ELEKTRISCHE HEIZVORRICHTUNG

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Heizvorrichtung insbesondere für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Eine solche elektrische Heizvorrichtung ist beispielsweise aus DE 10 2013 003337 A1 oder DE 11 2014 002402 T5 bekannt.

[0003] Eine weitere elektrische Heizvorrichtung ist beispielsweise aus der EP 2 017 548 A1 bekannt.

[0004] Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine verbesserte Anschlussmöglichkeit des Leistungsstroms und der Steuersignale an den Steuerteil zu schaffen.

[0005] Zur Lösung des Problems ist mit der vorliegenden Erfindung eine elektrische Heizvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 angegeben. Bei dieser elektrischen Heizvorrichtung handelt es sich bevorzugt um eine Heizvorrichtung für ein Kraftfahrzeug. Der Leistungsteil hat dabei bevorzugt ein oder mehrere PTC-Elemente, die zwischen Kontaktblechen anliegen, welche die PTC-Elemente bestromen. Üblicherweise ist eine Vielzahl von PTC-Elementen vorgesehen. Dabei können einzelne oder mehrere PTC-Elemente unterschiedliche PTC-Heizelemente bilden, die innerhalb der elektrischen Heizvorrichtung aufgenommen sind und über das Steuerteil gesteuert werden. Eine solche elektrische Heizvorrichtung ist beispielsweise aus der EP 2 884 197 A1 bzw. der zuvor genannten EP 2 017 548 A1 bekannt.

[0006] Der grundsätzliche Aufbau dieser vorbekannten Heizvorrichtung kann auch zur Verwirklichung der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung gewählt werden.

[0007] Dabei eignet sich die erfindungsgemäße elektrische Heizvorrichtung insbesondere für den Einsatz in elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugen, in denen der Leistungsteil mit Hochvolt-Strombetrieben wird. Wenngleich in der vorliegenden Beschreibung die dem Leistungsstrom zugeordneten Komponenten als HV-Komponenten (Hochvolt) bezeichnet werden, ist die vorliegende Erfindung zwar in besonderer Weise für Hochvolt-Anwendungen geeignet, sie lässt sich aber auch für solche Fallgestaltungen einsetzen, bei denen der Leistungsteil mit 12 Volt betrieben wird, wie dies bei Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotor üblich ist. Auch ein solcher Leistungsstrom kann HV im Sinne der Erfindung sein.

[0008] Zur Lösung des obigen Problems hat die erfindungsgemäße elektrische Heizvorrichtung ein einheitliches Steckerelement, das an dem Gehäuse der elektrischen Heizvorrichtung vorgesehen ist, und HV-Steckkontaktelemente für den Leistungsstrom und LV-Steckkontakte für die Steuersignale aufweist. Die HV-Steckkontaktelemente sind dabei elektrisch an die HV-Schnittstelle des Steuerteils angeschlossen. Die LV-Steckkontaktelemente sind an die entsprechende LV-Schnittstelle des Steuerteils angeschlossen. Dieser Anschluss ist üblicherweise ein permanenter Anschluss. Der Anschluss erfolgt üblicherweise durch elektrische Leiterbahnen des Steckerelements, die regelmäßig innerhalb des Steckerelements von außen durch das Gehäuse der elektrischen Heizvorrichtung hindurchgeführt werden, um zu dem Steuerteil zu gelangen. Die HV- bzw. LV-Steckkontaktelemente hingegen liegen an der Außenseite des Gehäuses frei. Sie liegen regelmäßig innerhalb eines Steckergehäuses frei, welches bevorzugt fest mit dem Gehäuse der elektrischen Heizvorrichtung verbunden ist. Ein solches Steckergehäuse ist üblicherweise aus Kunststoff ausgebildet. Das Gehäuse der elektrischen Heizvorrichtung kann auch ganz oder teilweise aus Kunststoff bzw. ganz oder teilweise auch aus Metall ausgebildet sein. Mit Blick auf eine gute Abschirmung insbesondere bei Hochvoltanwendungen ist eine Ausbildung des Gehäuses aus Metall zu bevorzugen.

[0009] Das Steckergehäuse des einheitlichen Steckerelementes kann einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein. Bei einer mehrteiligen Ausgestaltung ist es zu bevorzugen, die Gehäuseteile fluiddicht miteinander zu verbinden, um das Eindringen von Feuchtigkeit oder Verschmutzung insbesondere im Bereich der zu der HV-Schnittstelle führenden Leiterbahn zu verhindern.

