DE10312987B4

DE10312987B4 - Plug connection for sensors

Info

Publication number: DE10312987B4
Application number: DE2003112987
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Schmidt
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2003-03-24
Filing date: 2003-03-24
Publication date: 2007-04-12
Anticipated expiration: 2023-03-25
Also published as: DE10312987A1

Abstract

Steckerverbindung für Sensoren, ein Steckerunterteil am Sensor (1) mit einem oder mehreren elektrischen Steckerkontakten (13) und ein Steckeroberteil mit einem oder mehreren passenden elektrischen Gegensteckerkontakten (16) in einem elektrisch isolierenden Steckergehäuse (21) umfassend, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckerkontakte (13) eine mit einer Vertiefung (14) versehene Flanke (15) und die Gegensteckerkontakte (16) ein Federelement (17) aufweisen, wobei beim Verbinden der Steckerelemente (13, 16) die mit dem Federelement (17) versehenen Steckerkontakten (13, 16) mit einem Presssitz an den mit der Flanke (15) versehenen Kontakten (13, 16) anliegen.plug connection for sensors, a plug base on the sensor (1) with one or more electrical Plug contacts (13) and a connector shell with one or more matching electrical mating plug contacts (16) in an electrical insulating plug housing (21), characterized in that the plug contacts (13) a provided with a recess (14) edge (15) and the Mating plug contacts (16) have a spring element (17), wherein when connecting the plug elements (13, 16) with the spring element (17) provided plug contacts (13, 16) with a press fit to the abut contacts (13, 16) provided with the flank (15).

Description

Technisches Gebiettechnical area

Zur Regelung von Prozessen werden heute zur Erfassung der dazu notwendigen Messgrößen Sensoren eingesetzt. In der Regel werden die Sensoren über Steckerkontakte mit Steuer- beziehungsweise Regeleinheiten verbunden. Bei Einsatz solcher Steckerverbindungen an Prozessen, bei denen Vibrationen auftreten, führen auftretende Mikro-Bewegungen zwischen Steckerunterteil und Steckeroberteil zu Verschleiß durch Reibkorrosion.to Regulation of processes are today to capture the necessary Measured variables sensors used. As a rule, the sensors are connected via plug contacts with control or control units connected. When using such plug connections In processes where vibrations occur, micro-movements occur between connector base and connector shell for wear Fretting.

Die elektrische Kontaktierung von Sensoren erfolgt derzeit in der Regel über herkömmliche Stecker-Buchse-Verbindungen. Bei diesen Verbindungstypen sind im Stecker Kontaktpins angebracht, die in entsprechend der Geometrie der Kontaktpins ausgebildete Buchsen eingeführt werden. Eine feste Verbindung wird durch Federelemente am Steckergehäuse erreicht. Aufgrund der nicht pressschlüssigen Verbindung zwischen Kontaktpin und Buchse sind Mikro-Bewegungen an den Kontaktflächen möglich.The Electrical contacting of sensors currently takes place usually via conventional Male-female connections. These connection types are in the Plug contact pins mounted in accordance with the geometry the contact pins formed sockets are introduced. A solid connection is achieved by spring elements on the connector housing. Due to the not press-fit Connection between contact pin and socket are micro-movements at the contact surfaces possible.

Neben den Steckverbindungen mit Kontaktpins und dazu passend ausgestalteten Buchsen werden auch Stecker eingesetzt, bei denen der Kontaktpin als flache Steckerzunge ausgebildet ist. Hierbei wird die Steckerzunge von einem beweglichen Gegenkontakt umschlossen. Auch bei diesem Steckertyp werden Steckerzunge und Gegenkontakt durch Bewegungen relativ zueinander und dadurch auftretende Reibkorrosion verschlissen.Next the connectors with contact pins and matching designed Sockets are also used plugs in which the contact pin is designed as a flat connector tongue. This is the connector tongue enclosed by a movable mating contact. Also with this Connector type plug connector and mating contact by movements worn relative to each other and thereby occurring fretting corrosion.

