DE102017206030A1 - Connector and arrangement of two electrical devices with a connector - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder (1) zum Herstellen einer lösbaren elektrischen Verbindung von zwei diametral zueinander ausgerichteten, männlichen Steckern (2, 3) mit jeweils mindestens einem nach außen weisenden metallischen Kontaktstift (4) und einer umlaufenden Wandung (12), wobei der Steckverbinder (1) ein Gehäuse (5), mindestens eine Kontaktfedereinheit (6) mit zwei nach innen weisenden Kontaktöffnungen (7) und mindestens einen Block (8) im Gehäuse (5) zur Aufnahme der Kontaktfedereinheit (6) aufweist, und wobei ein Toleranzausgleich in Steckrichtung parallel zur Achse der Kontaktstifte (4) erreicht ist, indem die Höhe (h) des Gehäuses (5) größer ist, als die doppelte Länge (s) eines Kontaktstiftes (4) und wobei ein Toleranzausgleich quer zur Steckrichtung erreicht ist, indem das Gehäuse (5) im Idealfall, bei konzentrisch ausgerichteten Kontaktstiften (4) zu entsprechenden Kontaktöffnungen (7) zum Steckerkragen (12) einen Abstand (a) aufweist. The invention relates to a connector (1) for producing a detachable electrical connection of two diametrically aligned, male connectors (2, 3) each having at least one outwardly facing metallic contact pin (4) and a peripheral wall (12), wherein the connector (1) a housing (5), at least one contact spring unit (6) with two inwardly facing contact openings (7) and at least one block (8) in the housing (5) for receiving the contact spring unit (6), and wherein a tolerance compensation in Plug-in direction is achieved parallel to the axis of the contact pins (4) by the height (h) of the housing (5) is greater than twice the length (s) of a contact pin (4) and wherein a tolerance compensation is achieved transversely to the direction of insertion by the Housing (5) in the ideal case, with concentrically aligned contact pins (4) to corresponding contact openings (7) to the plug collar (12) has a distance (a).
Description
Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Anordnung zum elektrischen Verbinden von zwei elektrischen Geräten mittels eines derartigen Steckverbinders nach Anspruch 8.The invention relates to a connector according to the preamble of
Im Kraftfahrzeugbau ist es seit längerer Zeit üblich, Steuergeräte für Motor oder Getriebe in die zu steuernde Kraftfahrzeugbaugruppe, also Motor oder Getriebe, zu integrieren. Vor allem die Getriebesteuergeräte bilden als Vorortsteuergerät eine äußerst kompakte Einheit. Im Vergleich zur konventionellen Verwendung externer Steuergeräte hat diese Anordnung enorme Vorteile im Bezug auf Qualität, Kosten, Gewicht und Funktionalität. Insbesondere resultiert daraus eine erhebliche Verringerung von Steckverbindungen und Leitungen.In the automotive industry, it has been customary for quite some time to integrate control devices for the engine or transmission into the motor vehicle assembly to be controlled, that is to say the engine or transmission. Above all, the gearbox control units form a very compact unit as a local control unit. Compared to the conventional use of external ECUs, this arrangement has enormous advantages in terms of quality, cost, weight and functionality. In particular, this results in a significant reduction of connectors and cables.
Die Integration des Steuergerätes in das Getriebe stellt hohe Anforderungen an seine thermische und mechanische Belastbarkeit. Die Funktionalität muss sowohl über einen breiten Temperaturbereich (etwa -40°C bis 150°C) als auch bei mechanischen Vibrationen (bis zu etwa 40g) gewährleistet sein. Da das Steuergerät von Getriebeöl umgeben ist, muss es zudem mediendicht, insbesondere öldicht ausgeführt sein.The integration of the control unit in the transmission makes high demands on its thermal and mechanical strength. The functionality must be guaranteed over a wide temperature range (about -40 ° C to 150 ° C) as well as mechanical vibrations (up to about 40g). Since the control unit is surrounded by transmission oil, it must also be media-tight, in particular oil-tight.
Wenn zwei elektrische Geräte mit Gehäuse, insbesondere ein Steuergerät (ECU) und eine Sensorcluster- Einheit, vor Ort elektrisch miteinander verbunden werden sollen, wobei beide Gehäuse abführende männlich Stecker besitzen, passiert dies in der Regel indem,
- a) Sensorcluster und ECU als eine Einheit in einem Steuergerät integriert sind, oder
- b) bei beiden Geräten männliche Stecker herausgehen, die mit einem Kabelbaum verbunden werden, an deren Enden jeweils ein weiblicher Stecker angebracht ist.
- a) sensor cluster and ECU are integrated as a unit in a control unit, or
- b) go out on both devices male connector, which are connected to a harness, at the ends of each a female connector is attached.
