DE10062464B4

DE10062464B4 - Elektrische Steckverbindung

Info

Publication number: DE10062464B4
Application number: DE10062464A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Ing. Birkenmaier; Gunter Dipl.-Ing. Philipp; Hubert Dipl.-Ing. Remmlinger; Karlheinz Dipl.-Ing. Mayr; Wolfgang Dipl.-Ing. Schmid; Henrik Dipl.-Ing. Schuh
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1999-12-23
Filing date: 2000-12-14
Publication date: 2011-03-31
Anticipated expiration: 2020-12-15
Also published as: DE10062464A1

Abstract

Elektrische Steckverbindung mit zwei an einem elektrischen Bauteil, insbesondere einem Aktuator für ein Kraftfahrzeug-Automatgetriebe, vorgesehenen Anschlußkontakten und mit zwei an einem Stecker vorgesehenen Verbindungskontakten, wobei je ein Verbindungskontakt mit dem zugehörigen Anschlußkontakt in lösbarer Weise in Eingriff zu bringen ist, und die Anschlußkontakte und die Verbindungskontakte derart ausgestaltet und angeordnet sind, dass Bauteil und Stecker miteinander durch axiale oder radiale Montage ohne Ausrichtung der beiden Teile zueinander verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Anschlußkontakt (3) des elektrischen Bauteils (5) eine kreisförmige Fläche an einer seiner Stirnseiten ist und der andere Anschlußkontakt (4) eine diese kreisförmige Fläche konzentrisch umgebende Ringfläche ist und dass die Verbindungskontakte (1, 2) des Steckers (6) im Abstand voneinander und parallel zueinander angeordnete federnde Laschen sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Steckverbindung mit zwei an einem elektrischen Bauteil, insbesondere einem Aktuator für ein Kraftfahrzeug-Automatgetriebe vorgesehenen Anschlußkontakten und mit zwei an einem Stecker vorgesehenen Verbindungskontakten, wobei je ein Verbindungskontakt mit dem zugehörigen Anschlußkontakt in lösbarer Weise in Eingriff zu bringen ist.
Derartige Aktuatoren, z. B. in Form von Druckreglern oder Magnetventilen, werden insbesondere zur Druckregelung in Automatgetrieben für Kraftfahrzeuge eingesetzt. Ferner werden elektromagnetisch betätigbare Proportionalventile als Druckregelventile auch in Steuerungen für Getriebe, Baumaschinen, Regelanlagen mit hydraulischen Stelleinrichtungen etc. verwendet. Aus der Patentanmeldung DE 199 49 757.5 der Anmelderin ist ein hydraulisch betätigbarer Aktuator in Form eines Proportionalventils, eines Volumenstromventils oder eines Schaltventils zur Druckregelung, insbesondere in einem Automatgetriebe für Kraftfahrzeuge bekannt, mit einem Anker, der in einem Ventilgehäuse verschiebbar gelagert ist und der mit einer Ankerstange mit einem Ventilschieber verbunden ist.
Eine elektrische Steckverbindung für einen derartigen Aktuator mit wenigstens zwei am Aktuator vorgesehenen Rundkontakten und mit wenigstens zwei Steckkontakten an einem Stecker zur Verbindung mit den Rundkontakten ist in der Patentanmeldung DE 198 20 901.0 der Anmelderin beschrieben. Hierbei weist die Steckverbindung Mittel auf, die so ausgebildet sind, dass der Stecker in einer Ebene, welche sich beispielsweise senkrecht zur Längsachse der Rundkontakte erstreckt, aufsteckbar und am Bauteil arretierbar ist, wobei nach dem Aufsetzen des Steckers auf die Kontakte ein freier Zugang zu der Justiervorrichtung für den Aktuator ermöglicht wird. Der Stecker weist dazu zwei übereinander angeordnete U-förmige Federlaschen auf, deren Öffnungen in dieselbe Richtung weisen, während konzentrisch zur Längsachse der Rundkontakte ein Zahnkranz mit radial nach außen geöffneten Rastkerben am Bauteil vorgesehen ist, in die wenigstens eine Rastnase zur Arretierung des Steckers in Umfangsrichtung eingreift.
Die Justierung des Bauteils erfolgt durch eine Ausnehmung in einem Rasthaken, die derart angeordnet ist, dass eine Stellschraube im Inneren eines der Rundkontakte von der Stirnseite aus zugänglich ist.
Die DE 38 09 843 A1 offenbart eine elektrische Steckdose mit Kontaktfedern, deren Anschlussteil jeweils in Kammern eines Sockels eingelegt ist. Hierbei liegen Mittelbügel von Anschlussfedern auf Stegen der Kontaktfedern auf, wodurch ein Übergangswiderstand zwischen der Anschlussfeder und der Kontaktfeder sehr kleinen ist.
Aus der US 5 940 966 A geht ein elektronische Verbindungsvorrichtung hervor, welche einen koaxialen Verbinder umfasst. Der Verbinder verfügt über ein dielektrisches Material mit einer zentralen Öffnung und mit isolierten, elektrisch leitenden inneren und äußeren Oberflächen, sowie über ein erstes und ein zweites Ende. Dabei ist das erste Ende zur Anbindung an eine elektrische Baugruppe vorgesehen und das zweite Ende zur steckbaren Anbindung an eine Platine mit gedruckten Leiterbahnen.