Die an den herkömmlichen Steckerverbindungen auftretende Reibkorrosion führt zu einem Verschleiß und damit zu einer Abnahme der Lebensdauer der Steckverbindung. Eine besonders starke Belastung der Steckerelemente tritt bei Einsatz an Einrichtungen auf an denen starke Vibrationen auftreten, wie zum Beispiel an Verbrennungskraftmaschinen in Kraftfahrzeugen. Hier ist es insbesondere bei Klopfsensoren, mit denen der Zündzeitpunkt gesteuert wird, wichtig, dass die Sensorkennlinie möglichst horizontal und glatt verläuft. Aufgrund des niedrigeren Preises werden derzeit insbesondere Klopfsensoren mit Stecker verbindungen eingesetzt, obwohl bekannt ist, dass die Kennlinie aufgrund der unsymmetrischen Massenverteilung verschlechtert wird. Eine weitere Verschlechterung erfährt die Kennlinie durch Abnutzung aufgrund von Reibkorrosion.The at the conventional Plug connections occurring fretting corrosion leads to wear and thus to a decrease in the life of the connector. A special Heavy loading of the connector elements occurs when used on facilities on which strong vibrations occur, such as on internal combustion engines in motor vehicles. Here it is especially with knock sensors, with which the ignition timing controlled, it is important that the sensor characteristic as possible horizontal and smooth. Due to the lower price currently knock sensors in particular used with plug connections, although it is known that the Characteristic is deteriorated due to the asymmetrical mass distribution. Further deterioration is experienced by the characteristic due to wear due to fretting corrosion.

DE 198 29 379 C2 ist ein als Klopfsensor wirkender Schwingungsaufnehmer beschrieben. Bei einem solchen Sensor werden die Schwingungen durch eine Piezokeramische Scheibe, die über Kontaktscheiben kontaktiert wird, aufgenommen. Der elektrische Anschluss wird über einen Kontaktpin, der direkt mit der jeweiligen Kontaktscheibe verbunden ist, hergestellt. Hierzu wird die Steckerverbindung direkt an das im Kunststoff-Spritzgussverfahren hergestellte Gehäuse integriert. DE 198 29 379 C2 a vibration sensor acting as a knock sensor is described. In such a sensor, the vibrations are picked up by a piezoceramic disk which is contacted via contact disks. The electrical connection is made via a contact pin, which is directly connected to the respective contact disc. For this purpose, the plug connection is integrated directly to the housing produced by the plastic injection molding process.

Aus DE-C 25 28 487 ist eine rastende Steckverbindung zur elektrisch leitenden Verbindung zweier im seitlichen Abstand voneinander angeordneter elektrischer Leiter, die an ihrem Einsteckende je eine Kabelendhülse tragen, bekannt. Jede Kabelendhülse ist mit einer bügelförmigen Rastfeder verrastbar. Die Kabelendhülsen sind flachgedrückt und weisen an beiden Breitseiten wenigstens je eine Einkerbung auf. Die von ihrer Klemmfeder abgewandte Breitseite jeder Kabelendhülse ist an einer von zwei parallelen Kontaktflächen federnd angedrückt.Out DE-C 25 28 487 is a latching connector for electrical conductive connection of two arranged in the lateral distance from each other electrical Ladder, each carrying a cable end sleeve at its insertion end, known. Each cable end sleeve is with a bow-shaped detent spring latched. The cable end sleeves are flattened and have on both broad sides at least one notch each. The remote from their clamping spring broad side of each cable end sleeve pressed resiliently on one of two parallel contact surfaces.

Eine Kontaktvorrichtung mit einer Kontaktfeder und einem Kontaktstück, welches einen im Längsschnitt rautenförmigen Kopf aufweist, der bei Kontaktierung zwischen zwei Federschenkeln der Kontaktfeder aufgenommen wird, ist in DE-U 85 26 919.7 beschrieben. Die Federschenkel sind ebenfalls rautenförmig geformt, so dass der Kopf des Kontaktstückes zwischen den Federschenkeln gehalten wird.A Contact device with a contact spring and a contact piece, which one in longitudinal section rhomboid Head having, when contacting between two spring legs the contact spring is received, is described in DE-U 85 26 919.7. The spring legs are also diamond-shaped, so that the head of the contact piece is held between the spring legs.