[0010] Die HV- bzw. LV-Steckkontaktelemente sind als weibliche oder männliche Steckkontaktelemente vorgesehen, so dass ein zu dem Steckerelement passender Gegenstecker durch Aufstecken auf das Steckerelement mit dem HV- bzw. LV-Steckkontaktelement bzw. mehrerer dieser Steckkontaktelemente verbunden werden kann. Die Steckkontaktierung kann dabei über ein einheitliches Gegensteckergehäuse erfolgen, welches die zugeordneten LV- und HV-Steckkontaktelemente in sich aufnimmt. Bevorzugt sind indes die zugeordneten Stecckontaktelemente unterschiedlichen Gegensteckern zugeordnet, wobei die zugeordneten HV-Steckkontaktelemente einen Gegenstecker und die zugeordneten LV-Steckkontaktelemente einem anderen Gegenstecker zugeordnet sind. So werden die Steuersignale einerseits und der Leistungsstrom andererseits über unterschiedliche Gegenstecker angeschlossen, zu denen ein Steckergehäuse des einheitlichen Steckerelements angepasste Führungsflächen ausformt, so dass das Fügen von weiblichen und männlichen Steckkontaktelementen durch die Führungsflächen des Steckergehäuses und zugeordnete Gegenflächen der Gegenstecker geführt wird.

[0011] Das zuvor bereits erwähnte Steckergehäuse ist fest mit dem gemeinsamen Gehäuse verbunden, welches Steuerteil und Leistungsteil zu einer baulichen Einheit verbindet. Dieses einheitliche Gehäuse kann gleichwohl aus mehreren Komponenten bestehen, die einander zugeordnet sind, üblicherweise festgefügt sind, wie dies die EP 2 884 197 A1 für einen Flüssigkeitsheizer und die EP 2 017 548 A1 für einen Luftheizer lehrt. Diese vorbekannten elektrischen Heizvorrichtungen sind jeweils Beispiele für elektrische Heizvorrichtungen für ein Kraftfahrzeug mit einem Leistungsteil und einem Steuerteil und damit Ausführungsbeispiele für den grundlegenden Aufbau der elektrischen Heizvorrichtung. Das Gehäuse der elektrischen Heizvorrichtung kann ein Kunststoffgehäuse sein. Es kann auch ein Metallgehäuse sein. Das Gehäuse kann teilweise aus Kunststoff und teilweise aus Metall ausgebildet sein. Entsprechendes gilt für ein Steuergehäuse, welches die Steuerkomponenten des Steuerteils in sich aufnimmt. Teile des Steuergehäuses können dabei auch gleichzeitig Gehäuseteile des Leistungsteils sein oder das Gehäuse des Leistungsteils vollständig ausbilden.

[0012] Zur guten Verbindung des Steckergehäuses und Abdichtung der Durchführung des Steckergehäuses durch das Gehäuse der elektrischen Heizvorrichtung wird gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, das Steckergehäuse mit zumindest zwei Flanschabschnitten auszubilden, die zwischen sich Wandabschnitte eines Steuergehäuses des Steuerteils aufnehmen. Die Wandabschnitte können dabei durch eine einheitliche Wand des Steuergehäuses gebildet sein, die mit einer Bohrung zum Hindurchführen des Steckergehäuses versehen ist. Bevorzugt werden die Wandabschnitte indes durch zumindest zwei Gehäuseteile des Steuergehäuses gebildet, die eine zum Hindurchführen des Steckergehäuses angepasst ausgebildete Ausnehmung aufweisen, die außen- und innenseitig in Bezug auf das Steuergehäuse von den entsprechenden Flanschabschnitten umfänglich überragt wird. So bilden die Flanschabschnitte und die Wandabschnitte eine Art Labyrinthdichtung aus, die für eine gute Dichtigkeit im Bereich der Durchführung des Steckergehäuses sorgt. Es versteht sich, dass das Steckergehäuse in die Wand des Steuergehäuses eingeklebt sein kann, um eine gute Abdichtung zu erreichen. Eine übliche Dichtung, beispielsweise eine elastomere Dichtung kann ebenfalls zum Einsatz kommen, um die Durchführung des Steckergehäuses in dem Steuergehäuse abzudichten. Die Dichtigkeit sollte in jedem Fall verhindern, dass Feuchtigkeit in das Steuergehäuse gelangt.

