DE3907655C2 - Wandler - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Wandler gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Ein solcher Wandler ist beispielsweise aus der DE 33 10 477 A1 bekannt und umfaßt ein becherförmiges Gehäuse aus Kunststoff, einen Stecker aus Kunststoff mit elek­ trischen Anschlüssen, die mit Kontakten verbunden sind, und eine Schicht aus kleben­ dem Material zwischen zwei gegenüberliegenden Oberflächen des becherförmigen Gehäuses und des Steckers. Derartige Wandler werden insbesondere als Schalt- und Steuergeräte für Kraftfahrzeuge verwendet. Vergleichbare Vorrichtungen mit ent­ sprechenden Gehäusekonstruktionen werden auch in der DE 35 39 252 C2, der DE 31 11 285 A1 und der DE 33 25 462 C2 gezeigt.

Ferner ist ein Wandler bekannt, der ein erstes becherförmiges Teil, in dem eine Einrich­ tung zur Ermittlung einer physikalischen Größe, etwa der Temperatur eines Fluids, un­ tergebracht ist, und einen zweiten Körper umfaßt, der elektrische Anschlüsse auf­ weist, die mit Kontakten verbunden sind, die durch die Meßeinrichtung betätigt wer­ den. Der erste Körper ist eingesetzt in einen zylindrischen, metallischen Körper, der mit Befestigungsmitteln zur Befestigung des ersten und zweiten Körpers versehen ist.

Dieser Wandler weist einige Nachteile auf.

Der bekannte Wandler ist verhältnismäßig aufwendig und teuer, vor allem wegen der Art der Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Körper. Im übrigen sichert die­ se Verbindung keine Abdichtung zum Inneren des becherförmigen Körpers, so daß es notwendig wird, eine Dichtung mit entsprechendem Sitz vorzusehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Verbindung zwischen den beiden Körpern zu verein­ fachen und eine Abdichtung zwischen beiden sicherzustellen.

Die Erfindung ergibt sich im einzelnen aus dem kennzeichnenden Teil des Hauptan­ spruchs. Weitere vorteilhafte Merkmale gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Ein erfindungsgemäßer Wandler umfaßt ein becherförmiges Gehäuse aus Kunststoff, das eine Einrichtung zur Ermittlung einer physikalischen Größe aufnimmt, einen Stecker aus Kunststoff mit elektrischen Anschlüssen, die mit Kontakten verbunden sind, die durch die Einrichtung betätigt werden, und eine Schicht aus klebendem Ma­ terial zwischen den gegenüberliegenden Oberflächen des becherförmigen Gehäuses und des Steckers.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beige­ fügten Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist ein Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Wandler;

Fig. 2 und 3 sind Teilschnitte mit einer Abwandlung gegenüber Fig. 1;

Fig. 4 und 5 sind Teilschnitte des Wandlers gemäß Fig. 1 und veran­ schaulichen die Montage in der Wand eines Trägerkör­ pers.

Fig. 1 zeigt einen Wandler 1, der einen thermischen Schalter darstellt und kurz Thermoschalter genannt werden soll. Der Wandler 1 ist in einer durchge­ henden Bohrung 2 in einer Wand 3 eines nicht gezeigten Körpers, beispielswei­ se eines Kühlwasserbehälters eines Motorfahrzeugs angeordnet.

Der Wandler 1 umfaßt ein Gehäuse 4 aus Kunststoff, das tassenförmig ausge­ bildet ist und eine Einrichtung 5 zum Erfassen einer physikalischem Größe, im vorliegenden Fall der Temperatur der Flüssigkeit, die das Gehäuse 4 umgibt, aufnimmt. Ein Teil des Gehäuses erstreckt sich durch die Bohrung 2 in das Inne­ re des Behälters. Der Wandler 1 umfaßt im übrigen einen Stecker 6 aus Kunst­ stoff mit einem elektrischen Anschlußteil mit zwei blattförmigen Anschluß­ stiften 7. Zwischen den einander zugewandten Oberflächen des Gehäuses 4 und des Steckers 6 befindet sich eine ringförmige Schicht 8 aus einem Klebstoff­ material, vorzugsweise aus einem durch elektromagnetische Induktion ge­ schmolzenen Polyamid-Harz.

Das Gehäuse 4 weist einen Boden 11, eine zylindrische Seitenwand 12 und ei­ nen ringförmigen Flansch 13 auf, der vom freien Rand der zylindrischen Sei­ tenwand 12 ausgeht. Der Flansch 13 befindet sich außerhalb des Behälters und wird bei der Montage gegen die Wand 3 angelegt. Im Inneren des Flansches 13 befinden sich zwei ringförmige Absätze 14 und 15. Der Absatz 14 liegt auf ei­ ner höheren Ebene und ist in axialer Richtung länger als der Absatz 15.