Darstellung der Erfindungpresentation the invention

Die erfindungsgemäße Lösung zur Reduzierung der Mikro-Bewegung und damit zur Reduzierung der Reibkorrosion zwischen den Steckerkontakten umfasst einen Kontakt, der eine mit einer Vertiefung versehene Flanke aufweist und einen zweiten Kontakt, der als Feder ausgebildet ist und an der Flanke des ersten Kontaktes anliegt. Ein stabiler Sitz wird dadurch gewährleistet, dass nach dem Einrasten der Kontaktfedern eine Vorspannung verbleibt, die den Stecker permanent an das Sensorgehäuse drückt. Zum Schutz der Steckerverbindung gegen äußere Einflüsse und als zusätzliches Dämpfungsmaterial zwischen Sensorgehäuse und Stecker wird ein Dichtring aus elastischem Polymermaterial, zum Beispiel Gummi, an der Kontaktstelle zwischen Sensorgehäuse und Steckergehäuse eingebracht. Die Steckerverbindung kann entweder so ausgebildet sein, dass der mit Vertiefung und Flanken versehene Kontakt zur Aufnahme des mit Federn versehenen Kontaktes am Steckerunterteil angebracht ist und der Federkontakt am Steckeroberteil, oder dass der mit Vertiefung und Flanken versehene Kontakt am Steckeroberteil und der Federkontakt am Steckerunterteil angebracht ist. Durch die formschlüssige Verbindung der Steckerkontakte, die durch die Federkraft der Kontaktfedern unterstützt wird, werden Mikro-Bewegungen zwischen den Steckerkontakten deutlich reduziert.The inventive solution for reducing the micro-movement and thus reducing the fretting corrosion between the plug contacts comprises a contact having a flank provided with a recess and a second contact which is designed as a spring and bears against the flank of the first contact. A stable seat is ensured by the fact that after the engagement of the contact springs remains a bias that presses the plug permanently to the sensor housing. To protect the plug connection against external influences and as an additional damping material between the sensor housing and plug a sealing ring made of elastic polymer material, for example rubber, is introduced at the contact point between the sensor housing and connector housing. The plug connection can either be designed so that the provided with recess and flanks contact for receiving the spring-loaded contact on the connector base is mounted and the spring contact on the connector shell, or that provided with recess and flanks contact on the connector shell and the spring contact on the connector base is. Due to the positive connection of the plug contacts, which is supported by the spring force of the contact springs, micro-movements between the plug contacts are clear reduced.

Neben den Steckerkontakten können auch alle weiteren Steckerelemente Federeigenschaften aufweisen und so zu einem festen Sitz beitragen. So kann beispielsweise am Gehäuse des Sensors eine Nut eingebracht sein, in die das Steckergehäuse einrastet. Weiterhin tragen zum festen Sitz des Steckers die Elastizitätseigenschaften der Kunststoff-Ummantelung und der aus elastischem Polymermaterial bestehende Dichtring bei.Next the plug contacts can also have all other connector elements spring properties and contribute to a permanent seat. For example, on casing of the sensor be introduced a groove into which the connector housing engages. Furthermore, contribute to the tightness of the plug elastic properties the plastic sheath and the existing of elastic polymer material sealing ring at.

Bei dem Steckerkontakt handelt es sich entweder um die Verbindung einer einzelnen Leitung oder es befinden sich mehrere Kontakte im Stecker. Bei der Verbindung einer einzelnen Leitung ist der Kontakt vorzugsweise kreisförmig oder in Form einer Ellipse ausgebil det. Bei zwei Kontakten liegen die Kontakte vorzugsweise gegenüber, bei mehr als zwei Kontakten im Stecker sind die Einzelkontakte bevorzugt auf den Seiten eines Vielecks mit mindestens drei Seiten angeordnet. Hierbei können die einzelnen Kontakte jeweils gerade oder gekrümmt sein.at the plug contact is either the connection of a single line or there are several contacts in the plug. at the connection of a single line is preferably the contact circular or in the form of an ellipse ausgebil det. With two contacts are preferably facing the contacts, with more than two contacts in the connector, the individual contacts are preferred arranged on the sides of a polygon with at least three sides. Here you can the individual contacts each be straight or curved.

Insbesondere bei Klopfsensoren entstehen im normalen Betriebszustand durch Erwärmung oder Abkühlung aufgrund des pyroelektrischen Effekts an der piezokeramischen Scheibe Ladungen, im Folgenden Pyro-Ladungen genannt, die beim Entladen zu hohen, unerwünschten elektrischen Gleichspannungen von bis zu circa 5000 V führen können. Beim Anklemmen des Steuergerätes entlädt sich die Kapazität der piezokeramischen Scheibe, wodurch das Steuergerät beschädigt werden kann, wenn es nicht dafür entsprechend dimensioniert ist. Aus diesem Grund wird in Klopfsensoren in der Regel ein Pyro-Ableitwiderstand als unverzichtbarer Schutz eingebaut.Especially Knock sensors are produced in the normal operating state by heating or cooling due to the pyroelectric effect on the piezoceramic disk charges, hereinafter referred to as pyro-charges, which when unloading too high, undesirable electrical DC voltages of up to about 5000 V can lead. When clamping of the control unit discharges the capacity the piezoceramic disc, causing damage to the controller if it is not for that is dimensioned accordingly. Because of this, being in knock sensors usually a pyro-discharge resistor built in as indispensable protection.