[0013] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung bildet das Steckerelement eine HV-Steckeraufnahme aus, die die HV-Steckkontaktelemente umfänglich umgibt und Führungsflächen für einen Leistungsstecker aufweist. Desweiteren bildet das Steckerelement bevorzugt eine LV-Steckeraufnahme aus, die die LV-Steckkontaktelemente umfänglich umgibt und Führungsflächen für einen Steuerstecker aufweist. Die HV-Steckeraufnahme eignet sich dementsprechend zur Führung und üblicherweise mechanischen Verriegelung des Leistungssteckers gegen das Steckergehäuse derart, dass die zugeordneten Steckkontaktelemente, die von dem Leistungsstecker gehalten sind und mit einem üblicherweise an den Leistungsstecker angeschlossenen Kabel elektrisch verbunden sind, im gefügten Zustand des Leistungssteckers die HV-Steckkontaktelemente kontaktiert. Entsprechendes gilt für die LV-Steckeraufnahme. Die HV- bzw. LV-Steckeraufnahme kann als weibliche oder männliche Steckeraufnahme ausgebildet sein. Korrespondierend sind der Leistungsstecker bzw. der Steuerstecker als männliches oder weibliches Steckerelement ausgebildet. Entsprechendes gilt für die Steckkontaktelemente des Steckerelements bzw. des zugeordneten Gegensteckers, der an das Steckerelement anzuschließen ist.

[0014] Bevorzugt geben die Führungsflächen für den Leistungsstecker und die Führungsflächen für den Steuerstecker Steckrichtungen vor, die um zumindest 80° relativ zueinander verschieden sind. Die unterschiedlichen zugeordneten Gegenstecker werden dementsprechend mit einem Winkel von zumindest 80° an das Steckerelement angesteckt. Bevorzugt geben die Führungsflächen für den Leistungsstecker bzw. den Steuerstecker Steckrichtungen vor, die im Wesentlichen parallel zu einer von dem Steckerelement durchragten Wand des Steuergehäuses des Steuerteils verlaufen. Die Gegenstecker und dementsprechend auch die daran angeschlossenen Kabel verlaufen dementsprechend bevorzugt parallel zu der entsprechenden Wand des Steuergehäuses, wodurch eine platzsparende Anordnung geschaffen ist. Besonders bevorzugt sind die Steckrichtungen um etwa 180° versetzt. Die zugeordneten Gegenstecker werden danach beim Anstecken an das Steckerelement aufeinander zu bewegt.

[0015] Gemäß der vorliegenden Erfindung bildet das Steckergehäuse eine Anlagefläche aus, an der eine Leiterplatte des Steuerteils anliegt. Diese Leiterplatte hat üblicherweise Kontaktzungen zum Aufnehmen für Kontaktzungen des Steckerelements, die von der Anlagefläche abragen und die mit den HV- bzw. LV-Steckkontaktelementen elektrisch verbunden sind. Besagte Kontaktzungen bilden üblicherweise das innere Ende der elektrisch leitenden Bahnen des Steckerelements aus. Außenseitig erfolgt der elektrische Anschluss an das Steckerelement über die HV- bzw. LV-Steckkontaktelemente. Im Innern des Steuergehäuses erfolgt der Anschluss an Leiterbahnen der Steuervorrichtung, bevorzugt an Leiterbahnen der der Leiterplatte über besagte Kontaktzungen. An der Leiterplatte sind dementsprechend Kontaktzungenaufnahmen ausgebildet, bevorzugt solche, wie sie in EP 2 236 330 A1 bzw. EP 2 897 230 A1 beschrieben sind. Neben den Kontaktzungen ist die Anlagefläche üblicherweise von einem Trennsteg überragt, der zwischen zwei den HV-Steckkontaktelementen zugeordneten HV-Kontaktzungen vorgesehen ist, um die Luft- und Kriechstrecke zwischen diesen HV-Kontaktzungen zu erhöhen.