Der Stecker 6 weist einen zylindrischen Abschnitt 16 auf, von dem aus sich nach oben ein hohler, im wesentlichen elliptischer Abschnitt 17 erstreckt, in­ nerhalb dessen sich die Stifte 7 befinden. Im unteren Bereich des Abschnitts 16 springt ein ringförmiger Flansch 18 vor, der in montierter Stellung gegen den Flansch 13 des Gehäuses 4 anliegt. Innerhalb bzw. unterhalb des Flansches 18 erstreckt sich in Axialrichtung nach unten ein erster ringförmiger Vor­ sprung 21, von dem ein zweiter, ringförmiger Vorsprung 22 ausgeht, der einen geringeren Außendurchmesser als der erste Vorsprung aufweist, mit diesem also auf der Außenseite einen Absatz 23 bildet. In der montierten Stellung liegt der Vorsprung 22 in dem Absatz 15, während der Vorsprung 23 in den Ab­ satz 14 eintritt. Der Vorsprung 23 weist einen geringeren Durchmesser als der Absatz 14 auf, so daß zwischen den Flanschen 13 und 18 ein ringförmiger Hohl­ raum 24 entsteht, in dem sich die erwähnte Schicht 8 befindet, die die feste Verbindung zwischen dem Gehäuse 4 und dem Stecker 6 bewirkt.

Die Einrichtung 5 umfaßt eine temperaturempfindliche Membran 25, die über dem Boden 11 des Gehäuses 4 angeordnet ist und mit einem senkrechten Stößel 26 zusammenwirkt, der in senkrechter Richtung verschiebbar in einer zylin­ drischen Führung 27 geführt ist. Die Führung 27 weist einen oberen Flansch 28 auf, gegen den der Vorsprung 22 des Steckers 6 anliegt. Der Umfangsrand des Flansches 28 liegt zwischen dem Vorsprung 22 und einem ringförmigen Absatz 31, der in die innere Oberfläche der Seitenwand 12 des Gehäuses 4 eingearbei­ tet ist. Entsprechend dem Flansch 18 ist in den Stecker 6 eine Kammer eingear­ beitet, die nach unten durch die obere Oberfläche des Flansches 28 begrenzt wird. Die Stecker 7 sind mit zwei Kontakten 32 verbunden, die sich in der Kam­ mer befinden und von denen einer durch eine elastische Blattfeder 33 getragen wird, auf die der Stößel 26 einwirkt.

Da der Behälter Flüssigkeit enthält, wird die Bohrung 2 durch eine ringförmige Dichtung 34 abgedichtet. Gemäß Fig. 1 befindet sich die Dichtung 34 in einem ringförmigen, als Nut ausgebildeten Sitz 35, die entsprechend der Position der Bohrung 2 auf der äußeren Oberfläche der Wand 3 ausgebildet ist. Auf diese Weise wird die Dichtung 34 durch die untere Oberfläche des Flansches 13 zu­ sammengedrückt. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 liegt die Dichtung 34 in einem ringförmigen, als Absatz ausgebildeteten Sitz 36 am oberen Ende der Bohrung 2, so daß sie durch den Flansch 13 und die Seitenwand 12 des Ge­ häuses 4 zusammengedrückt wird. Gemäß Fig. 3 befindet sich die Dichtung in einem ringförmigen Sitz 37 innerhalb der Bohrung 2 in deren Mittelbereich. In diesem Falle wird die Dichtung 34 durch die Seitenwand 12 des Gehäuses 4 ein­ gespannt.

Gemäß Fig. 4 und 5 wird der Wandler 1 in der Bohrung 2 der Wand 3 festgelegt mit einer Art von Bajonettverschluß. Zur Herstellung eines Bajonettver­ schlusses befinden sich auf der äußeren Oberfläche der Seitenwand 12 des Ge­ häuses 4 in diametral gegenüberliegenden Positionen zwei axiale Einschnitte 41, von denen halbkreisförmige Kanäle 42 ausgehen, in die bei Herstellung der Bajonettverbindung ein entsprechender Vorsprung 43 innerhalb der Bohrung 2 eintritt. Das Gehäuse 4 wird in die Bohrung 2 so eingeführt, daß die Einschnitte 41 dem jeweiligen Vorsprung 43 gegenüberliegen, und sodann wird das Gehäu­ se gedreht, so daß die Vorsprünge 43 in die Kanäle 42 eintreten. Die Kanäle weisen einen Rücken 44 auf, der ein unbeabsichtigtes Austreten der Vorsprün­ ge 43 verhindert. Der Wandler 1 wird in der Bohrung 2 mit Hilfe eines Roboter- Arms automatisch montiert, der den Abschnitt 17 entsprechend zwei paralle­ len, außen in den Flansch 18 eingearbeiteten Einschnitten 45 erfaßt (Fig. 5).

Bei der Montage wird nach dem Einbringen der Einrichtung 5 in das Innere des Gehäuses 4 auf dem Absatz 14 des Gehäuses die Schicht 8 angebracht. An­ schließend wird der Stecker 6 auf das Gehäuse 4 aufgesetzt, und mit Hilfe elektromagnetischer Induktion wird die Schicht 8 geschmolzen, so daß nach dem Abkühlen das Gehäuse 4 mit dem Stecker 6 verklebt bzw. verschweißt ist. Diese Verschweißung ergibt eine hermetisch abgeschlossene Anordnung, die keine weitere Abdichtung erfordert.