Um zu verhindern, dass sich im Sensor hohe Spannungen, zum Beispiel durch Pyro-Ladungen, aufbauen, sind in einer Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Steckverbindung die Federkontakte so ausgebildet, dass sie sich bei nicht angeschlossenem Stecker berühren und so einen Kurzschluss bilden. Durch den Kurzschluss der Kontakte kann verhindert werden, dass sich Ladungen aufbauen.Around to prevent high voltages in the sensor, for example by pyro-charges, build, are in a variant the connector according to the invention the spring contacts are designed so that they are not connected Touch plug and so make a short circuit. By shorting the contacts can prevents charges from building up.

Um den aufgrund der Federpresskraft fest am Gehäuse aufsitzenden Stecker zu lösen, ist in einer weiteren Ausführungsvariante am Steckergehäuse eine Nase angebracht. Die Nase ist so gestaltet, dass mit Hilfe eines passenden Werkzeuges der Stecker vom Gehäuse getrennt werden kann.Around the stuck due to the spring force on the housing connector to solve, is in a further embodiment on the connector housing a nose attached. The nose is designed with the help a suitable tool, the plug can be separated from the housing.

Zur Übertragung der Messsignale vom Sensor an ein elektronisches Steuergerät wird entweder ein herkömmliches Kabel am Gegengehäuse angebracht, welches allerdings relativ schwer ist, oder es wird eine Capton-Folie eingesetzt, die im Vergleich zum Kabel deutlich leichter ist und so den Steckerkontakt weniger stark mechanisch belastet.For transmission the measurement signals from the sensor to an electronic control unit is either a conventional Cable at the counter housing attached, which is relatively heavy, or it will be used a Capton film, which compared to the cable clearly lighter and so the connector contact less strong mechanical loaded.

Vorteilhaft an dem erfindungsgemäß ausgebildeten Steckerkontakt ist es, dass aufgrund der festen Verbindung von Steckerkontakt und Gegensteckerkontakt auf eine teure Beschichtung, zum Beispiel eine Goldbeschichtung, verzichtet werden kann. Bei Steckerverbindungen, wie sie nach dem Stand der Technik eingesetzt werden, nutzt sich die Beschichtung aufgrund von Mikro-Bewegungen ab, und es kommt so zu einer Korrosion der Steckerkontakte. Diese Korrosion reduziert die Lebensdauer der Steckerverbindung.Advantageous at the inventively designed Plug contact is that due to the fixed connection of plug contact and mating contact on an expensive coating, for example a gold coating, can be dispensed with. For plug connections, as used in the prior art, uses itself the coating due to micro-movements, and it comes so to a corrosion of the plug contacts. This reduces corrosion the life of the plug connection.

Neben dem Einsatz an Klopfsensoren eignet sich die erfindungsgemäß ausgebildete Steckerverbindung auch zum Einsatz an Abstandssensoren, Beschleunigungssensoren, Brenn raumdrucksensoren, Drucksensoren, Drehzahlsensoren, Geschwindigkeitssensoren, Positionssensoren, Regensensoren, Temperatursensoren, Vibrationssensoren und jeglichen weiteren Sensortypen. Neben der elektrischen Kontaktierung von Sensoren kann die erfindungsgemäß ausgebildete Steckerverbindung aber auch an allen anderen elektrischen Bauteilen eingesetzt werden.Next For use on knock sensors, the inventively designed Plug connection also for use with distance sensors, acceleration sensors, Combustion chamber pressure sensors, pressure sensors, speed sensors, speed sensors, Position sensors, rain sensors, temperature sensors, vibration sensors and any other sensor types. In addition to the electrical contact of sensors, the plug connection formed according to the invention but also be used on all other electrical components.

Zeichnungdrawing

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher beschrieben.in the The invention will be described in more detail with reference to a drawing.

Es zeigt:It shows:

1 einen Schnitt durch einen Klopfsensor mit erfindungsgemäß ausgebildeter Steckerverbindung mit einer Capton-Folie als Leitung, 1 a section through a knock sensor with inventively designed plug connection with a Capton film as a line,

2 einen Schnitt durch einen Klopfsensor mit erfindungsgemäß ausgebildeter Steckerverbindung, mit einem Kabel als Anschluss zum elektronischen Steuergerät, 2 a section through a knock sensor with inventively designed plug connection, with a cable as a connection to the electronic control unit,

3 eine erfindungsgemäß ausgebildete, geöffnete Steckerverbindung mit kurzgeschlossenen Federkontakten im Stecker, 3 an inventively designed, open plug connection with short-circuited spring contacts in the plug,

4 die Steckerverbindung aus 3 in aufgestecktem Zustand, 4 the plug connection 3 in attached state,

5 eine erfindungsgemäß ausgebildete Steckerverbindung in geöffnetem Zustand, mit kurzgeschlossenen Federkontakten am Sensor, 5 an inventively constructed plug connection in the open state, with short-circuited spring contacts on the sensor,

6 die Steckerverbindung aus 5 in aufgestecktem Zustand. 6 the plug connection 5 in attached state.