[0016] Die Leiterplatte muss dabei kein einheitliches Gebilde sein. Die Leiterplatte muss auch nicht notwendigerweise als übliche Leiterplatte mit mehreren Ebenen von leitenden Bahnen innerhalb einer isolierenden Platte ausgebildet sein. Die Leiterbahn kann vielmehr ganz oder teilweise auch so ausgebildet sein, wie dies die EP 2 505 931 A1 der vorliegenden Anmelderin lehrt. Jedenfalls aber sind bevorzugt sämtliche Leiterbahnen, an die die Kontaktzungen angeschlossen sind, im Wesentlichen in einer Ebene vorgesehen. Folglich können auch mehrere Anlageflächensegmente vorgesehen sein, wobei ein Flächensegment beispielsweise von den HV-Kontaktzungen und das andere Flächensegment von den LV-Kontaktzungen durchragt ist. Damit können unterschiedlich dicke Bereiche der Leiterplatte angeschlossen werden, die sich beispielsweise durch unterschiedliche gestaltende Leiterbahnen für die Steuersignale einerseits und für den Leistungsstrom andererseits ergeben.

[0017] Das Steckergehäuse nimmt bevorzugt L-förmig geformte Kontaktbleche in sich auf. Diese L-Form ist üblicherweise durch Stanzen eines die Kontaktbleche ausbildenden Blechmaterials geformt. Aus der durch das ursprüngliche Blechmaterial gebildeten Ebene heraus können die Kontaktzungen gebogen sein. Mit dieser Blechbearbeitung ergeben sich die jeweiligen elektrischen Verbindungsstellen im Inneren des Steuergehäuses und an der Außenseite des Steuergehäuses auf einfache Weise.

[0018] Bevorzugt ist das Steuergehäuse durch Umspritzen eines das Steuergehäuse ganz oder teilweise ausbildenden Kunststoffmaterials um die Kontaktbleche ausgebildet. Das Material des Steuergehäuses wird beim Umspritzen mit dem Material der Kontaktbleche verbunden. Wird das Kunststoffmaterial beispielsweise aus einem Duroplast gebildet, kann durch das Umspritzen zuverlässig eine vollständige Abdichtung der Durchführung der Kontaktbleche durch das Steuergehäuse geschaffen werden. Dabei können bewegliche Kerne zum Einsatz kommen, die während des Spritzgießens die Kontaktbleche an vorbestimmter Position in der Spritzgießform halten, bis das umspritzte Kunststoffmaterial erstarrt und hinreichend formstabil ist.

[0019] Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung.

[0020] In dieser zeigen:

Fig. 1

eine perspektivische Seitenansicht eines Steuergehäusebodens mit einem Steckerelement;

Fig. 2

eine vergrößerte Draufsicht des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1;

Fig. 3

eine unterseitige Ansicht des Ausführungsbeispiels nach den Fig. 1 und 2 ohne Steuergehäuseboden und mit der Leiterplatte;

Fig. 4

Kontaktbleche zur Ausbildung der Leiterbahnen für HV- und LV-Kontaktzungen innerhalb des Steckergehäuses;

Fig. 5

eine perspektivische Seitenansicht der Oberseite des Ausführungsbeispiels des Steckergehäuses;

Fig. 6

eine Darstellung gemäß Fig. 5 der Unterseite des Ausführungsbeispiels des Steckergehäuses; und

Fig. 7

eine Gesamtdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer elektrischen Heizvorrichtung mit dem Steckergehäuse.

[0021] Die Fig.1 zeigt eine Draufsicht auf einen Steuergehäuseboden 2, der eine Leiterplatte 4 in sich aufnimmt, die mit nicht gezeigten elektronischen Bauteilen bestückt ist, um einen Leistungsstrom für elektrische Heizelemente zu schalten bzw. zu steuern, die in Fig. 7 wiedergegeben ist.

[0022] Der Steuergehäuseboden 2 ist aus Aluminium gebildet und hat einen umlaufenden Rand 6, der eine Durchbrechung 8 aufweist, in die ein Steckerelement 10 eingesetzt ist. Das Steckerelement 10 ist ein einheitliches Bauteil und ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel mit einem einheitlichen, d. h., vorliegend einteiligen Steckergehäuse 12 versehen. Teile des Steckergehäuses 12 befinden sich außerhalb des Steuergehäusebodens 2, andere Teile des Steckergehäuses 12 befinden sich innerhalb des Steuergehäusebodens 2 und damit innerhalb eines Steuergehäuses.

