DE4426812A1 - Wasserdichtes Gehäuse mit Steckverbindung zum Schutz von Elektronikschaltkreisen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein wasserdichtes Gehäuse zum Schutz von Elektronikschaltkreisen. Dabei sind im Inneren des Gehäu­ ses vorzugsweise auf einer elektrischen Leiterplatte elektro­ nische Bauelemente angeordnet, die mit nach außen geführten Kontakten mit anderen Schaltungen oder Leitungen verbunden werden. Um solche Schaltungen in rauhen Umgebungen, bei­ spielsweise in Kraftfahrzeugen, einzusetzen, müssen sie durch ein Gehäuse vor äußeren Einflüssen, insbesondere vor dem Ein­ dringen von Wasser, geschützt werden.

Die bisher bekannten Gehäuse bestehen überwiegend aus zwei Gehäuseteilen, einem Gehäuseoberteil und einem Gehäuseunter­ teil, so daß in das Innere die elektronische Schaltung einge­ bracht werden kann. Anschließend werden die beiden Gehäuse­ teile miteinander verbunden, beispielsweise durch Schrauben oder insbesondere bei Kunststoffgehäusen durch das Einschnap­ pen von Verrastungen. Damit die zusammengefügten Teile wirk­ lich wasserdicht sind, muß an der Fügestelle eine Dichtung vorgesehen werden, die üblicherweise aus einem in entspre­ chende Vertiefungen eingelegten Dichtring, beispielsweise aus Gummi, besteht. Um die sich im Inneren des Gehäuses befindli­ chen elektrischen Schaltungen mit der Umgebung zu verbinden, muß das Gehäuse eine Öffnung aufweisen, an die dann bei­ spielsweise ein Stecker angeschlossen werden kann. Dabei tre­ ten an dieser Stelle der Steckereinführung zusätzliche Ab­ dichtungsprobleme auf.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein die Elektronik schützendes Gehäuse anzugeben, das eine zuverlässige Abdich­ tung insbesondere gegen Wasser gewährt, auch im Bereich des Anschlußsteckers. Das Gehäuse soll außerdem möglichst wenig Einzelteile aufweisen und kostengünstig zu fertigen sein.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß zwischen die beiden Gehäuseteile zur Abdichtung kein separates Dichtungselement, wie beispielsweise ein Dichtungsring eingelegt, werden muß. Statt dessen ist das Gehäuse aus Kunststoff gefertigt, wobei zwei verschieden harte Kunststoffkomponenten Verwendung finden. Eine harte Komponente für das eigentliche Gehäuse und eine weichere Komponente an der Schnittstelle zwischen den Gehäuseteilen, die beim Zusammenfügen der Gehäuseteile als Abdichtung dient und ein separates Abdichtungselement über­ flüssig macht. Beide Kunststoffkomponenten können in aufein­ anderfolgenden Arbeitsgängen in der gleichen Spritzform gefertigt werden, so daß das Gehäuse sehr preiswert wird.

Um die Abdichtungsprobleme im Bereich des Steckers zu lösen, ist der Steckerteil selbst und ein Gehäuseteil einstückig ausgeführt. Auch der Steckerteil besteht wieder aus den zwei Kunststoffkomponenten. Er besitzt ein härteres Innenteil und darum herum einen Dichtkragen. Wird nun ein ganz aus hartem Kunststoff gefertigtes Führungsteil oder ein Gegenstecker, der ebenfalls an seinem Außenumfang Dichtlippen trägt, mit dem Steckerteil des Gehäuses verbunden, so liegt er im voll­ ständig eingesteckten Zustand dicht am Dichtkragen des Steckerteils des Gehäuses an, so daß auch diese Übergangs­ stelle zuverlässig gegen das Eindringen von Wasser abge­ dichtet ist. Die Steckerstifte, die die Verbindung mit der elektronischen Schaltung im Inneren des Gehäuses herstellen, sind bevorzugterweise fest im inneren härteren Kunststoffteil des Steckerteils eingebettet.