Die DE 41 36 031 C1 schlägt für ein elektrisches System eines Kraftfahrzeugs einen Doppel-Steckkontakt vor. Dieser besteht aus zwei, jeweils mit einer Flachleiterbahn verbundenen Anschlussfahnen. Die Anschlussfahnen verfügen über federnde Arme, welche beim Einstecken einer Kontaktfahne leicht auseinandergedrückt werden, wodurch eine im wesentlichen punktförmige Berührungsfläche der nasenförmigen Vorsprünge der Anschlussfahnen mit der Kontaktfahne mit einer definierten Druckkraft beaufschlagt werden, so dass ein sicherer elektrischer Kontakt gewährleistet ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine kostengünstige modulfähige lösbare elektrische Steckverbindung, insbesondere für die Aktuatoren von Kraftfahrzeug-Automatgetrieben, wie Druckregler und Magnetventile zu schaffen und zwar ohne Ausrichtung von Stecker und Bauteil zueinander.
Ausgehend von einer elektrischen Steckverbindung der eingangs näher genannten Art erfolgt die Lösung dieser Aufgabe mit den in den Ansprüchen 1 und 2 angegebenen Merkmalen.
Mit den erfindungsgemäßen Ausgestaltungen der elektrischen Steckverbindungen werden die Vorteile einer modulfähigen Kontaktierung erzielt und zwar sowohl die gleichzeitige parallele direkte Kontaktierung mehrerer Aktuatoren als auch die Kontaktierung eines einzigen Aktuators. Lange elektrische Kriechstrecken sind zwischen den Kontakten herstellbar.
Bei den in den Ansprüchen 1 und 2 beschriebenen Ausgestaltungen ist keine Ausrichtung der beiden Teile, d. h. des Steckers und des Aktuators zueinander erforderlich. Die Erfindung betrifft auch deren geometrische Umkehr, d. h., daß die Formen der Anschlußkontakte des elektrischen Bauteils auch als Verbindungskontakt des Steckers vorgesehen sein können und umgekehrt die Formen der Verbindungskontakte des Steckers auch als Anschlußkontakte des elektrischen Bauteils.
Falls erforderlich, kann durch die besondere Ausgestaltung des Steckers der Aktuator immer noch durch einen der Verbindungskontakte des Steckers hindurch justiert werden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert, in der vorteilhafte Ausgestaltungen dargestellt sind.
Es zeigen:
1, 3, 4, 6, 7, 8 und 10, 11, 12 Ausführungsformen ohne Ausrichtung Bauteil und Stecker zueinander und
2, 5, 9, und 13, 14 Ausführungsformen mit Ausrichtung von Bauteil und Stecker zueinander.
Die in den 2 bis 9, sowie 13 und 14 gezeigten Ausführungsformen sind nicht Teil des erfinderischen Gedankens.
Bei allen dargestellten Ausführungsbeispielen sind die Verbindungskontakte des Steckers und die Anschlußkontakte des Aktuators derart ausgestaltet und angeordnet, dass Bauteil und Stecker miteinander durch axiale oder radiale Kontaktierung ohne oder mit Ausrichtung der beiden Teile zueinander verbindbar sind. Gleiche Teile sind in allen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Aktuator 5 für ein Kraftfahrzeug-Automatgetriebe elektrisch durch einen Stecker zu kontaktieren, dessen Verbindungskontakte mit 1, 2 bezeichnet sind. Diese Verbindungskontakte 1, 2 bestehen hierbei aus im Abstand voneinander und parallel zueinander angeordneten federnden Laschen 1, 2, die elektrisch voneinander isoliert sind. Die federnde Lasche 1 ist hierbei als Doppellasche ausgeführt. Der Aktuator 5 ist mit einer kreisförmigen Fläche 3 an einer seiner Stirnseiten versehen, die den einen Anschlußkontakt darstellt und mit einer diese kreisförmige Fläche 3 konzentrisch umgebende Ringfläche 4, die von der kreisförmigen Fläche 3 elektrisch isoliert ist und die den anderen Anschlußkontakt darstellt. Eine Ausrichtung von Aktuator 5 und Stecker mit den Verbindungskontakten 1, 2 ist hierbei nicht erforderlich. Die Ankontaktierung kann entweder in Axialrichtung (wie es durch den Pfeil f1 angedeutet ist) oder in Radialrichtung erfolgen (wie es durch den Pfeil f2 angedeutet ist).
Bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel bestehen die Anschlußkontakte des Aktuators 5 aus zwei an einer der Stirnseiten des Bauteils 5 (Aktuator) angeordneten in Axialrichtung hervorspringenden koaxial zur Längsachse des Bauteils 5 und konzentrisch zueinander angeordneten Ringen 3, 4, die die gleiche Höhe aufweisen, während die Verbindungskontakte des mit 6 bezeichneten Steckers geschlitzte Federklammern 1, 2 sind, die jeweils an einer beliebigen Stelle auf je einem gedachten Ring angeordnet sind, deren Durchmesser den ringförmigen Anschlußkontakten 3, 4 entsprechen. Auch hierbei ist keine Ausrichtung von Bauteil 5 und Stecker 6 zueinander erforderlich, wobei letzterer in Axialrichtung f1 montiert wird.
Bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Anschlußkontakte des Bauteils 5 zwei im Abstand voneinander und parallel zueinander sowie parallel zu einer der Stirnflächen des Bauteils 5 und konzentrisch zur Längsachse des Bauteils 5 angeordnete Scheiben 3, 4, während die beiden Verbindungskontakte des Steckers 6 zwei in einer Ebene nebeneinander angeordnete Federklammern 1, 2 sind, deren Abstand voneinander dem Abstand der beiden Scheiben 3, 4 entspricht. Eine Ausrichtung der Bauteile zueinander ist hierbei nicht erforderlich; die in den Federklammern angeordneten Ω-förmigen Aussparungen umgreifen bei radialer Montage des Steckers 6 in Richtung f2 jeweils die zugehörige Scheibe 3, 4 des Bauteils 5.
Bei dem in 6 bis 8 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Anschlußkontakte des Bauteils 5 zwei an einer seiner Stirnseiten angeordnete in Axialrichtung hervorspringende koaxial zur Längsachse des Bauteils 4 und konzentrisch zueinander angeordnete Ringe 3, 4 gleicher oder ungleicher Höhe, während die Verbindungskontakte des Steckers Gabelform aufweisen, wobei die den inneren Ring 4 kontaktierende Gabel 2 kleiner ist als die den äußeren Ring 3 kontaktierende Gabel 1. Die beiden Gabeln 1, 2 können dabei Teile eines in den Stecker 6 integrierten einlagigen Stanzgitters sein (7) oder aber Teile eines in den Stecker 6 integrierten zweilagigen Stanzgitters (8). Die Montage der Verbindungskontakte 1, 2 des Steckers erfolgt auch hierbei in Axialrichtung, ohne dass eine Ausrichtung von Bauteil und Stecker zueinander erforderlich ist.
Bei dem in 10 bis 12 dargestellten Ausführungsbeispiel bestehen die Anschlußkontakte des Bauteils 5 aus zwei nebeneinander und parallel zueinander an einer der Stirnseiten des Bauteils 5 angeordneten unterschiedlich langen Federlaschen 3, 4, während der eine Verbindungskontakt des Steckers 6 eine kreisförmige Fläche 2 ist und der andere Verbindungskontakt des Steckers eine diese kreisförmige Fläche 2 konzentrisch umgebender Ring 1 ist, der wieder von der kreisförmigen Fläche 2 elektrisch isoliert ist. In 10 ist eine Seitenansicht und in 11 eine Stirnansicht des Bauteils 5 dargestellt und in 12 eine Seitenansicht und eine Stirnansicht des Steckers, wobei mit 7 der Isolator zwischen den Kontakten 1, 2 bezeichnet ist. Auch hierbei ist keine Ausrichtung von Bauteil und Stecker zueinander erforderlich.
2 zeigt nun ein Ausführungsbeispiel mit einer groben Ausrichtung des Bauteils 5 relativ zum Stecker 6. Die Anschlußkontakte des Bauteils 5 bestehen hierbei aus zwei symmetrisch zur Längsachse des Bauteils 5 an einer seiner Stirnseiten angeordneten im wesentlichen halbkreisförmigen Abschnitten 3, 4, während die Verbindungskontakte des Steckers 6 zwei Federlaschen 1, 2 sind, deren Abstand voneinander dem Durchmesser des durch die beiden halbkreisförmigen Abschnitte 3, 4 gebildeten Kreises entspricht. Mit 7 ist wieder der elektrische Isolator zwischen den beiden halbkreisförmigen Abschnitten 3, 4 bezeichnet. Der Stecker 6 wird in Axialrichtung 1 montiert; eine Grobausrichtung von Bauteil 5 und Stecker 6 zueinander ist erforderlich, damit die beiden Verbindungskontakte 1, 2 nicht in Eingriff mit dem Isolator 7 gelangen.
Bei dem in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel bestehen die beiden Anschlußkontakte des Bauteils 5 aus zwei parallel zueinander an einer der Stirnseiten angeordneten Flachkontakten 3, 4, während die Verbindungskontakte des Steckers 6 zwei in einer Ebene nebeneinander angeordnete Federlaschen (mit Aussparungen) 1, 2 sind, deren Abstand voneinander dem Abstand der Flachkontakte 3, 4 entspricht. Der Stecker wird hierbei in Radialrichtung f2 montiert.
Bei dem in 9 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Anschlußkontakte des Bauteils 5 als zwei an einer seiner Stirnseiten angeordnete Rundstifte 3, 4 ausgeführt, während die Verbindungskontakte des Steckers 6 wiederum zwei in einer Ebene nebeneinander angeordnete Federklammern 1, 2 sind, deren Abstand voneinander dem Abstand der Rundstifte 3, 4 entspricht. Auch hierbei wird der Stecker in Radialrichtung montiert.
13 und 14 zeigen zwei Teilschnitte, die um 90° zueinander versetzt sind, durch einen Aktuator, wie er für ein Kraftfahrzeug-Automatgetriebe verwendet wird, mit Anschlußkontakten 3, 4. Diese sind als federnde Gabelkontakte ausgebildet und in einem aus einem isolierenden Werkstoff bestehenden und mit dem Aktuator 5 fest verbundenen Steckergehäuse zur Vorzentrierung eines nicht gezeigten Steckers angeordnet. Durch diese Anordnung der Gabelkontakte 3, 4 in dem Aktuator 5 wird vorteilhafterweise erreicht, dass zur Montage eines Steckers mit dem Aktuator 5 lediglich eine grobe Ausrichtung der beiden Bauteile zueinander erforderlich ist.
Bezugszeichenliste