[0023] Das Steckergehäuse 12 bildet eine LV-Steckeraufnahme 14 und eine HV-Steckeraufnahme 16 aus. Die LV-Steckeraufnahme 14 umgibt umfänglich vorliegend drei in Fig. 4 dargestellte LV-Steckkontaktelemente 18.1-18.3. Die HV-Steckeraufnahme 16 umgibt zwei HV-Steckkontaktelemente 20.1, 20.2. Fig. 4 gibt die Ausrichtung der entsprechenden Kontaktelemente 18, 20 an. Die LV-Steckkontaktelemente 14 werden durch L-förmig geschnittene Kontaktbleche 22.1-3 ausgeformt. Die HV-Steckkontaktelemente 20.1; 20.2 werden durch gleichfalls L-förmig ausgestanzte HV-Kontaktbleche 24.1, 24.2 ausgeformt. Die entsprechenden Kontaktbleche 22, 24 haben LV-Kontaktzungen 26 bzw. HV-Kontaktzungen 28, die aus der Ebene des L-förmig geschnittenen Blechs herausgebogen sind.

[0024] Die Fig. 6 zeigt die entsprechenden freien Enden der Kontaktzungen 26, 28. Die entsprechenden freien Enden 26, 28 überragen eine Anlagefläche 30, die zur flächigen Anlage gegen die Leiterplatte 4 angepasst ausgebildet ist. Zwischen den HV-Kontaktzungen 28.1 und 28.2 befindet sich ein einteilig an dem Steckergehäuse 12 ausgebildeter Trennsteg 32, der die HV-Kontaktzunge 28 überragt und wesentlich breiter als diese ist. Durch diesen Trennsteg 32 wird die Luft- und Kriechstrecke zwischen den beiden HV-Kontaktzungen 28.1; 28.2 erhöht.

[0025] Wie insbesondere die Fig. 5 und 6 verdeutlichen, sind die von den HV- bzw. LV-Steckeraufnahmen 14, 16 gebildeten Öffnungen 34, 36 einander gegenüberliegend vorgesehen. Die durch die Steckeraufnahmen 14, 16 gebildeten Führungsflächen für nicht gezeigte Gegenstecker für Strom- bzw. Steuersignale erstrecken sich dementsprechend parallel zueinander. Wie ferner Fig. 1 verdeutlicht, verläuft die hierdurch vorgegebene Steckrichtung parallel zu derjenigen mit Bezugszeichen 38 gekennzeichneten Wand des Steuergehäusebodens, die von dem Steckerelement 10 durchsetzt ist.

[0026] Die Montage des Steckerelements 10 an dieser Wand 38 wird insbesondere mit Fig. 2 verdeutlicht. Hierzu hat das Steckergehäuse 12 einen inneren Flansch 40 und einen äußeren Flansch 42, die zwischen sich das Material der Wand 38 einschließen und klemmen, so dass eine Abdichtung bewirkt ist. Die Wand 38 bildet ferner eine äußere Aufnahme 44 aus, die den äußeren Flansch 42 außenseitig formschlüssig einschließt. Durch diese Ausgestaltung ist eine Labyrinthdichtung gegeben, welche verhindert, dass im Bereich der Durchbrechung 8 Feuchtigkeit oder Verschmutzung in das Steuergehäuse gelangen kann.

[0027] Das in Figur 1 gezeigte Steckergehäuse 12 ist mit einer Adapterkappe 46 für den Anschluss eines LV-Gegenelementes versehen. Diese Adapterkappe 46 ist mit dem Steckergehäuse 12 verrastet. Während das Steckergehäuse 12 durch einen roten Kunststoff ausgebildet ist, ist die Adapterkappe 46 zur Kennzeichnung der LV-Seite blau eingefärbt.

[0028] Statt der Adapterkappe 46 gemäß Figur 1 kann das Steckergehäuse 12 als solches auch mehrteilig ausgebildet und beispielsweise durch Rasten, Kleben oder Schweißen zu einer Einheit gefügt sein. Dabei sind stoffschlüssige Verbindungen zwischen den Gehäusehälften zu bevorzugen, um eine nach außen abgedichtete Aufnahme der stromführenden Bahnen innerhalb des Steckergehäuses sicherzustellen. Bei einer solchen zumindest zweiteiligen Ausgestaltung kann ein die LV-Steckeraufnahme ausbildendes Teil des Steckergehäuses aus einem anders eingefärbten Kunststoff als das die HV-Steckeraufnahme ausbildende Teil des Steckergehäuses ausgeformt sein. Dabei ist die HV-Steckeraufnahme üblicherweise rot oder orange eingefärbt, wohingegen die LV-Steckeraufnahme durch einen blau oder schwarz eingefärbten Kunststoff gebildet sein kann. Dabei kann der das HV-Teil bildende Kunststoff auch diejenigen Teile des Steckergehäuses ausbilden, die sich bis in das Steuergehäuse erstrecken. Bei dieser Ausgestaltung kann das Steckergehäuse zweiteilig ausgebildet sein mit einem innen und außen vorgesehenen und die HV-Steckeraufnahme ausbildenden Teil und einem zunächst separat spritzgegossenen und anders eingefärbten Teil, welches die LV-Steckeraufnahme ausformt und mit dem zuerst genannten Gehäuseteil üblicherweise stoffschlüssig oder formschlüssig, zumindest aber abgedichtet verbunden ist.