Ausführungsvariantenvariants

Im Folgenden bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Bauteile.in the Below, like reference characters designate like or corresponding ones Components.

1 zeigt einen Schnitt durch einen Klopfsensor mit erfindungsgemäß ausgebildeter Steckerverbindung mit einem Anschluss aus Capton-Folie. 1 shows a section through a knock sensor with inventively designed plug connection with a port of Capton film.

Ein Klopfsensor 1 umfasst eine Druckhülse 2, die mit einer ebenen Bodenfläche 3 bündig am Gehäuse der hier nicht dargestellten Verbrennungskraftmaschine angebracht wird. Proportional zu den Schwingungen der Verbrennungskraftmaschine werden von einer seismi schen Masse 8 Impulse auf eine piezokeramische Scheibe 7 übertragen, die von der piezokeramischen Scheibe 7 in Ladungsimpulse umgewandelt werden. Die Übertragung der Ladungsimpulse erfolgt über eine erste Kontaktscheibe 5, die an einer Seite der piezokeramischen Scheibe 7 kontaktierend angebracht ist und eine zweite Kontaktscheibe 6, die an der anderen Seite der piezokeramischen Scheibe 7 kontaktierend angebracht ist. Um einen Ladungsübergang von der ersten Kontaktscheibe 5 auf die Druckhülse 2 und von der zweiten Kontaktscheibe 6 an die metallische seismische Masse 8 zu verhindern, befinden sich zwischen der ersten Kontaktscheibe 5 und der Druckhülse 2 sowie zwischen der zweiten Kontaktscheibe 6 und der seismischen Masse 8 Isolierscheiben 4. Auf der Druckhülse 2 werden die Isolierscheiben 4, die erste Kontaktscheibe 5, die zweite Kontaktscheibe 6, die piezokeramische Scheibe 7 und die seismische Masse 8 durch eine Tellerfeder 10 fixiert. Zum Schutz gegen äußere Einwirkungen sind die Bauteile des Klopfsensors 1 von einem Gehäuse 9 umschlossen. Der Klopfsensor 1 wird an der Verbrennungskraftmaschine mit Hilfe eines Befestigungselementes 11 befestigt, das bevorzugt eine Schraube ist, und das durch eine Bohrung, die zentral in der Druckhülse 2 angeordnet ist, geführt wird. Der elektrische Anschluss wird durch Kontaktzungen 12 an der ersten Kontaktscheibe 5 und der zweiten Kontaktscheibe 6, die aus dem Gehäuse 9 herausragen, ermöglicht. Bei der in 1 dargestellten Ausführungsvariante ist an der Kontaktzunge 12 der zweiten Kontaktscheibe 6 ein erfindungsgemäß ausgebildeter Steckerkontakt 13 angebracht, der eine mit einer Vertiefung 14 versehene Flanke 15 aufweist. In der in 1 dargestellten Ausführungsvariante erfolgt der elektrische Anschluss der ersten Kontaktscheibe 5 durch das Anbringen eines nicht dargestellten erfindungsgemäß ausgebildeten Steckerkontaktes 13 an der Kontaktzunge 12, die der Kontaktzunge 12 der zweiten Kontaktscheibe 6 gegenüberliegt. Neben der hier dargestellten gegenüberliegenden Position können die Steckerkontakte 13 aber auch an jeder beliebigen anderen Position am Umfang des Sensorgehäuses 9 angeordnet sein. Weiterhin ist es möglich, dass beide Kontaktscheiben 5, 6 über einen gemeinsamen Steckerkontakt 13 kontaktiert werden. Die elektrische Kontaktierung erfolgt durch einen Gegensteckerkontakt 16, der mit Federelementen 17 abgeschlossen ist. Die Kontaktierung erfolgt durch Aufspreizen der Federelemente 17, die in aufgestecktem Zustand unter einer Vorspannung an der Flanke 15 des Steckerkontaktes 13 anliegen. Dabei sind die Federelemente 17 vorzugsweise so ausgebildet, dass sie komplementär zu der mit einer Vertiefung 14 versehenen Flanke 15 sind. Durch diese Ausbildung wird eine Relativbewegung der Steckerkontakte 13, 16 untereinander verhindert. Eine weitere Verbesserung des Sitzes wird durch ein Zusammenpressen und ein mit der damit verbundenen Federvorspannung verbessertes Anlegen der als Wicklung ausgebildeten Federelemente 17 erreicht. Die Verbindung zu einem elektrischen Steuergerät erfolgt über eine Capton-Folie 19, die zum Beispiel mit einem Schweißniet 18 am Gegensteckerkontakt 16 fixiert ist. Zum Schutz des elektrischen Kontaktes ist der Gegensteckerkontakt 16 in einem Steckergehäuse 21 angebracht. Neben der Befestigung der Capton-Folie 19 durch einen Schweißniet 18 kann die Capton-Folie 19 auch im Kunststoff des Steckergehäuses 21 eingespritzt sein