Obiger Standard stellt keine Lösung dar, wenn ein Steuergerät direkt auf einen Sensorcluster elektrisch gesteckt werden soll und kein zusätzlicher Kabelbaum verwendet werden soll. Ein weiteres Problem stellen zusätzliche Toleranzen dar, die durch das Verbinden, zum Beispiel Verschrauben der ECU zum Sensorcluster entstehen.The above standard is not a solution if a control unit is to be plugged directly into a sensor cluster and no additional wiring harness is to be used. Another problem is the additional tolerances caused by the connection, for example screwing the ECU to the sensor cluster.
ECU und Sensorcluster sollen elektrisch verbunden werden, ohne beide Geräte in ein gemeinsames Steuergerät zu integrieren und ohne einen Kabelbaum zu verwenden.The ECU and sensor cluster are to be electrically connected without integrating both devices into a common controller and without using a wiring harness.
Integrierte Steuergeräte haben den Nachteil, dass die gesamte Elektronik schwierigen Umgebungsbedingungen ausgesetzt ist, insbesondere hohen Temperaturen.Integrated controllers have the disadvantage that the entire electronics are exposed to difficult environmental conditions, especially high temperatures.
Verbindung mit einem Kabelbaum hat den Nachteil, dass der Kabelbaum zusätzlichen Platzbedarf hat und manchmal im Fahrzeug zugänglich ist.Connection with a wiring harness has the disadvantage that the wiring harness has additional space and is sometimes accessible in the vehicle.
Die zusätzlichen Stecktoleranzen sollen überwunden werden, die durch das Verschrauben von ECU auf das Sensorcluster entstehen.The additional plug-in tolerances are to be overcome, which are caused by the screwing of ECU on the sensor cluster.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Steckverbinder zu schaffen, der zwei männliche Stecker mit Toleranzausgleich zuverlässig lösbar miteinander elektrisch verbindet.It is therefore an object of the present invention to provide a connector that reliably removably electrically connects two male connectors with tolerance compensation.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Steckverbinder mit den Merkmalen des Anspruchs 1.This object is achieved by a connector with the features of
Ein Steckverbinder zum Herstellen einer lösbaren elektrischen Verbindung von zwei diametral zueinander ausgerichteten, männlichen Steckern mit jeweils mindestens einem nach außen weisenden metallischen Kontaktstift und einer umlaufenden Wandung weist insbesondere ein Gehäuse , mindestens eine Kontaktfedereinheit mit zwei nach innen weisenden Kontaktöffnungen und mindestens einen Block im Gehäuse zur Aufnahme der Kontaktfedereinheit auf.A connector for producing a detachable electrical connection of two diametrically aligned, male connectors, each with at least one outwardly facing metallic contact pin and a circumferential wall has in particular a housing, at least one contact spring unit with two inwardly facing contact openings and at least one block in the housing Recording the contact spring unit.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass ein Toleranzausgleich in Steckrichtung parallel zur Achse der Kontaktstifte erreicht ist, indem die Höhe des Gehäuses größer ist, als die doppelte Länge eines Kontaktstiftes und ein Toleranzausgleich quer zur Steckrichtung erreicht ist, indem das Gehäuse im Idealfall, bei konzentrisch ausgerichteten Kontaktstiften zu entsprechenden Kontaktöffnungen zum Steckerkragen einen Abstand aufweist. Dadurch können insbesondere Fertigungstoleranzen aufgefangen werden.According to the invention it has been recognized that a tolerance compensation in the insertion direction is achieved parallel to the axis of the contact pins by the height of the housing is greater than twice the length of a contact pin and a tolerance compensation is achieved transversely to the direction of insertion, by the housing in the ideal case, with concentric contact pins has a distance to corresponding contact openings to the plug collar. As a result, in particular manufacturing tolerances can be absorbed.