[0029] Die Figur 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer elektrischen Heizvorrichtung, die im Detail in EP 2 017 548 A1 beschrieben ist. Nachfolgend sollen lediglich die wesentlichen Teile von Leistungsteil und Steuerteil diskutiert werden.

[0030] Figur 7 verdeutlicht eine elektrische Heizvorrichtung mit einem Leistungsteil 50 und einem Steuerteil 52, die zu einer Einheit gefügt sind. In der Explosionsdarstellung gemäß Figur 7 ist ein Steuergehäuseboden 54 und ein zugeordneter Steuergehäusedeckel 56 von einem Kunststoffrahmen 58 abgehoben, der den Leistungsteil 50 umgibt. Dieser wird durch einen Heizblock 60 gebildet, der aus Heizelementen 62 und Radiatorelemente 64 gebildet ist, die geschichtet gegeneinander liegen. Die Heizelemente 62 werden durch mehrere in Längsrichtung hintereinander liegende PTC-Elemente gebildet, an denen beidseitig Kontaktbleche zur Bestromung anliegen.

[0031] Einzelnen dieser Kontaktbleche sind endseitig in Richtung auf das Steuerteil 52 über den Rahmen 58 hinaus verlängert und durch eine Dichtungsanordnung 66 hindurchgeführt, die ausführlich in EP 2 017 548 A1 beschrieben ist.

[0032] Das Steuerteil 52 umfasst eine Leiterplatte 68, die u.a. mit Federzungen 70 und Leistungstransistoren 72 bestückt ist. Die Federzungen 70 nehmen elektrisch kontaktierend die mit Bezugszeichen 74 gekennzeichneten Kontaktzungen, die durch die über den Rahmen 58 hinaus verlängerten Kontaktbleche gebildet sind. Den Leistungstransistoren 72 zugeordnet sind ferner Kühlelemente 76 vorgesehen, die durch die Dichtungsanordnung 66 hindurchgeführt und in Fenstern 78 freiliegen, die durch den Rahmen 58 gebildet sind.

[0033] Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Steckerelement 10 in Ausnehmungen zwischen dem Steuergehäuseboden 54 und dem Steuergehäusedeckel 56 eingelassen. In der Explosionsdarstellung ragt das Steuerteil befestigt an der Leiterplatte 68 von dieser ab.

[0034] Die zuvor vorgestellte Beschreibung zu Figur 7 stellt eine elektrische Heizvorrichtung für ein Kraftfahrzeug am Beispiel eines Luftheizers vor. Das Steckerelement kann ebenso gut an einem Steuergehäuse verwirklicht werden, wie es in EP 2 884 197 A1 für einen Flüssigkeitsheizer offenbart ist.

Bezugszeichenliste

[0035] 