und durch Formschluss – zum Beispiel eine Sägezahnkontur – fixiert sein. Durch die Federkraft der Federelemente 17 des Gegensteckerkontaktes 16 wird das Steckergehäuse 21 an das Sensorgehäuse 9 gepresst. Die Abdichtung des Steckergehäuses 21 gegen das Sensorgehäuse 9 erfolgt über einen Dichtring 20 aus einem elastischen Polymermaterial, bevorzugt einem O-Ring. Der Dichtring 20 dient gleichzeitig auch als Schwingungsdämpfer.A knock sensor 1 includes a pressure sleeve 2 that with a flat bottom surface 3 mounted flush on the housing of the internal combustion engine, not shown here. Proportional to the vibrations of the internal combustion engine are of a seismic rule mass 8th Impulse on a piezoceramic disc 7 transferred from the piezoceramic disk 7 be converted into charge pulses. The transfer of the charge pulses via a first contact disc 5 on one side of the piezoceramic disk 7 contacting is attached and a second contact disc 6 on the other side of the piezoceramic disk 7 contacting is attached. To a charge transfer from the first contact disc 5 on the pressure sleeve 2 and from the second contact disc 6 to the metallic seismic mass 8th To prevent, are located between the first contact disc 5 and the pressure sleeve 2 and between the second contact disc 6 and the seismic mass 8th insulating 4 , On the pressure sleeve 2 become the insulating discs 4 , the first contact disc 5 , the second contact disk 6 , the piezoceramic disc 7 and the seismic mass 8th through a plate spring 10 fixed. To protect against external influences are the components of the knock sensor 1 from a housing 9 enclosed. The knock sensor 1 is at the internal combustion engine by means of a fastener 11 attached, which is preferably a screw, and that through a hole, which is centrally in the pressure sleeve 2 is arranged is guided. The electrical connection is made by contact tongues 12 at the first contact disc 5 and the second contact disc 6 coming out of the case 9 stand out. At the in 1 illustrated embodiment is at the contact tongue 12 the second contact disc 6 an inventively designed plug contact 13 attached, one with a recess 14 provided edge 15 having. In the in 1 illustrated embodiment, the electrical connection of the first contact disc 5 by the attachment of a not shown according to the invention formed plug contact 13 at the contact tongue 12 , the tongue of contact 12 the second contact disc 6 opposite. In addition to the opposite position shown here, the plug contacts 13 but also at any other position on the circumference of the sensor housing 9 be arranged. Furthermore, it is possible that both contact discs 5 . 6 via a common plug contact 13 be contacted. The electrical contact is made by a mating connector 16 that with spring elements 17 is completed. The contact is made by spreading the spring elements 17 in the plugged state under a bias on the flank 15 of the plug contact 13 issue. Here are the spring elements 17 preferably designed to be complementary to that with a recess 14 provided flank 15 are. By this training, a relative movement of the plug contacts 13 . 16 prevented each other. A further improvement of the seat is by compressing and with the associated spring preload improved application of the trained as a winding spring elements 17 reached. The connection to an electrical control unit takes place via a Capton film 19 that, for example, with a weld rivet 18 at the mating connector contact 16 is fixed. To protect the electrical contact is the mating connector contact 16 in a connector housing 21 appropriate. In addition to the attachment of the Capton film 19 through a weld rivet 18 can the capton film 19 also in the plastic of the connector housing 21 be injected and by positive engagement - for example, a Sägezahnkontur - be fixed. By the spring force of the spring elements 17 the mating connector contact 16 becomes the connector housing 21 to the sensor housing 9 pressed. The sealing of the plug housing 21 against the sensor housing 9 via a sealing ring 20 made of an elastic polymer material, preferably an O-ring. The sealing ring 20 also serves as a vibration damper.