Bei einem Steckverbinder gemäß Anspruch 2 liegt der Toleranzausgleich in Steckrichtung parallel zur Achse der Kontaktstifte im Bereich von 1,0 - 2,0 mm, und der Toleranzausgleich quer zur Steckrichtung liegt im Bereich von 0,2 - 0,3 mm. Dadurch können insbesondere Fertigungstoleranzen in diesen Dimensionen aufgefangen werden.In a connector according to
Bei einem Steckverbinder gemäß Anspruch 3 besteht die Kontaktfedereinheit aus einer stabförmigen, elastisch verformbaren Federverbindung, wobei jeweils am Ende der Federverbindung eine Kontaktöffnung angeordnet ist. Jede Kontaktöffnung ist in einem separaten Block angeordnet, wobei die Blöcke im Bereich der Mitte der Federverbindung zueinander einen axialen Abstand insbesondere im Bereich von mindestens 2,0 mm, und zur Innenseite des Gehäuses einen radialen Abstand insbesondere im Bereich von 0,5 - 1,0 mm aufweisen. Dadurch können vorteilhafterweise zusätzlich Fertigungstoleranzen aufgefangen werden.In a connector according to
Bei einem Steckverbinder gemäß Anspruch 4 weist eine Kontaktöffnung an ihrer Außenseite in Richtung der Federverbindung einen Rastzapfen auf, und der die Kontaktöffnung aufnehmende Block weist im Bereich der Kontaktöffnung in Richtung der Federverbindung vom Rastzapfen der Kontaktöffnung beabstandet eine Rastnase derart auf, dass bei hergestellter Verbindung zwischen den beiden männlichen Steckern und dem Steckverbinder der Rastzapfen an der Rastnase anliegt. Dadurch ist beim Verbinden der beiden Stecker insbesondere eine gerichtete Führung beim Stauchen der Kontaktfedereinheit gewährleistet.In a connector according to
Bei einem Steckverbinder gemäß Anspruch 5 ist der Rastzapfen an der Kontaktöffnung umlaufend angeordnet. Ebenso ist die Rastnase im zugehörigen Block umlaufend angeordnet. Dadurch wird beim Herstellen der Verbindung zwischen den beiden männlichen Steckern und dem Steckverbinder insbesondere gewährleistet, der Rastzapfen sicher an der Rastnase anliegt.In a connector according to
Bei einem Steckverbinder gemäß Anspruch 6 sind bei hergestellter Verbindung zwischen den beiden männlichen Steckern und dem Steckverbinder die Stecker und der Steckverbinder miteinander verrastet. Dazu sind an den einzelnen Teilen jeweils aufeinander abgestimmte Rastvorrichtungen vorgesehen.In a connector according to
Bei einem Steckverbinder gemäß Anspruch 7 sind bei hergestellter Verbindung zwischen den beiden männlichen Steckern und dem Steckverbinder die Stecker gegeneinander abgedichtet. Vorteilhafterweise sind die Dichtungen als separate Einlegdichtungen ausgeführt oder an eine oder an beide Stecker angespritzt.In a connector according to
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, zwei elektrische Geräte mit jeweils einem männlichen Stecker kabellos mit Toleranzausgleich miteinander elektrisch zu verbinden.Another object of the invention is to electrically connect two electrical devices, each with a male connector with tolerance compensation with each other.
Diese weitere Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 8.This further object is achieved by an arrangement with the features of claim 8.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass eine Anordnung zum elektrischen Verbinden von zwei elektrischen Gerätes mit je einem Gehäuse mit einem männlichen Einbaustecker, wobei ein Steckverbinder die zwei diametral zueinander ausgerichteten, männlichen Stecker mit den jeweiligen Geräten lösbar elektrisch verbindet, wobei der Steckverbinder insbesondere ein Gehäuse, mindestens eine metallische Kontaktfedereinheit mit zwei nach innen weisenden Kontaktöffnungen zur Aufnahme eines Kontaktstifts und mindestens einen Block im Gehäuse zur Aufnahme der Kontaktfedereinheit aufweist. Dabei ist ein Toleranzausgleich in Steckrichtung parallel zur Achse der Kontaktstifte erreicht, indem die Höhe des Gehäuses größer ist, als die doppelte Länge eines Kontaktsiftes und ein Toleranzausgleich quer zur Steckrichtung erreicht ist, indem das Gehäuse im Idealfall, bei konzentrisch ausgerichteten Kontaktstiften zu entsprechenden Kontaktöffnungen, zum Steckerkragen einen Abstand aufweist.According to the invention, it has been recognized that an arrangement for the electrical connection of two electrical devices, each having a housing with a male connector, wherein a connector, the two diametrically aligned male connector with the respective devices releasably electrically connects, wherein the connector in particular a housing, at least a metallic contact spring unit having two inwardly facing contact openings for receiving a contact pin and at least one block in the housing for receiving the contact spring unit. In this case, a tolerance compensation in the insertion direction is achieved parallel to the axis of the contact pins by the height of the housing is greater than twice the length of a Kontaktsiftes and tolerance compensation is achieved transversely to the direction of insertion, by the housing in the ideal case, with concentrically aligned pins to corresponding contact openings, has a distance to the connector collar.