2

Steuergehäuseboden

4

Leiterplatte

6

Rand

8

Durchbrechung

10

Steckerelement

12

Steckergehäuse

14

LV-Steckeraufnahme

16

HV-Steckeraufnahme

18.1

LV-Steckkontaktelement

18.2

LV-Steckkontaktelement

18.3

LV-Steckkontaktelement

20.1

HV-Steckkontaktelement

20.2

HV-Steckkontaktelement

22.1-3

LV-Kontaktblech

24.1/24.2

HV-Kontaktblech

26

LV-Kontaktsteg

28

HV-Kontaktsteg

30

Anlagefläche

34

LV-Öffnung

35

Trennsteg

36

HV-Öffnung

38

Wand

40

innerer Flansch

42

äußerer Flansch

44

äußere Aufnahme

46

Adapterkappe

50

Leistungsteil

52

Steuerteil

54

Steuergehäuseboden

56

Steuergehäusedeckel

58

Rahmen

60

Heizblock

62

Heizelement

64

Radiatorelement

66

Dichtungsanordnung

68

Leiterplatte

70

Federzunge

72

Leistungstransistor

74

Kontaktzunge

76

Kühlelement

78

Fenster

Ansprüche

1. Elektrische Heizvorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Leistungsteil (50) und einem Steuerteil (52), und mit einem gemeinsamen Gehäuse (2; 58, 54, 56), wobei das Steuerteil (52) eine LV-Schnittstelle für Steuersignale und eine HV-Schnittstelle für einen Leistungsstrom zum Betrieb des Leistungsteils (50) aufweist, wobei das Steuerteil (52) und das Leistungsteil (50) in baulicher Einheit in dem gemeinsamen Gehäuse (2; 58, 54, 56) vorgesehen sind, und mit einem einheitlichen Steckerelement (10), das an dem Gehäuse (2; 58, 54, 56) vorgesehen ist und HV-Steckkontaktelemente (20) für den Leistungsstrom, die elektrisch an die HV-Schnittstelle angeschlossen sind, und LV-Steckkontaktelemente (18) für die Steuersignale, die elektrisch an die LV-Schnittstellen angeschlossen sind, aufweist, wobei das Steckerelement (10) ein Steckergehäuse (12) aufweist, das fest mit dem Gehäuse (2) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckergehäuse (12) eine Anlagefläche (30) ausbildet, an der eine Leiterplatte (4) des Steuerteils (52) anliegt und die von Kontaktzungen (26, 28) überragt ist, die mit den HV- und LV-Steckkontaktelementen (18; 20) elektrisch verbunden sind.

2. Elektrische Heizvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckergehäuse (12) zumindest zwei Flanschabschnitte (40, 42) ausbildet, die zwischen sich Wandabschnitte (38) eines Steuergehäuses (2) des Steuerteils (52) aufnehmen.

3. Elektrische Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckerelement (10) eine HV-Steckeraufnahme (16) ausbildet, die die HV-Steckkontaktelemente (20) umfänglich umgibt und Führungsflächen für einen Leistungsstecker ausbildet, dass das Steckerelement (10) eine LV-Steckaufnahme (14) ausbildet, die die LV-Steckkontaktelemente (18) umfänglich umgibt und Führungsflächen für einen Steuerstecker ausbildet, und dass die Führungsflächen für den Leistungsstecker eine Steckrichtung vorgeben, die um zumindest 80° von der durch die Führungsflächen für den Steuerstecker vorgegebene Steckrichtung versetzt ist.

4. Elektrische Heizvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsflächen für den Leistungsstecker und die Führungsflächen für den Steuerstecker Steckrichtungen vorgeben, die im Wesentlichen parallel zu einer von dem Steckerelement (10) durchragten Wand (38) eines Steuergehäuses (2) des Steuerteils (52) verlaufen.

5. Elektrische Heizvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckrichtungen um etwa 180° versetzt sind.

6. Elektrische Heizvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckergehäuse (12) L-geformte Kontaktbleche (22; 24) in sich aufnimmt.

7. Elektrische Heizvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckergehäuse (12) durch Umspritzen eines das Steckergehäuse (12) ganz oder teilweise ausbildenden Kunststoffmaterials um die Kontaktbleche (22; 24) mit den Kontaktblechen (22; 24) verbunden ist.

8. Elektrische Heizvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckergehäuse (12) einteilig ausgebildet ist.

Claims

1. Electric heating device, in particular for a motor vehicle, having a power part (50) and a control part (52) and having a common housing (2; 58, 54, 56), the control part (52) having a low voltage interface for control signals and a high voltage interface for a power current for operating the power part (50), the control part (52) and the power part (50) being provided as an integral unit in the common housing (2; 58, 54, 56), and having a uniform plug element (10) which is provided at the housing (2; 58, 54, 56) and having high voltage plug contact elements (20) for the power current electrically connected to the high voltage interface, and low voltage plug contact elements (18) for the control signals, electrically connected to the low voltage interfaces, the plug element (10) having a plug housing (12), which is fixedly connected to the housing (2), characterized in that the plug housing (12) forms a abutment surface (30) on which a printed circuit board (4) of the control part (52) abuts and which is surmounted by contact blades (26, 28) electrically connected to the high voltage and low voltage plug contact elements (18; 20).

2. Electric heating device according to claim 1, characterized in that the connector housing (12) forms at least two flange portions (40, 42) which accommodate between them wall portions (38) of a control housing (2) of the control part (52).