Um den mit den Federelementen 17 fest am Steckerkontakt 13 verbundenen Stecker wieder zu lösen, ist am Steckergehäuse 21 eine Nase 22 angebracht. An der Nase 22 kann ein passendes Werkzeug, zum Beispiel ein Hebel, angesetzt werden, um die Steckerverbindung zu lösen.To the with the spring elements 17 firmly on the plug contact 13 to disconnect connected plug is on the connector housing 21 a nose 22 appropriate. On the nose 22 a suitable tool, for example a lever, can be used to release the plug connection.

In 2 ist ein Schnitt durch einen Klopfsensor mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Steckerverbindung mit einem Kabel als Anschluss dargestellt.In 2 is a section through a knock sensor with an inventively designed plug connection with a cable shown as a connection.

Gemäß der in 2 dargestellten Ausführungsvariante erfolgt der Stromanschluss über ein Kabel 24. Im Kabel 24 befindet sich ein elektrischer Leiter 23, der mit einem Verbindungselement 25 am Gegensteckerkontakt 16 kontaktiert ist. Um ein Ausreißen des Kabels 24 zu verhindern, wird das Kabel 24 durch Nasen 26 im Steckergehäuse 21 fixiert. Da das Kabel 24 eine größere Masse als die Capton-Folie 19 aufweist, und deshalb die auf den Stecker wirkende Zugkraft größer ist, wird zusätzlich zur Fixierung des Steckers durch die an der Flanke 15 des Steckerkontaktes 13 anliegenden Federelemente 17 des Gegensteckerkontaktes 16 eine Nut 30 in das Gehäuse 9 des Klopfsensors 1 eingebracht, in die das Steckergehäuse 21 einrastet. Die Abdichtung des Steckers gegen Flüssigkeiten aus der Umgebung erfolgt auch hier durch den Einsatz eines Dichtringes 20. Der Dichtring 20 wird gemäß dieser Ausführungsvariante an der tiefsten Stelle der Nut 30 platziert.According to the in 2 illustrated embodiment, the power connection via a cable 24 , In the cable 24 there is an electrical conductor 23 that with a fastener 25 at the mating connector contact 16 is contacted. To a ripping of the cable 24 to prevent, the cable is 24 through noses 26 in the connector housing 21 fixed. Because the cable 24 a larger mass than the Capton film 19 has, and therefore acting on the plug tensile force is greater, in addition to the fixation of the connector by the on the flank 15 of the plug contact 13 adjacent spring elements 17 the mating connector contact 16 a groove 30 in the case 9 of the knock sensor 1 introduced into the the connector housing 21 locks. The sealing of the plug against liquids from the environment is also here by the use of a sealing ring 20 , The sealing ring 20 is according to this embodiment at the lowest point of the groove 30 placed.

3 zeigt eine erfindungsgemäß ausgebildete Steckerverbindung mit kurzgeschlossenen Federelementen in geöffneter Position. 3 shows an inventive design plug connection with short-circuited spring elements in the open position.

Im Unterschied zu den in 1 und 2 dargestellten erfindungsgemäßen Steckerkontakten umfasst der in 3 dargestellte Steckerkontakt zwei Anschlüsse. Bei der in 3 gezeigten Ausführungsvariante wird eine Aufladung der Sensorkapazität dadurch vermieden, dass sich im geöffneten Zustand die Federelemente 17 der Gegensteckerkontakte 16 berühren und somit kurzgeschlossen sind. Die Verbindung des Steckers zu einem hier nicht dargestellten Steuerelement erfolgt über Anschlusskontakte 28. Beim Anschließen des Steckers an den Klopfsensor 1 werden die Federelemente 17 der Gegensteckerkontakte 16 durch die Steckerkontakte 13, die über Kontaktpins 27 mit der piezokeramischen Scheibe 7 verbunden sind, auseinandergedrückt. Die Fixierung des Steckers in zusammenge stecktem Zustand erfolgt dadurch, dass die Federelemente 17 der Gegensteckerkontakte 16 an der Flanke 15 der Steckerkontakte 13 einrasten und somit die Steckerverbindung aufrechterhalten. Die Abdichtung des Steckerkontaktes gegen Flüssigkeiten aus der äußeren Umgebung erfolgt in dieser Ausführungsvariante durch einen Dichtring 20, der zwischen einer Steckernase 29 am Klopfsensor 1 und dem Steckergehäuse 21 eingebracht ist.Unlike the in 1 and 2 illustrated plug contacts according to the invention comprises in 3 shown connector contact two connections. At the in 3 shown embodiment, a charging of the sensor capacitance is avoided by the spring elements in the open state 17 the mating connector contacts 16 touch and thus are shorted. The connection of the plug to a control, not shown here via connection contacts 28 , When connecting the plug to the knock sensor 1 become the spring elements 17 the mating connector contacts 16 through the plug contacts 13 that have contact pins 27 with the piezoceramic disc 7 connected, pressed apart. The fixation of the plug in put-together state is done by the fact that the spring elements 17 the mating connector contacts 16 on the flank 15 the plug contacts 13 engage and thus maintain the plug connection. The sealing of the plug contact against liquids from the external environment takes place in this embodiment by a sealing ring 20 that between a plug nose 29 on the knock sensor 1 and the connector housing 21 is introduced.

