DE102004050689A1 - Plug-in system, in particular for mechatronic transmission or engine controls - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Stecksystem zum Verbinden eines Steuergerätes mit diversen elektrischen und/oder elektronischen Komponenten, wobei eine jede Komponente über ein Kabel (10) mit dem Steuergerät verbunden ist und wobei am Kabelende (11) ein geeigneter Gegenstecker (12) für die Komponente angeordnet ist. DOLLAR A Hierauf baut die Erfindung dadurch auf, dass ein jeder Gegenstecker (12) in einen Kabelkanal (20) schwimmend - also mit Spiel in allen drei Raumachsen - eingebettet ist. DOLLAR A Dadurch werden die Gegenstecker (12) in vorteilhafter Weise gegenüber den Komponenten vorpositioniert, ohne das benötigte Ausgleichsspiel in allen drei Raumachsen zu verlieren. Die Montage gelingt gleichsam zuverlässig, jedoch in deutlich verkürzter Zeit. DOLLAR A Die vorliegende Erfindung eignet sich insbesondere für Steckkontaktierungen mechatronischer Getriebe- oder Motorsteuerungen etc. eines Kraftfahrzeuges.The present invention relates to a plug-in system for connecting a control unit with various electrical and / or electronic components, wherein each component via a cable (10) is connected to the controller and wherein the cable end (11) a suitable mating connector (12) for the component is arranged. DOLLAR A to this, the invention is based on the fact that each mating connector (12) in a cable channel (20) floating - so with game in all three spatial axes - is embedded. DOLLAR A As a result, the mating connector (12) are pre-positioned in an advantageous manner with respect to the components, without losing the necessary compensation game in all three spatial axes. The installation succeeds as it reliably, but in a much shorter time. DOLLAR A The present invention is particularly suitable for plug-in contacts mechatronic transmission or engine controls, etc. of a motor vehicle.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Stecksystem zum Verbinden eines Steuergerätes mit diversen elektrischen und/oder elektronischen Komponenten, insbesondere für mechatronische Getriebe- oder Motorsteuerungen eines Kraftfahrzeuges, wobei eine jede Komponente über ein Kabel mit dem Steuergerät verbunden ist und wobei am Kabelende ein geeigneter Gegenstecker für die Komponente angeordnet ist.The The present invention relates to a plug-in system for connecting a control unit with various electrical and / or electronic components, in particular for mechatronic Transmission or engine controls of a motor vehicle, wherein a every component over a cable to the controller is connected and wherein at the cable end a suitable mating connector for the Component is arranged.

Automatikgetriebe für Personenkraftfahrzeuge (PKW), aber auch Verbrennungskraftmaschinen (Motoren) oder Bremssysteme etc., werden zunehmend vornehmlich elektronisch gesteuert. Während dafür bisher sog. „stand-alone"-Steuergeräte zum Verbau in einen vor Umwelteinflüssen schützenden Elektronikraum (E-Box) oder in den Passagierraum vorgesehen waren, setzt sich der Trend zu sog. mechatronischen Steuerungen, also zur Integration von Steuerelektronik und der zugehörigen Sensorik in das Getriebe, den Motor, das Bremssystem oder dergleichen weiter fort. Ähnliche Trends für „Vorortelektronik" gibt es auch in anderen Bereichen außerhalb der Kraftfahrzeugtechnik wie der Luft- und Raumfahrtechnik, der Schiffstechnik, etc.automatic transmission for passenger vehicles (Cars), but also internal combustion engines (engines) or brake systems etc., are increasingly predominantly controlled electronically. While doing so far so-called "stand-alone" control devices for installation in one before environmental influences protective electronics room (E-Box) or were provided in the passenger compartment, the sits Trend towards so-called mechatronic controls, ie for integration of control electronics and the associated sensors in the transmission, the engine, the brake system or the like on. Similar There are also trends for "on-the-spot electronics" in other areas outside the Automotive technology such as aerospace technology, ship technology, Etc.