Vorteilhafterweise weist der Dichtkragen eine nach außen sich erweiternde Form beispielsweise in Form eines Kegels auf, so daß ein anzuschließender Gegenstecker leicht eingeführt werden kann. Durch die kegelförmige Form des Dichtkragens fällt bei nicht vollständigem Einschieben des Gegensteckers dieser wieder heraus, womit eine Kontrolle gegeben ist, ob er vollständig eingeschoben wurde oder nicht. Zusätzlich können der Dichtkragen und die Außenform des Gegensteckers so ge­ staltet sein, daß eine falsche Polung der Steckerstifte nicht möglich ist.

Wenn das Gehäuse Bauteile enthält, die auf den äußeren Druck reagieren sollen, beispielsweise ein Drucksensor als Crash­ sensor bei einer Airbag-Auslöseschaltung, so muß das Gehäuse eine Öffnung mit einer Membran haben, die so elastisch ist, daß die zu messende Druckwelle an den Sensor im Gehäuse wei­ tergegeben wird. Andererseits sind weitere Öffnungen mit einer Membran vorgesehen, die zwar ein Eindringen von Wasser verhindern, aber gleichzeitig luftdurchlässig sind, um den Druck auszugleichen.

Wird das erfindungsgemäße Gehäuse beispielsweise in ein Kraftfahrzeug eingebaut, kann man das Eindringen von Wasser durch sogenannte Tropfnasen außen am Gehäuses verhindern. Das Wasser tropft dann hier ab und rinnt nicht bis zum Übergangs­ bereich zwischen den Gehäuseteilen. Damit die Tropfnasen un­ abhängig von der Einbaurichtung des Gehäuses ihre Wirkung entfalten, werden sie drehbar ausgestaltet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen noch näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Aufsicht auf ein erfindungsge­ mäßes Gehäuse,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Gehäuseoberteils,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch das Gehäuse von Fig. 1 entlang Linie I-I und

Fig. 4 eine Draufsicht auf ein mit dem Gehäuse zu ver­ bindendes Führungsteil.

In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Gehäuse 1 bestehend aus einem Gehäuseoberteil 2 und einem Gehäuseunterteil 3 darge­ stellt. Auf dem Gehäuseoberteil ist eine Tropfnase 4 zu sehen. Diese Tropfnase kann gedreht werden, so daß sie unab­ hängig von der Einbaurichtung des Gehäuses immer ihre Funkti­ on erfüllen kann. Die beiden Gehäusehälften sind mittels Schnappverschlüssen 5 (Fig. 1) miteinander verbunden. Nach hinten hinausragend erkennt man das einstückig mit dem Gehäuse ausgebildete Steckerteil 6.

Fig. 2 zeigt das Gehäuse nach Fig. 1, wobei das Gehäuseunter­ teil 2 abgenommen ist. Im Inneren des Gehäuses sind Plattenlager 21 und Zapfen 7 (siehe Fig. 3) angebracht, zwischen denen die Leiterplatte, die die elektronischen Bauelemente trägt, geführt ist. Weiterhin ist das einstückig mit dem Gehäuseunterteil 3 ausgebildete Steckerteil 6 zu sehen.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch eine komplett zusammengebau­ te Gehäuse-Steckereinheit. Mit der Bezugszahl 2 ist wieder das Gehäuseoberteil und mit der Bezugszahl 3 das Gehäuseun­ terteil bezeichnet. Einstückig mit dem Gehäuseoberteil 2 ist das Steckerteil 6 ausgeführt. Es besteht aus einem Steckerin­ nenteil 8 aus dem gleichen harten Kunststoff, aus dem das Ge­ häuseoberteil 2 gefertigt ist. Um diesen Harten Kern er­ streckt sich ein Dichtkragen 9 aus einem weicheren Kunst­ stoff. Im harten Steckerinnenteil sind fest eingebettet zur Leiterplatte 11 führenden Kontaktstifte 10. Ein Führungsteil 12 - Fig. 4 - für Gegenstecker ist aus hartem Kunststoff gefertigt und weist an seinem Umfang Dichtlippen 13 auf, die in die entsprechenden Formungen des Dichtkragens 9 eingreifen und eine gute Abdichtung gewährleisten. Der Querschnitt des Dichtkragens 9 erweitert sich kegelförmig nach außen in Form von stufig angebrachten Dichtlippen. Um den Gehäuserand ist an der Fügestelle zwischen oberem und unteren Gehäuseteil in einer Nut 201 eine Dichtung 20 aus weicherem Kunststoff angeformt.

