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Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung mit einer Steckverbindung.
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Eine elektrische Komponente eines Kraftfahrzeugs kann sich bei ihrem Betrieb erwärmen. Allerdings kann es beim Ausschalten der Komponente oder aufgrund von externen Temperatureinflüssen zu einem starken Temperaturunterschied zwischen einem Innenraum der Komponente und deren Umgebung kommen, wodurch beispielsweise in dem Innenraum ein Unterdruck entsteht, aufgrund dem Luft von der Umgebung in den Innenraum der Komponente strömen kann. In der Luft befindliche gelöste Feuchtigkeit kann in dem Innenraum der Komponente kondensieren und beispielsweise zu Leck- und Kriechströmen sowie einer Schädigung an Dichtschnittstellen der Komponente führen.
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Eine Steckkupplung für eine Steuerleitung mit einer Steckdose und einem Stecker ist aus der Druckschrift
AT 001 153 U1 bekannt. Diese Steckkupplung umfasst wenigstens drei Kupplungsstellen aus Kupplungsstiften einerseits und Kupplungshülsen andererseits. Dabei sind zwei Kupplungsstellen zur Kupplung von elektrischen Leitungen und eine Kupplungsstelle zur Kupplung einer Druckmittelleitung vorgesehen.
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Eine elektro-pneumatische Steckverbindung ist aus der Druckschrift
DE 36 09 405 A1 bekannt. Diese Steckverbindung ist für ein Bauteil eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, wobei dieses Bauteil sowohl mit elektrischen als auch mit pneumatischen Eingängen versehen ist, wobei die Eingänge mit elektrischen und pneumatischen Versorgungsanschlüssen verbindbar sind.
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Weiterhin ist aus der Druckschrift
EP 1 594 197 A1 eine Verbindungsanordnung bekannt, die zum Übertragen von Strom ausgebildet sowie an einen Druckkreislauf anzuschließen ist.
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Vor diesem Hintergrund wird eine Verbindungsanordnung mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 vorgestellt. Ausgestaltungen der Verbindungsanordnung gehen aus den abhängigen Patentansprüchen und der Beschreibung hervor.
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Die erfindungsgemäße Verbindungsanordnung umfasst eine Steckverbindung, wobei über die Steckverbindung eine Leitung, die mindestens einen Luftkanal und mindestens einen Stromkanal umfasst, mit einer Komponente zu verbinden ist. Die Steckverbindung weist mindestens ein erstes, pneumatisches Aufnahmemodul zur Aufnahme eines Endes des mindestens einen Luftkanals und mindestens ein zweites elektrisches Aufnahmemodul zur Aufnahme eines Endes des mindestens einen Stromkanals auf. Dabei weist das mindestens eine erste Aufnahmemodul ein Druckausgleichselement auf, mit dem das Ende des mindestens einen Luftkanals abzudecken und somit nach außen zu begrenzen ist.
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Das mindestens eine zweite Aufnahmemodul weist mindestens ein elektrisches Anschlusselement, bspw. einen Pin aus Metall, auf, an dem der mindestens eine Stromkanal anzuschließen ist.
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Die Komponente umfasst ein Gehäuse, in dem elektrische Bauteile angeordnet sind. Diese Bauteile sind über die Steckverbindung und die Leitung mit anderen Komponenten zu verbinden. In Ausgestaltung ist die Komponente als Steuergerät ausgebildet.
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Die Verbindungsanordnung umfasst in Ausgestaltung auch die Leitung zum Verbinden der erstgenannten Komponente mit einer anderen Komponente. Der mindestens eine Stromkanal und der mindestens eine Luftkanal der Leitung sind von einem Mantel der Leitung umschlossen. Dabei ist über den mindestens einen Stromkanal zwischen den beiden Komponenten elektrischer Strom zu übertragen. Über den mindestens einen Luftkanal ist die erstgenannte Komponente zu belüften.
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Der mindestens eine Stromkanal umfasst einen elektrischen Leiter, der von einer Hülle umschlossen ist. Der mindestens eine Luftkanal umfasst eine Hülle, die einen Hohlraum umschließt. Dabei ist der Hohlraum an dem mindestens einen Ende des mindestens einen Luftkanals von dem Druckausgleichselement begrenzt.
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Ein erstes Ende der Leitung ist mit der Steckverbindung verbunden, wobei das mindestens eine erste Aufnahmemodul zur Aufnahme eines ersten Endes des mindestens einen Luftkanals und das mindestens eine zweite Aufnahmemodul zur Aufnahme eines ersten Endes des mindestens einen Stromkanals ausgebildet ist.
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An einem zweiten Ende des mindestens einen Luftkanals ist in Ausgestaltung ebenfalls ein Druckausgleichselement angeordnet.