In einigen Anwendungen mechatronischer Steuerungen werden Stanzgitter zur Strom- und Signalverteilung eingesetzt. Diese Lösung zeigt jedoch deutliche Nachteile bezüglich der Punkte Abdichtung des Elektronikraumes, Spanschutz, Flexibilität und Toleranzausgleich gegenüber Kabelbäumen oder einer sog. Flextechnologie. Des Weiteren ist wegen Einhaltung von Mindestquerschnitten der Stanzgitter eine Entflechtung der Leiter bahnen schwerer möglich als bei Flex-Leiterbahnen (Ausbildung sehr feiner Strukturen von Cu-Leiterbahnen) oder Kabelbäumen. Bei Änderungen sind zudem teuere Eingriffe in das Stanzwerkzeug notwendig.In Some applications of mechatronic control systems are stamped grid used for power and signal distribution. This solution shows but significant disadvantages regarding the points sealing the electronics compartment, chip protection, flexibility and tolerance compensation across from harnesses or a so-called flex technology. Furthermore, because of compliance From minimum cross sections of the leadframes unbundling of the conductor tracks harder possible as in flex-tracks (training very fine structures of Cu tracks) or harnesses. In case of changes In addition, expensive interventions in the punching tool are necessary.

Es ist auch bekannt, mehrere Leitungskabel vorzusehen, welche als ein Büschel (Kabelbaum) Signale und Ströme zwischen einer Steuerelektronik und diverser elektrischer und/oder elektronischer Komponenten (insb. Sensoren, Ventile, etc. ...) übertragen.It It is also known to provide a plurality of line cables, which as a tuft (Wiring harness) signals and currents between a control electronics and various electrical and / or electronic components (in particular sensors, valves, etc. ...) transmitted.

Mit anderen Worten werden zu kontaktierenden Komponenten weitere und aufwendigere Stromführungswege bei nicht kompakter Bauweise durch einfache Verkabelung kontaktiert. Die Kontaktierung selbst erfolgt über einen am Kabelende angeordneten Gegenstecker, welcher mit einem Steckplatz der Komponente korrespondiert. Falls mehrere Komponenten auf einen Hauptstrang zusammengeführt worden sind, entstehen Kabelbüschel mit endseitig am einzelnen Kabel angeordneten Gegensteckern. Ein solches Stecksystem hat insbesondere zum Nachteil, dass ein jeder Komponenten-Gegenstecker am Kabelbüschel einzeln bei der Montage auf den jeweiligen Steckplatz der Komponente gesteckt werden muss.With In other words, components to be contacted are further and more complex current routing not compactly contacted by simple wiring. The contacting itself takes place via a cable end Mating connector, which corresponds to a slot of the component. If several components have been merged into one main strand are, arise tufts with mating connectors arranged at the end on the individual cable. One such plug-in system has in particular to the disadvantage that each Component mating connector on the cable trough individually during assembly must be plugged into the respective slot of the component.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Stecksystem bereitzustellen.Of these, The present invention is based on the object, one opposite to provide the prior art improved connector system.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.These The object is achieved by the Characteristics of the independent Patent claim 1 solved. Advantageous embodiments and developments, which individually or in combination with each other are Subject of the dependent Claims.

Die Erfindung baut auf gattungsgemäßen Stecksystemen zum Verbinden eines Steuergerätes mit diversen elektrischen und/oder elektronischen Komponenten dadurch auf, dass ein jeder Gegenstecker in einen Kabelkanal schwimmend – also mit Spiel in allen drei Raumachsen – eingebettet ist. Dadurch werden die Gegenstecker in vorteilhafter Weise gegenüber den Komponenten vorpositioniert, ohne das benötigte Ausgleichsspiel in allen drei Raumachsen zu verlieren. Die Montage gelingt gleichsam zuverlässig jedoch in deutlich verkürzter Zeit.The Invention builds on generic plug-in systems for connecting a control unit with various electrical and / or electronic components thereby on that one each mating connector floating in a cable channel - so with game in all three spatial axes - embedded is. As a result, the mating connector in an advantageous manner to the Pre-positioned components, without the necessary compensation game in all to lose three spatial axes. However, the installation succeeds as it is reliable in a much shorter time.