Aus der obigen Beschreibung ergeben sich folgende Vorteile der Erfindung.

Es wird eine einfache, hermetisch abgeschlossene und robuste Verbindung zwischen dem Gehäuse 4 und dem Stecker 6 geschaffen, die lediglich das Aus­ stanzen oder Ausschneiden des Kunststoffmaterials erfordert und daher mit geringen Kosten verwirklicht werden kann. Es ist im übrigen möglich, das Ge­ häuse 4 mit standardisierten Abmessungen herzustellen und auf diesem un­ terschiedliche Stecker 6 entsprechend den verwendeten elektrischen An­ schlüssen der verschiedenen Automobile anzubringen.

Es liegt auf der Hand, daß der Wandler 1, der zuvor beschrieben wurde, ver­ schiedene Abwandlungen ermöglicht, ohne daß der Rahmen der Erfindung ver­ lassen wird.

Insbesondere kann die Schicht 8 zwischen zwei ebenen, gegenüberliegenden Flächen des Gehäuses 4 und des Steckers 6 vorgesehen sein. So kann etwa die Schicht 8 in einem Einschnitt eines Flansches angebracht werden und eine Verbindung mit einer ebenen Fläche in einem Einschnitt ergeben. Die Einrich­ tung zur Ermittlung einer physikalischen Größe und die Art der Befestigung in der Wand können abweichen.

Claims (10)

1. Wandler, mit einem becherförmigen Gehäuse (4) aus Kunststoff, einem Stecker (6) aus Kunststoff mit elektrischen Anschlüssen (7), die mit Kontakten (32) verbun­ den sind, und einer Schicht (8) aus klebendem Material zwischen zwei gegenüberlie­ genden Oberflächen (13, 18) des becherförmigen Gehäuses (4) und des Steckers (6), dadurch gekennzeichnet,

• 1. daß in dem becherförmigen Gehäuse (4) eine Einrichtung (5) zur Ermittlung einer physikalischen Größe aufgenommen ist, welche Einrichtung (5) zur Betätigung der Kontakte (32) vorgesehen ist,
• 2. daß beide gegenüberliegende Oberflächen als Flansche (13, 18) ausge­ bildet sind,
• 3. daß von einem der Flansche (18) ein erster ringförmiger Vorsprung (21) aus­ geht, von dem wiederum ein zweiter ringförmiger Vorsprung (22) ausgeht,
• 4. daß der gegenüberliegende Flansch (13) einen ersten (14) und einen zweiten ringförmigen Absatz (15) aufweist;
• 5. daß der erste ringförmige Vorsprung (21) mit dem ersten Absatz (14) zusam­ menwirkt und eine ringförmige Nut (24) als Hohlraum zwischen dem ersten Absatz (14) und dem ringförmigen Vorsprung (21) ausgebildet ist, wobei der zweite ring­ förmige Vorsprung (22) mit dem Absatz (15) zusammenwirkt,
• 6. und daß die Schicht (8) aus klebendem Material in der Nut (24) vorgesehen ist.

2. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (8) aus Po­ lyamid-Harz besteht, die elektromagnetisch geschmolzen ist und eine hermetische Verschweißung zwischen dem Gehäuse (4) und dem Stecker (6) ergibt.

3. Wandler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Außen­ durchmesser des zweiten ringförmigen Vorsprungs (22) kleiner ist als der des er­ sten ringförmigen Vorsprungs (21).

4. Wandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Befestigungsmittel in einer Bohrung (2) einer Wand (3) eines Trägerkörpers vor­ gesehen sind, und daß sich das becherförmige Gehäuse (4) durch die Bohrung (2) in das Innere des Trägerkörpers erstreckt.

5. Wandler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem be­ cherförmigen Gehäuse (4) und der Wand (3) im Bereich der Bohrung (2) eine ringför­ mige Dichtung (34) vorgesehen ist.

6. Wandler nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (34) in einem ringförmigen Sitz (35) liegt, der auf der äußeren Oberfläche der Wand (3) ausgebildet ist, und daß die Dichtung (34) in dem Sitz (35) durch den ersten Flansch (13) eingespannt ist.

7. Wandler nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (34) in einem ringförmigen Sitz (36) liegt, der am oberen Ende der Bohrung (2) aus­ gebildet ist, und daß die Dichtung zwischen dem Sitz (36) und dem ersten Flansch (13) sowie der Seitenwand (12) eingespannt ist.

8. Wandler nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (34) in einem ringförmigen Sitz (37) liegt, der im Mittelbereich der Bohrung (2) einge­ arbeitet ist, und daß die Dichtung (34) durch die Seitenwand (12) eingespannt ist.

9. Wandler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Flansch (18) des Steckers (6) Einschnitte (45) zum Erfassen mit einem Roboter- Arm zur automatischen Montage in der Bohrung (2) aufweist.

10. Wandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß die Einrichtung (5) ein Temperaturschalter ist und daß der Trägerkörper ein Kühlwasserbehälter eines Motorfahrzeugs ist.