1: Verbindungskontakt
2: Verbindungskontakt
3: Anschlußkontakt
4: Anschlußkontakt
5: Bauteil/Aktuator
6: Stecker
7: Isolator

Claims

Elektrische Steckverbindung mit zwei an einem elektrischen Bauteil, insbesondere einem Aktuator für ein Kraftfahrzeug-Automatgetriebe, vorgesehenen Anschlußkontakten und mit zwei an einem Stecker vorgesehenen Verbindungskontakten, wobei je ein Verbindungskontakt mit dem zugehörigen Anschlußkontakt in lösbarer Weise in Eingriff zu bringen ist, und die Anschlußkontakte und die Verbindungskontakte derart ausgestaltet und angeordnet sind, dass Bauteil und Stecker miteinander durch axiale oder radiale Montage ohne Ausrichtung der beiden Teile zueinander verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Anschlußkontakt (3) des elektrischen Bauteils (5) eine kreisförmige Fläche an einer seiner Stirnseiten ist und der andere Anschlußkontakt (4) eine diese kreisförmige Fläche konzentrisch umgebende Ringfläche ist und dass die Verbindungskontakte (1, 2) des Steckers (6) im Abstand voneinander und parallel zueinander angeordnete federnde Laschen sind.
Elektrische Steckverbindung mit zwei an einem elektrischen Bauteil, insbesondere einem Aktuator für ein Kraftfahrzeug-Automatgetriebe, vorgesehenen Anschlußkontakten und mit zwei an einem Stecker vorgesehenen Verbindungskontakten, wobei je ein Verbindungskontakt mit dem zugehörigen Anschlußkontakt in lösbarer Weise in Eingriff zu bringen ist, und die Anschlußkontakte und die Verbindungskontakte derart ausgestaltet und angeordnet sind, dass Bauteil und Stecker miteinander durch axiale oder radiale Montage ohne Ausrichtung der beiden Teile zueinander verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlußkontakte (3, 4) des Bauteils (5) zwei nebeneinander und parallel zueinander an einer seiner Stirnseiten angeordnete unterschiedlich lange Federlaschen sind und dass der eine Verbindungskontakt (2) des Steckers (6) eine kreisförmige Fläche ist, während der andere Verbindungskontakt (1) des Steckers (6) ein diese kreisförmige Fläche konzentrisch umgebender Ring ist.