Vorteilhafterweise liegt der Toleranzausgleich in Steckrichtung parallel zur Achse der Kontaktstifte im Bereich von 1,0 - 2,0 mm, und der Toleranzausgleich quer zur Steckrichtung im Bereich von 0,2 - 0,3 mm.Advantageously, the tolerance compensation in the insertion direction parallel to the axis of the contact pins in the range of 1.0 - 2.0 mm, and the tolerance compensation transversely to the direction of insertion in the range of 0.2 - 0.3 mm.
Bei einer Anordnung gemäß Anspruch 9 ist das erste elektrische Gerät mit dem zweiten elektrischen Gerät form- und/ oder kraftschlüssig mittels einer Verbindungsvorrichtung verbunden. Die Verbindungsvorrichtung ist insbesondere als Niet- oder als Schraubverbindung ausgeführt.In an arrangement according to
Bei einer Anordnung gemäß Anspruch 10 sind die Stecker zum jeweiligen Gehäuse und die Stecker zum Steckverbinder jeweils mittels einer Dichtung mediendicht abgedichtet. Vorteilhafterweise sind die Dichtungen als separate Einlegdichtungen ausgeführt oder angespritzt.In an arrangement according to
In der nachfolgenden Beschreibung werden die Merkmale und Einzelheiten der Erfindung in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In the following description, the features and details of the invention in conjunction with the accompanying drawings with reference to embodiments will be explained in more detail.
Dabei sind in einzelnen Varianten beschriebene Merkmale und Zusammenhänge grundsätzlich auf alle Ausführungsbeispiele übertragbar. In den Zeichnungen zeigen:
-
1 einen Steckverbinder mit zwei Kontaktfedereinheiten in einem gemeinsamen Block, -
2 einen Steckverbinder mit zwei Kontaktfedereinheiten zwei separaten Blöcken, -
3 einen Steckverbinder wie in2 mit zwei eingesteckten Steckern, -
4 einen Steckverbinder wie in1 mit zwei verrasteten Steckern, -
5 einen Steckverbinder wie in3 mit zwei verrasteten Steckern, und -
6 eine Anordnung von zwei Geräten, verbunden mittels eines Steckverbinders.
-
1 a connector with two contact spring units in a common block, -
2 a connector with two contact spring units two separate blocks, -
3 a connector as in2 with two plugs inserted, -
4 a connector as in1 with two latched plugs, -
5 a connector as in3 with two latched plugs, and -
6 an arrangement of two devices, connected by means of a connector.
Der Steckverbinder (
In Steckrichtung parallel zur Achse der Kontaktstifte (
Ein Toleranzausgleich quer zur Steckrichtung ist erreicht , indem das Gehäuse (
Der Toleranzausgleich in Steckrichtung parallel zur Achse der Kontaktstifte (
Falls erforderlich können die beiden Stecker (
Eine Kontaktfedereinheit (
Jeweils gegenüberliegende, zur selben Kontaktfedereinheit (
Eine Kontaktöffnung (7.1, 7.2) weist an ihrer Außenseite in Richtung der Federverbindung (
Insbesondere kann der Rastzapfen (
Beim Herstellen der Verbindung zwischen den beiden männlichen Steckern (
Mit der Ausführungsform wie sie insbesondere in
Die beiden männlichen Stecker (
Dabei verbindet ein Steckverbinder (
Das erste elektrische Gerät (
Die Verbindungsvorrichtung (
Die Stecker (
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- SteckverbinderConnectors
- 22
- Männlicher SteckerMale plug
- 33
- Männlicher SteckerMale plug
- 44
- Kontaktstiftpin
- 55
- Gehäusecasing
- 66
- KontaktfedereinheitContact spring unit
- 77
- Kontaktöffnungencontact openings
- 88th
- Blockblock
- 8.18.1
- Blockblock
- 8.28.2
- Blockblock
- 99
- Federverbindunggroove connection
- 1010
- Rastzapfen an KontaktöffnungLocking pin on contact opening
- 1111
- Rastnaselocking lug
- 1212
- Steckerkragenplug collar
- 1313
- Stauchungupsetting
- 1414
- Rastvorrichtunglocking device
- 1515
- Erstes GerätFirst device
- 1616
- Erstes GehäuseFirst case
- 1717
- Zweites GerätSecond device
- 1818
- Zweites GehäuseSecond housing
- 1919
- Verbindungsvorrichtungconnecting device
- 2020
- Dichtungpoetry
- aa
-
Abstand zwischen Gehäuse
5 und Steckerkragen 12Distance betweenhousing 5 and plugcollar 12 - dd
-
Abstand zwischen Block
8.1 und Block8 .2Distance between block8.1 and block8th .2 - hH
-
Höhe des Gehäuses 5Height of the
housing 5 - ss
-
Länge eines Kontaktstifts 4Length of a
contact pin 4
Claims (10)
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Legal Events
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