Bewährt haben sich Kabelkanäle, welche ein wannenförmiges Teil und eine dazu korrespondierende Abdeckung umfassen.Have proven cable ducts, which a trough-shaped Part and a corresponding cover include.

Ebenfalls hat sich bewährt, im Kabelkanal – insbesondere im wannenförmigen Teil – Ausnehmungen vorzusehen, welche einen jeden Komponenten-Gegenstecker vorpositionieren.Also has proved its worth, in the cable duct - in particular in the trough-shaped Part - recesses provide which pre-position each component mating connector.

Um schließlich auch die verschiedenen Richtungen, in denen zu kontaktierende Komponenten gemeinhin verteilt sind, abdecken zu können, wird vorgeschlagen, den Kabelkanal vorzugsweise in mehrere Abschnitte zu untergliedern. Dadurch können die verschiedenen Raumachsen (Lage der Komponenten, Steckrichtung der Komponenten-Kontakte) deutlich einfacher berücksichtigt werden.Around after all also the different directions in which components to be contacted commonly distributed to be able to cover is proposed, the cable duct preferably in several sections to subdivide. Thereby can the different spatial axes (position of the components, plug-in direction the component contacts) are considered much easier.

Mit der vorliegenden Erfindung erhält der Montagebewegungsablauf beim Aufstecken der Kontakte an die Komponenten einen höheren Freiheitsgrad. Des Weiteren kann durch die Untergliederung des Kabelbaums jeder Abschnitt fest montiert werden und die Toleranzen über die großen Distanzen durch die flexiblen Leitungen zwischen den Abschnitten in allen Richtungen abgefangen werden. Über den Kabelkanal können alle Komponen ten-Gegenstecker zeitgleich und vor allem in nur einem Arbeitsschritt an den Komponenten aufgesteckt werden, denn die Aufsteck- und Abzugskräfte werden durch den Kabelkanal aufgenommen. Die „schwimmend" gelagerten Gegenstecker sind toleranzausgleichend bei der Kontaktierung der Komponenten und die flexiblen Kabel lassen diesen Toleranzausgleich (im Gegensatz zum z.B. aus dem Stand der Technik bekannten relativ starren Stanzgitterkontakt) im Kabelkanal zu. Dadurch ist keine so hohe und kostenintensive Maßgenauigkeit notwendig.With the present invention, the mounting movement sequence when attaching the contacts to the components receives a higher degree of freedom. Further, by the subdivision of the wiring harness, each section can be fixedly mounted and the tolerances can be intercepted over the long distances through the flexible lines between the sections in all directions. about the cable channel all Komponen th mating connector can be attached at the same time and above all in only one step to the components, because the Aufsteck- and withdrawal forces are absorbed by the cable channel. The "floating" mounted mating connectors are tolerance-compensating when contacting the components and the flexible cables allow this tolerance compensation (in contrast to, for example, known from the prior art relatively rigid punched grid contact) in the cable channel.Thereby no such high and costly dimensional accuracy is necessary.

Zusätzliche Einzelheiten und weitere Vorteile der Erfindung werden nachfolgend an Hand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung beschrieben.additional Details and further advantages of the invention are given below on the basis of a preferred embodiment in conjunction with the attached Drawing described.

Darin zeigen schematisch:In this show schematically:

1 ein Stecksystem umfassend zwei Abschnitte eines geöffneten Kabelkanals; 1 a plug-in system comprising two sections of an opened cable duct;

2 dass Stecksystem gemäß 1 in einer perspektivischen Hinteransicht; 2 that plug-in system according to 1 in a perspective rear view;

3 dass Stecksystem gemäß 1 in einer perspektivischen Draufsicht; und 3 that plug-in system according to 1 in a perspective plan view; and

4 das Stecksystem gemäß 3 mit mittels einer Abdeckung verschlossenen Kabelkanälen. 4 the plug-in system according to 3 with closed by a cover cable channels.