3. Electric heating device according to one of the preceding claims, characterized in that the plug element (10) forms a high voltage plug receptacle (16) which circumferentially surrounds the high voltage plug contact elements (20) and forms guide surfaces for a power plug, in that the plug element (10) forms a low voltage plug receptacle (14), which circumferentially surrounds the low voltage plug contact elements (18) and forms guide surfaces for a control plug, and in that the guide surfaces for the power plug define a plug-in direction which is offset by at least 80° to the plug-in direction defined by the guide surfaces for the control plug.

4. Electric heating device according to claim 3, characterized in that the guide surfaces for the power plug and the guide surfaces for the control plug define plug-in directions which extend substantially parallel to a wall (38) of a control housing (2) of the control part (52) penetrated by the plug element (10).

5. Electric heating device according to claim 4, characterized in that the plug-in directions are offset by approximately 180°.

6. Electric heating device according to one of the previous claims, characterized in that the plug housing (12) accommodates L-shaped contact plates (22; 24) therein.

7. Electric heating device according to claim 6, characterized in that the plug housing (12) is connected to the contact plates (22; 24) by overmoulding the contact plates (22; 24) with a resin material forming all or part of the plug housing (12).

8. Electric heating device according to claim 7, characterized in that the plug housing (12) is formed in one piece.

Revendications

1. Dispositif de chauffage électrique, en particulier destiné à un véhicule automobile, avec une partie production (50) et une partie commande (52), et avec un boîtier commun (2 ; 58, 54, 56), dans lequel la partie commande (52) présente une interface BT destinée à des signaux de commande et une interface HT destinée à un courant de production permettant de faire fonctionner la partie production (50), dans lequel la partie commande (52) et la partie production (50) sont fournis sous forme d'unité structurelle au sein du boîtier commun (2 ; 58, 54, 56), et avec un élément formant fiche (10) homogène qui est fourni au niveau du boîtier (2 ; 58, 54, 56) et présente des éléments formant contact de fiche HT (20), destinés au courant de production et raccordés électriquement à l'interface HT, et des éléments formant contact de fiche BT (18) destinés aux signaux de commande et raccordés électriquement aux interfaces BT, dans lequel l'élément formant fiche (10) présente un boîtier de fiche (12) relié de manière fixe au boîtier (2), caractérisé en ce que le boîtier de fiche (12) forme une surface d'installation (30) au niveau de laquelle prend place une carte de circuit imprimé (4) de la partie commande (52) et qui est surmontée de languettes de contact (26, 28) reliées électriquement aux éléments formant contact de fiche HT et BT (18 ; 20).

2. Dispositif de chauffage électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier de fiche (12) forme au moins deux sections de bride (40, 42) qui reçoivent entre elles des sections de paroi (38) d'un boîtier de commande (2) de la partie commande (52).

3. Dispositif de chauffage électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément formant fiche (10) forme un logement de fiche HT (16) qui entoure de manière circonférentielle les éléments formant contact de fiche HT (20) et forme des surfaces de guidage destinées à une fiche de production, en ce que l'élément formant fiche (10)) forme un logement de fiche BT (14) qui entoure de manière circonférentielle les éléments formant contact de fiche BT (18) et forme des surfaces de guidage destinées à une fiche de commande, et en ce que les surfaces de guidage destinées à la fiche de production déterminent un sens de branchement qui est décalé d'au moins à 80° par rapport au sens de branchement déterminé par les surfaces de guidage destinées à la fiche de commande.

4. Dispositif de chauffage électrique selon la revendication 3, caractérisé en ce que les surfaces de guidage destinées à la fiche de production et les surfaces de guidage destinées à la fiche de commande déterminent des sens de branchement qui sont essentiellement parallèles à une paroi (38), traversée par l'élément formant fiche (10), d'un boîtier de commande (2) de la partie commande (52).

5. Dispositif de chauffage électrique selon la revendication 4, caractérisé en ce que les sens de branchement sont décalés d'environ 180°.

6. Dispositif de chauffage électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le boîtier de fiche (12) héberge des plaques de contact en forme de L (22 ; 24).

7. Dispositif de chauffage électrique selon la revendication 6, caractérisé en ce que le boîtier de fiche (12) est relié aux plaques de contact (22 ; 24) par surmoulage, autour des plaques de contact (22 ; 24), d'une matière plastique formant intégralement ou partiellement le boîtier de fiche (12).

8. Dispositif de chauffage électrique selon la revendication 7, caractérisé en ce que le boîtier de fiche (12) est formé d'une seule pièce.

Zeichnung