindung mit den Anschlüssen des Steuerbausteins dienen. Das Relais weist ferner zur Anschlussseite des Steuerbausteins hin einen umlaufenden Dichtungskragen auf, der beispielsweise aus einem Elastomermaterial angespritzt sein kann. Damit kann Feuchtigkeit von dem Inneren des Steuerbausteins und des Relais ferngehalten werden.

Aus der DE 297 16 304 U1 ist ein Steckerabgang für ein elektrisches Gerät bekannt, bei dem in einem Gehäuse in dessen Längsrichtung verlaufend eine Leiterplatte vorgesehen ist. Die Leiterplatte steht mit einem Steckverbinder in elektrischer Verbindung, von der ein Anschlusskabel durch das Gehäuse nach außen geführt ist. Das Gehäuse ist durch einen Deckel verschlossen, der durch eine in Nuten angeordnete Dichtung abgedichtet ist.

Keine der beiden genannten Druckschriften befasst sich mit den besonderen Problemen bei einer Hydraulikvorrichtung. Hierbei kommt es nicht nur darauf an, bestimmte Elektronikteile vor der Berührung mit Hydraulikflüssigkeit zu schützen oder ein Eindringen von Feuchtigkeit in Innenräume zu verhindern, die Hydraulikflüssigkeit führen. Vielmehr muss darüber hinaus auch ein einwandfreies Funktionieren derjenigen Steuerungsteile gewährleistet sein, welche im Inneren der Hydraulikeinheit angeordnet sind und daher der Hydraulikflüssigkeit ausgesetzt sein können.

Es ist daher ein grundlegendes Ziel der Erfindung, eine Abdeckung für eine elektronische Verbindung für ein Gehäuse einer Hydraulikeinheit unter Verwendung einer abgedichteten Leiterplatte zu schaffen, welche eine leichte Verbindung der internen Schaltung mit einer Energiequelle erlaubt und Leckage von Fluid in das Gehäuse der Hydraulikeinheit oder aus diesem heraus eliminiert, wobei dennoch die Funktionen der Energiezufuhr und Steuerung einwandfrei gewährleistet sind.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit der Gesamtheit der Merkmale des Anspruchs 1.

Eine Abdeckung für eine elektronische Verbindung für ein Gehäuse einer Hydraulikeinheit weist ein Abdeckungsgehäuse mit inneren und äußeren Räumen und eine Stirnfläche zum Bilden einer Schnittstelle mit einer Öffnung in dem Gehäuse der Hydraulikeinheit auf. Ein elektronisches Steuerbauteil befindet sich in dem inneren Raum für eine elektrische Steuerung der Hydraulikeinheit in dem Gehäuse für die Hydraulikeinheit. Die Stirnfläche des Abdeckungsgehäuses weist eine Endwand auf, welche ein Ende zu dem äußeren Raum abschließt, welches gegenüber einem Ende des äußeren Raumes liegt.

Eine Leiterplatte ist an der Stirnfläche des Abdeckungsgehäuses befestigt und liegt über der Endwand und weist eine elektrische Schaltung einschließlich oberflächenmontierter elektrischer Bauelemente (SMD's) auf, welche auf dessen einer Seite gegenüber der Endwand aufgebracht sind. Die elektrische Schaltung ist funktionell mit dem elektrischen Steuerbauteil in dem inneren Raum verbunden.

Die oberflächenmontierten elektrischen Bauelemente sind zum Zwecke einer Wechselwirkung mit den elektrischen Steuerbauteilen in einem Gehäuse für die Hydraulikeinheit angeordnet, an welchem die Abdeckung angebracht ist.

Verbindungsstifte erstrecken sich von der elektrischen Schaltung durch die Leiterplatte und die Endwand und stehen in den inneren Raum zur Verbindung mit der äußeren Schaltung hinein. Ein Dichtelement ist zwischen der Endwand und der Leiterplatte angeordnet und umgibt die Verbindungsstifte, um den Durchgang von Hydraulikfluid in das Gehäuse der Hydraulikeinheit oder aus diesem heraus zu verhindern, an welchem die Abdeckung angebracht ist.