Bei der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten.at the following description of a preferred embodiment In the present invention, like reference characters designate like or comparable components.

1 bis 3 zeigen aus verschiedenen Perspektiven ein Stecksystem zum Verbinden eines Steuergerätes (nicht dargestellt) mit diversen elektrischen und/oder elektronischen Komponenten (nicht dargestellt). Hierfür ist jeweils ein Kabel 10 vorgesehen, das an seinem Ende 11 einen Gegenstecker 12 aufweist. Mehrere Kabel 10 und Stecker 12 benachbarter und/oder in einer Raumachse angeordneter Komponenten sind in einem Kabelkanal 20 eingebettet. Hierfür sind im Kabelkanal 20 definierte Ausnehmungen 23 für die endseitig am Kabelbüschel 10 angeordneten Komponenten-Gegenstecker 12 vorgesehen. Erfindungsgemäß erfolgt die Einbettung „schwimmend", also mit Spiel des/der Stecker/s 12 in allen drei Raumrichtungen. Mit anderen Worten sind die Ausnehmungen 23 derart dimensioniert, dass die Komponenten-Gegenstecker 12 lediglich eine Vorpositionierung erfahren. Um den Kabelkanal 20 samt Stecker 12 auf die Komponenten aufstecken zu können ist der Kabelkanal 20 vorzugsweise als Wanne 21 ausgebildet, welche – wie in 4 dargestellt – mittels eines Deckels 22 abdeckbar ist. Der Deckel 22 ist mit der Wanne 21 derart beispielsweise über Rastelemente (nicht dargestellt) verbindbar, dass der Deckel 22 die beim Steckvorgang auftretenden Kräfte sicher aufnimmt. Durch Abdeckung der Wanne 22 mit einem Deckel 22 liegt also ein leicht montierbares Bauteil mit definiert vorpositionierten Komponenten-Gegensteckern 12 vor. 1 to 3 show from different perspectives a plug-in system for connecting a control unit (not shown) with various electrical and / or electronic components (not shown). There is one cable for each 10 provided that at its end 11 a mating connector 12 having. Several cables 10 and plugs 12 adjacent and / or arranged in a spatial axis components are in a cable channel 20 embedded. For this purpose are in the cable channel 20 defined recesses 23 for the end at the cable tuft 10 arranged component mating connector 12 intended. According to the embedding takes place "floating", so with game of / the plug / s 12 in all three directions. In other words, the recesses are 23 dimensioned such that the component mating connector 12 only experienced a pre-positioning. To the cable channel 20 with plug 12 To attach to the components is the cable channel 20 preferably as a tub 21 trained, which - as in 4 represented - by means of a lid 22 can be covered. The lid 22 is with the tub 21 so for example via latching elements (not shown) connectable, that the lid 22 absorbs the forces occurring during the insertion process safely. By covering the tub 22 with a lid 22 So is an easily assembled component with defined pre-positioned component mating connectors 12 in front.

Wie die Figuren zeigen, ist der Kabelkanal 20 vorzugsweise in mehrere Abschnitte 20a, 20b, ... untergliedert. Dadurch können die verschiedenen Raumachsen (Lage der Komponenten, Steckrichtung der Komponenten-Kontakte) deutlich einfacher berücksichtigt werden.As the figures show, the cable channel 20 preferably in several sections 20a . 20b , ... subdivided. As a result, the different spatial axes (position of the components, plug-in direction of the component contacts) can be considered much easier.