Die Leiterplatte 11 im Inneren des Gehäuses ist zwischen den Plattenlagern 21 und elastischen Federbeinen 31 gehalten. Im linken Bereich der Leiterplatte ist als beispielhaftes Bauelement ein Drucksensor 15 zu sehen, wie er zum Beispiel in einer Auslöseschaltung für einen Airbag als Crashsensor verwendet wird. Die von ihm zu messende Druckwelle wird durch eine in Kanalform ausgebildete Öffnung 16 in das Gehäuse geführt. Diese Öffnung ist wiederum durch einen Dichtkörper 19 aus weichem Kunststoff gegen das übrige Gehäuse innere abgedichtet; er ist dazu zwischen Leiterplatte 11 und Ge­ häuseteil 2 eingespannt, und umgibt den Sensor 15 seitlich ringförmig und mit einer Membran 191 gegen die Öffnung 16. Am Boden des Gehäuses sind Druckausgleichsöffnungen 17 ange­ bracht, die mit einer wasserdichten aber luftdurchlässigen Membran 18 bespannt sind.

Claims (11)

1. Wasserdichtes Gehäuse mit Steckverbindung zum Schutz von Elektronikschaltkreisen, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) aus einem Oberteil (2) und einem Unterteil (3) aus harten Kunststoff besteht mit angespritzten Dichtungen (20) aus weichem Kunststoff.

2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Gehäuseteil ein Steckerteil (6) einstückig mit diesem Gehäuseteil ausgeformt ist.

3. Gehäuse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steckerteil (6) ein Innenteil (8) aus hartem Kunst­ stoff und einen Dichtkragen (9) aus weichem Kunststoff auf­ weist.

4. Gehäuse nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Steckerteil (6) Kontaktstifte (10) fest eingebettet sind.

5. Gehäuse nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtkragen (9) des Steckerteils (6) sich kegelig nach außen öffnet.

6. Gehäuse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtkragen (9) mehrere Dichtlippen aufweist.

7. Gehäuse nach den vorherigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite des Gehäuses eine Tropfnase (4) angeordnet ist.

8. Gehäuse nach den vorherigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Teil des Gehäuses schräge biegsame Zapfen (7) angebracht sind, die eine im Inneren des Gehäuses angeordnete Leiterplatte (11) halten.

9. Gehäuse nach den vorherigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß in der Gehäusewandung ein wasserdichtes aber luftdurchlässiges Druckausgleichselement (17, 18) angeordnet ist.

10. Gehäuse nach den vorherigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Führungsteil (12) für einen Gegenstecker auf seinem Außenumfang Dichtlippen (121) aus hartem Kunststoff aufweist.

11. Gehäuse nach den vorherigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberteil (2) Plattenlager (21) und das Unterteil (3) Federbeine (31) aufweisen und daß bei zusammengebauten Ge­ häuseteilen eine Leiterplatte (11) zwischen den Plattenlagern (21) und den Federbeinen (31) und ein Dichtkörper (19) zwischen Leiterplatte (11) und dem Gehäuseoberteil (2) einge­ spannt sind.