Mit der erfindungsgemäßen Abdeckung ist in vorteilhafter Weise erreicht, dass die im Inneren der beiden Gehäuse befindlichen Steuerbauteile einwandfrei mit den oberflächenmontierten Bauelementen der elektrischen Schalter auf einer Leiterplatte zusammenwirken und dass dabei dennoch eine Leckage von Hydraulikflüssigkeit aus dem Gehäuse der Hydraulikeinheit heraus verhindert ist, gleichzeitig aber auch das Eintreten von Fremdfluid in ähnlicher Weise verhindert wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Abdeckung sind in den rückbezogenen Ansprüchen angegeben.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung werden nun anhand der nachgefügten Zeichnungen detailliert erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, welche die Abdeckung gemäß der Erfindung zeigt;
2 eine diesbezügliche Draufsicht;
3 eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 gemäß 2;
4 eine Schnittansicht entlang der Linie 4-4 gemäß 2; und
5 eine Schnittansicht ähnlich der gemäß 3, welche die an eine Hydraulikpumpe angebrachte Abdeckung zeigt.
Bezugnehmend auf 5 bezeichnet Bezugsziffer 10 ein Abdeckungsgehäuse für eine elektronische Verbindung bei einer Abdeckung gemäß der Erfindung. Bezugsziffer 12 bezeichnet ein Gehäuse für eine konventionelle Hydraulikeinheit 46, um eine Hydraulikeinheit wie z.B. eine Pumpe oder ähnliches darin unterzubringen.
Bezugnehmend auf 3 weist das Abdeckungsgehäuse 10 einen inneren Raum 14 und einen separaten äußeren Raum 16 auf. Elektrische Steuerbauteile in dem inneren Raum 14 sind als gestrichelte Linien dargestellt und insgesamt durch Bezugsziffer 18 gekennzeichnet, wobei sie typischerweise ein Ventil, Spulen oder ähnliches beinhalten. Der äußere Raum 16 weist ein offenes Oberteil 20 auf, und eine Endwand 22 bildet den Boden des äußeren Raumes 16. Das Abdeckungsgehäuse 10 weist eine Stirnfläche 24 (3) auf, welche als Schnittstelle zu dem Gehäuse 12 dient, wie nachfolgend beschrieben wird.
Eine Leiterplatte 26 ist auf der Stirnfläche 24 des Abdeckungsgehäuses 10 angeordnet, wie in 3 deutlich dargestellt. Eine gedruckte Schaltung (nicht gezeigt) ist auf der Seite der Leiterplatte 26 gegenüber der Endwand 22 aufgebracht. Eine Vielzahl oberflächenmontierter elektrischer Bauelemente 28 (SMD's) ist auf der Leiterplatte 26 angeordnet und bildet Teil der gedruckten Schaltung darauf. Die gedruckte Schaltung ist in elektrischem Kontakt mit den elektrischen Steuerbauteilen 18 in dem inneren Raum 14. Diese Verbindungen untereinander sind typisch und nicht dargestellt.
Öffnungen 30 sind in der Leiterplatte 26 dargestellt, wie es am besten aus 1 ersichtlich ist, um Montageschrauben 32 aufzunehmen, welche sich durch die Öffnungen 30 und in geeignete Öffnungen (nicht gezeigt) in dem Abdeckungsgehäuse 10 erstrecken.
Öffnungen 34 (1) sind in dem Abdeckungsgehäuse 10 angeordnet, um Schrauben (nicht gezeigt) zur Befestigung des Abdeckungsgehäuses 10 an dem Gehäuse 12 der Hydraulikeinheit 46 aufzunehmen.
Eine Vielzahl von Verbindungsstiften 36 erstreckt sich durch die Endwand 22 und aufwärts in den äußeren Raum 16, wie in 3 dargestellt. Die Verbindungsstifte sind mit den Leiterbahnen auf der unteren Oberfläche der Leiterplatte 26 verbunden. Eine nachgiebige Dichtung 38 (1 und 3) aus Nitrilkautschuk ist in einer Ringnut 40 montiert, um die Leiterplatte 26 hinsichtlich des Abdeckungsgehäuses 10 effektiv abzudichten/zu kapseln, wenn die Schrauben 32 (3) in Position festgezogen sind.
Bezugnehmend auf 5 enthält das Gehäuse 12 als Hydraulikeinheit eine Pumpe, ist also in diesem Fall ein Pumpengehäuse 42 und weist die Stirnfläche 43 auf, welche formkomplementär zu der Stirnfläche 24 des Abdeckungsgehäuses 10 ist. Die Stirnfläche 43 des Pumpengehäuses 42 und die Stirnfläche 24 des Abdeckungsgehäuses 10 bilden eine Schnittstelle und sind mittels Schrauben oder ähnlichem, welche sich durch die Öffnungen 34 des Abdeckungsgehäuses 10 und in entsprechende Öffnungen (nicht gezeigt) in dem Pumpengehäuse 42 mit der Leiterplatte 26 dazwischen erstrecken, fest zusammengehalten. Ein elektrisches Steuerbauteil 44 wie z.B. ein Hall-Effekt-Sensor ist innerhalb des Pumpengehäuses 42 zusammen mit einer konventionellen Hydraulikeinheit 46 montiert. Im montierten Zustand gemäß 5 haben das Abdeckungsgehäuse 10 und das Pumpengehäuse 42 eine effektive elektrische Verbindung einschließlich der Verbindungsstifte 36, der Leiterplatte 26, der oberflächenmontierten Bauelemente 28, der elektrischen Steuerbauteile 18 in dem inneren Raum 14, dem Sensor 44 in dem Pumpengehäuse 42 und der Hydraulikeinheit 46 in dem Pumpengehäuse 42 geschaffen. Eine geeignete Verbindungseinrichtung kann auf den Stiften 36 in dem äußeren Raum 16 aufgebracht sein, um die vorgenannte Schaltung mit einer äußeren Schaltung zu verbinden. Am wichtigsten dabei ist, dass bei Vorhandensein von Hydraulikfluid, welches das Innere des Pumpengehäuses 42 und den inneren Raum 14 des Abdeckungsgehäuses 10 füllt, die Dichtung 38 eine Leckage von Hydraulikfluid aus der Pumpe heraus verhindert und gleichzeitig das Eintreten von Fremdfluid in ähnlicher Weise in die Pumpe verhindert, welches sich im äußeren Raum 16 sammeln könnte.
Es ist ebenso ersichtlich, dass das Abdeckungsgehäuse 10 leicht auf dem Pumpengehäuse 42 montiert oder von diesem entfernt werden kann aus Gründen der Installation oder Reparatur.
Es ist daher ersichtlich, dass diese Erfindung zumindest alle obengenannten Ziele/Aufgaben löst.