Mit der vorliegenden Erfindung erhält der Montagebewegungsablauf beim Aufstecken der Kontakte 12 an die Komponenten einen höheren Freiheitsgrad. Des Weiteren kann durch die Untergliederung des Kabelbaums 10 jeder Abschnitt fest montiert werden und die Toleranzen über die großen Distanzen durch die flexiblen Leitungen 10 zwischen den Abschnitten in allen Richtungen abgefangen werden. Über den Kabelkanal 20 können alle Komponenten-Gegenstecker 12 zeitgleich und vor allem in nur einem Arbeitsschritt an den Komponenten aufgesteckt werden, denn die Aufsteck- und Abzugskräfte werden durch den Kabelkanal 20 aufgenommen. Die „schwimmend" gelagerten Gegenstecker 12 sind toleranzausgleichend bei der Kontaktierung der Komponenten und die flexiblen Kabel 10 lassen diesen Toleranzausgleich (im Gegensatz zum z.B. aus dem Stand der Technik bekannten relativ starren Stanzgitterkontakt) im Kabelkanal 20 zu. Dadurch ist keine so hohe und kostenintensive Maßgenauigkeit notwendig.With the present invention receives the Montagebewegungsablauf when attaching the contacts 12 to the components a higher degree of freedom. Furthermore, by the subdivision of the wiring harness 10 Each section will be firmly mounted and the tolerances over the long distances through the flexible lines 10 be intercepted between the sections in all directions. Over the cable channel 20 can all component mating connector 12 at the same time and above all in only one work step be attached to the components, because the Aufsteck- and deduction forces are through the cable channel 20 added. The "floating" mounted mating connector 12 are tolerance-compensating when contacting the components and the flexible cables 10 leave this tolerance compensation (in contrast to, for example, known from the prior art relatively rigid lead frame contact) in the cable channel 20 to. As a result, no such high and costly dimensional accuracy is necessary.

Die vorliegende Erfindung eignet sich insbesondere für Steckkontaktierungen mechatronischer Getriebe- oder Motorsteuerungen etc. eines Kraftfahrzeuges.The The present invention is particularly suitable for plug-in contacts of mechatronic gearboxes. or engine controls etc. of a motor vehicle.

Claims (5)

Stecksystem zum Verbinden eines Steuergerätes mit diversen elektrischen und/oder elektronischen Komponenten, insbesondere für mechatronische Getriebe- oder Motorsteuerungen eines Kraftfahrzeuges, – wobei eine jede Komponente über ein Kabel (10) mit dem Steuergerät verbunden ist; und – wobei am Kabelende (11) ein Gegenstecker (12) für die Komponente angeordnet ist; dadurch gekennzeichnet, dass ein jeder Gegenstecker (12) in einen Kabelkanal (20) schwimmend eingebettet ist.Plug-in system for connecting a control unit to various electrical and / or electronic components, in particular for mechatronic transmission or engine control systems of a motor vehicle, - each component being connected via a cable ( 10 ) is connected to the control unit; and - whereby at the cable end ( 11 ) a mating connector ( 12 ) is arranged for the component; characterized in that each mating connector ( 12 ) into a cable duct ( 20 ) is embedded floating. Stecksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kabelkanal (20) ein wannenförmiges Teil (21) und eine dazu korrespondierende Abdeckung (22) umfasst.Plug-in system according to claim 1, characterized ge indicates that the cable duct ( 20 ) a trough-shaped part ( 21 ) and a corresponding cover ( 22 ). Stecksystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Kabelkanal (20) Ausnehmungen (23) vorgesehenen sind, welche einen jeden Gegenstecker (12) vorpositionieren.Plug-in system according to claim 1 or 2, characterized in that in the cable channel ( 20 ) Recesses ( 23 ) are provided, which each mating connector ( 12 ) preposition. Stecksystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (23) im wannenförmigen Teil (21) des Kabelkanals (20) vorgesehenen sind.Plug-in system according to claim 3, characterized in that the recesses ( 23 ) in the trough-shaped part ( 21 ) of the cable channel ( 20 ) are provided. Stecksystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kabelkanal (20) in mehrere Abschnitte (20a, 20b, ...) untergliedert ist.Plug-in system according to one of the preceding claims, characterized in that the cable duct ( 20 ) into several sections ( 20a . 20b , ...) is subdivided.
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