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Alternativ ist ein zweites Ende des mindestens einen Luftkanals offen bzw. geöffnet.
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Das Druckausgleichselement bzw. mindestens ein vorzusehendes Druckausgleichselement ist als Membran ausgebildet.
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Weiterhin ist das Druckausgleichselement in der Regel beidseitig luftdurchlässig. Außerdem ist das Druckausgleichselement zumindest einseitig, d. h. zumindest von einer dem Luftkanal zugewandten, inneren Seite und somit einer der Komponente abgewandten Seite, wasserdicht. Dagegen ist das Druckausgleichselement an einer der Komponente zugewandten Seite wasserdurchlässig.
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Die Verbindungsanordnung umfasst mindestens eine Steckverbindung, die an einem Ende der Leitung angeordnet ist und in die ein Ende des mindestens einen Stromkanals sowie ein Ende des mindestens einen Luftkanals münden. Dabei weist die Steckverbindung mindestens ein elektrisches Anschlusselement auf, das dem Ende des mindestens einen Stromkanals zugewandt ist. Außerdem umfasst die Steckverbindung das am Ende des mindestens einen Luftkanals angeordnete Druckausgleichselement.
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In Ausgestaltung umfasst die Verbindungsanordnung entweder eine Steckverbindung an einem Ende der Leitung oder zwei Steckverbindungen, die an beiden Enden der Leitung angeordnet sind. Mindestens eine dieser beiden Steckverbindungen ist entweder als Stecker oder als Buchse für den mindestens einen Stromkanal ausgebildet. Somit können beide Steckverbindungen als Stecker oder als Buchsen ausgebildet sein. Es ist auch möglich, dass eine Steckverbindung als Stecker und die andere Steckverbindung als Buchse für den mindestens einen Stromkanal ausgebildet ist. In der mindestens einen Steckverbindung für den mindestens einen Stromkanal ist auch das Ende des mindestens einen Luftkanals mit dem Druckausgleichselement integriert. Das mindestens eine elektrische Anschlusselement der mindestens einen Steckverbindung ist üblicherweise mit dem elektrischen Leiter dieses Stromkanals verbunden.
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Somit ist die Verbindungsanordnung druckausgleichsfähig ausgebildet und umfasst eine druckausgleichsfähige elektrische Steckverbindung.
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Über die Verbindungsanordnung wird für einen Innenraum der Komponente, der von deren Gehäuse umschlossen ist, eine Be- und Entlüftung ermöglicht, wodurch Kondenswasser oder andere Schädigungen, die aus einem unterbundenen Druckausgleich der Komponente resultieren, zu vermeiden sind.
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Mindestens ein Druckausgleichselement, das in dem Aufnahmemodul der Steckverbindung und somit am Ende des mindestens einen Luftkanals angeordnet ist, ersetzt somit ein Druckausgleichselement, das ansonsten bspw. in dem Gehäuse der mindestens einen Komponente anzuordnen ist.
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In der Regel wird die Komponente über eine mehrpolige Niedervolt- oder Hochvoltsteckverbindung mit elektrischer Energie sowie elektrischen Steuersignalen versorgt. Dabei ist die Steckverbindung üblicherweise an dem Gehäuse der Komponente zu befestigen und erfüllt Umweltanforderungen hinsichtlich einer Dichtigkeit. Bei einer mehrpoligen Steckverbindung ist möglich, dass einzelne als Pins ausgebildete elektrische Anschlusselemente nicht benötigt werden oder redundant ausgeführt sind. Bei einer Umsetzung der Verbindungsanordnung ist nunmehr vorgesehen, auf diese Anschlusselemente zur Bereitstellung des vorzusehenden Luftkanals zu verzichten und über diesen einen Druckausgleich zwischen der mindestens einen Komponente und der Umgebung zu realisieren. Das statt dem Anschlusselement vorgesehene Druckausgleichselement für den leeren Luftkanal ist in die Leitung der Verbindungsanordnung integriert. Ein offenes Ende des Luftkanals ist in Ausgestaltung von einem Kabelbaum weg offengelegt, wobei auch an diesem Ende ein Druckausgleichselement angeordnet sein kann.
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Außerdem ist eine Hülle des mindestens einen Luftkanals hinreichend steif ausgebildet, so dass ein Knicken des Luftkanals zu unterbinden ist und somit ein Austausch von Luft gewährleistet wird.