10: Abdeckungsgehäuse
12: Gehäuse für Hydraulikeinheit/Pumpe
14: innerer Raum
16: äußerer Raum
18: elektrische Steuerbauteile
20: offenes Oberteil
22: Endwand
24: Stirnfläche des Abdeckungsgehäuses
26: Leiterplatte
28: elektrische Bauelemente
30: Öffnungen in der Leiterplatte
32: Montageschrauben
34: Öffnungen in der Abdeckung
36: Verbindungsstifte
38: Dichtung
40: Ringnut
42: Pumpengehäuse
43: Stirnfläche des Gehäuses 12 der Hydraulikeinheit 46
44: elektrisches Steuerbauteil
46: Hydraulikeinheit

Claims

Abdeckung für eine elektronische Verbindung für ein Gehäuse einer Hydraulikeinheit, aufweisend: ein Abdeckungsgehäuse (10) mit einem inneren (14) und einem äußeren Raum (16) und einer Stirnfläche (24) zum Bilden einer Schnittstelle mit einer Öffnung in einem Gehäuse (12) einer Hydraulikeinheit (46), ein elektrisches Steuerbauteil (18) in dem inneren Raum (14) zum elektrischen Steuern einer Hydraulikeinheit (46) in dem Gehäuse (12) der Hydraulikeinheit (46), wobei die Stirnfläche (24) des Abdeckungsgehäuses (10) eine Endwand (22) aufweist, welche ein Ende zum äußeren Raum (16) gegenüber einem offenen Ende (20) des äußeren Raumes (16) abschließt, eine Leiterplatte (26), welche an der Stirnfläche (24) des Abdeckungsgehäuses (10) befestigt ist und über der Endwand (22) liegt und eine elektrische Schaltung einschließlich oberflächenmontierter Bauelemente (28) aufweist, welche auf einer Seite davon gegenüber der Endwand (22) aufgebracht sind, wobei die elektrische Schaltung funktionell mit den elektrischen Steuerbauteilen (18) in dem inneren Raum (14) verbunden ist, wobei die oberflächenmontierten Bauelemente (28) für eine Wechselwirkung mit elektrischen Steuerbauteilen (44) in dem Gehäuse (12) der Hydraulikeinheit (46) positioniert sind, an dem das Abdeckungsgehäuse (10) angebracht ist, wobei die Verbindungsstifte (36) sich von der elektrischen Schaltung durch die Leiterplatte (26) und die Endwand (22) erstrecken und in den äußeren Raum (16) zur Verbindung mit einer äußeren Schaltung hineinragen, und ein Dichtelement (38) zwischen der Endwand (22) und der Leiterplatte (26), um den Durchgang von Hydraulikfluid in das Gehäuse (12) der Hydraulikeinheit (46) oder aus diesem heraus zu verhindern, an dem das Abdeckungsgehäuse (10) angebracht ist.
Abdeckung nach Anspruch 1, bei der die Schnittstelle zwischen dem Abdeckungsgehäuse (10) und dem Gehäuse (12) der Hydraulikeinheit (46) durch die zueinander formkomplementären Stirnflächen (24, 43) des Gehäuses (12) der Hydraulikeinheit (46) und des Abdeckungsgehäuses (10) gebildet ist, wobei die Stirnflächen (24, 43) übereinanderliegen und zusammengehalten sind und wobei das Gehäuse (12) der Hydraulikeinheit (46) eine Öffnung aufweist, die formkomplementär zur Stirnfläche (24) des Abdeckungsgehäuses (10) ist.
Abdeckung nach Anspruch 2, mit einer Einrichtung zum Befestigen des Gehäuses (12) der Hydraulikeinheit (46) und des Abdeckungsgehäuses (10) zusammen mit der Leiterplatte (26) dazwischen, wobei jedes der Gehäuse (10, 12) fluidmäßig untereinander verbundene innere Räume aufweist, wobei die Leiterplatte (26) zum Inneren des Gehäuses (12) der Hydraulikeinheit (46) hin frei liegt und wobei das Dichtelement (38) den Bereich der Leiterplatte (26) umgibt, in dem die Verbindungsstifte (36) mit Leiterbahnen auf der unteren Oberfläche der Leiterplatte (26) verbunden sind und sich durch die Leiterplatte (26) erstrecken.