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Somit ist bzw. sind über den mindestens einen Stromkanal mit den elektrischen Bauteilen in einem Innenraum der Komponente elektrische Energie sowie Steuersignale auszutauschen. Über den mindestens einen Luftkanal ist der Innenraum der Komponente zu belüften und somit ein Druckausgleich mit einer Umgebung der Komponente zu ermöglichen. Durch Vorsehen des Druckausgleichselements in dem mindestens einen Aufnahmemodul für das Ende des mindestens einen Druckkanals wird vermieden, dass Feuchtigkeit in den Innenraum der Komponente eintreten kann. Hierbei wird ein Atmungsvolumen für die Komponente über ein Atmungsvolumen des mindestens einen Luftkanals bereitgestellt. Durch Ausgestaltung des Druckausgleichselements, das zumindest einseitig oder nur einseitig wasserdicht ist, wobei die wasserdichte Seite des Druckausgleichselements dem mindestens einen Luftkanal zuzuwenden und von der Komponente abzuwenden ist, wird ermöglicht, dass zwar Feuchtigkeit aus dem Innenraum der Komponente durch das Druckausgleichselement in den mindestens einen Luftkanal strömen kann, dass jedoch ein Eindringen von Feuchtigkeit in den Innenraum der Komponente durch das Druckausgleichselement zu unterbinden ist.
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Über das Druckausgleichselement in dem mindestens einen Aufnahmemodul der Steckverbindung und somit am Ende des mindestens einen Luftkanals ist zum wasserdichten Be- und Entlüften der Komponente auch eine Schnorchellösung bereitzustellen. Das Druckausgleichselement ist nunmehr nicht mehr als Teil des Gehäuses der Komponente vorgesehen, so dass das Gehäuse vollständig geschlossen auszubilden ist. Für das Gehäuse ist lediglich eine Aufnahme für die Steckverbindung vorzusehen, über die mit der Komponente elektrischer Strom sowie Luft auszutauschen ist.
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Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
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Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Die Erfindung ist anhand einer Ausführungsform in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung schematisch und ausführlich beschrieben.
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1 zeigt in schematischer Schnittdarstellung eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung.
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In 1 sind die Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung 2 sowie eine Komponente 4 schematisch dargestellt. Dabei umfasst die Verbindungsanordnung 2 eine Steckverbindung 6 und eine Leitung 8. Die Komponente 4 umfasst ein Gehäuse 10, wobei in einem von dem Gehäuse 10 umschlossenen Innenraum der Komponente 4 mindestens ein elektrisches Bauteil 12, das hier beispielsweise als Leiterplatte (PCB) ausgebildet ist, angeordnet ist.
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Die Steckverbindung 6 umfasst hier drei elektrische Aufnahmemodule 14a, 14b, 14c, in der hier als Pins ausgebildete elektrische Anschlusselemente angeordnet sind. Diese elektrischen Aufnahmemodule 14a, 14b, 14c sind zugleich auch zur Aufnahme von Enden von Elektrokanälen 16a, 16b, 16c der Leitung 8 ausgebildet. Über die elektrischen Anschlusselemente der elektrischen Aufnahmemodule 14a, 14b, 14c sind die Stromkanäle 16a, 16b, 16c mit elektrischen Leitungen 18a, 18b, 18c der Komponente 4 zu verbinden, die wiederum mit dem elektrischen Bauteil 12 verbunden sind. Über die Stromkanäle 16a, 16b, 16c sowie die Steckverbindung 6 ist dem Bauteil 12 elektrische Energie bereitzustellen. Außerdem sind über die Stromkanäle 16a, 16b, 16c und die Steckverbindung 6 zwischen dem elektrischen Bauteil 12 und einer anderen Komponente, die mit der Leitung 8 verbunden ist, elektrische Signale auszutauschen.
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Weiterhin umfasst die Steckverbindung 6 ein pneumatisches Aufnahmemodul 20, das zur Aufnahme eines Endes eines Luftkanals 22 der Leitung 8 ausgebildet ist. Dabei ist in dem pneumatischen Aufnahmemodul 20 ein beidseitig luftdurchlässiges Druckausgleichselement 21 angeordnet, durch das über den Luftkanal 22 aus dem Innenraum der Komponente 4 Luft heraus oder hinein zu transportieren ist. Weiterhin ist dieses Druckausgleichselement 21 an einer dem Innenraum zugewandten Seite wasserdurchlässig, jedoch an einer dem Luftkanal 22 zugewandten Seite wasserundurchlässig bzw. wasserdicht.
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An einer der Komponente 4 abgewandten Seite des Luftkanals 22 ist ebenfalls ein Druckausgleichselement 24 angeordnet. Weiterhin ist vorgesehen, dass die Leitung 8 einen Mantel aufweist, der die Stromkanäle 16a, 16b, 16c sowie den Luftkanal 22 umschließt. Der Luftkanal 22 umfasst wiederum eine leere Hülle, die wiederum einen Hohlraum zum Austausch von Luft umschließt. Hüllen der Stromkanäle 16a, 16b, 16c umschließen dagegen elektrische Leiter aus Metall.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- AT 001153 U1 [0003]
- DE 3609405 A1 [0004]
- EP 1594197 A1 [0005]