4 zeigt einen Steckerkontakt gemäß 3 in aufgestecktem Zustand. 4 shows a plug contact according to 3 in attached state.

Dem in 4 dargestellten aufgesteckten Zustand ist zu entnehmen, wie die Federkontakte 17 der Gegensteckerkontakte 16 durch die Steckerkontakte 13 auseinander gedrückt werden. Aufgrund der Federvorspannung drücken sich die Federelemente 17 an die Flanken 15 der Steckerkontakte 13. Auf diese Weise wird der Stecker an seiner Position gehalten. Weiterhin ist 4 entnehmbar, wie die Steckerkontakte 13, 16 durch den Dichtring 20, der sich zwischen der Steckernase 29 und dem Steckergehäuse 21 befindet, gegen die Umgebung abgedichtet sind.The in 4 illustrated plugged state can be seen as the spring contacts 17 the mating connector contacts 16 through the plug contacts 13 be pressed apart. Due to the spring preload, the spring elements press 17 on the flanks 15 the plug contacts 13 , In this way, the plug is held in position. Furthermore is 4 removable, like the plug contacts 13 . 16 through the sealing ring 20 that is between the plug nose 29 and the connector housing 21 is sealed against the environment.

5 ist eine weitere Ausführungsvariante einer erfindungsgemäß ausgebildeten Steckerverbindung entnehmbar. 5 is a further embodiment of a present invention designed connector removed.

Bei der in 5 dargestellten Ausführungsvariante befinden sich die mit den Federelementen 17 ausgestatteten Gegensteckerkontakte 16 am Klopfsensor 1. In geöffnetem Zustand berühren sich die Federelemente 17 und sind so kurzgeschlossen. Über Kontaktpins 27 sind die Gegensteckerkontakte 16 mit der piezokeramischen Scheibe 7 im Klopfsensor 1 verbunden. Um den Stecker anzuschließen und in seiner Position zu halten, werden die Federelemente 17 durch die Steckerkontakte 13, die als pilzförmiger Absatz 32 ausgebildet sind, auseinander gedrückt und durch die Federvorspannung an die Flanken 15 der Steckerkontakte 13 angepresst. Der zur Abdichtung gegen Flüssigkeiten aus der äußeren Umgebung eingesetzte Dichtring 20 ist in der in 5 dargestellten Ausführungsvariante in einer Nut 31 im Steckergehäuse 21 fixiert. Die Abdichtung erfolgt durch Druck des Dichtringes 20 auf das Gehäuse 9 des Klopfsensors 1.At the in 5 illustrated embodiment are the with the spring elements 17 equipped mating connector contacts 16 on the knock sensor 1 , When open, the spring elements touch each other 17 and are so shorted. About contact pins 27 are the mating plug contacts 16 with the piezoceramic disc 7 in the knock sensor 1 connected. To connect the plug and keep it in position, the spring elements 17 through the plug contacts 13 as a mushroom-shaped heel 32 are formed, pressed apart and by the spring bias on the flanks 15 the plug contacts 13 pressed. The sealing ring used to seal against liquids from the outside environment 20 is in the in 5 illustrated embodiment in a groove 31 in the connector housing 21 fixed. The seal is made by pressure of the sealing ring 20 on the case 9 of the knock sensor 1 ,

In 6 ist der erfindungsgemäß ausgebildete Steckerkontakt gemäß 5 in aufgestecktem Zustand dargestellt.In 6 is the inventively designed plug contact according to 5 shown in attached state.

Zur Herstellung der Steckerverbindung werden die in Form einer Wicklung ausgebildeten Federelemente 17 der Gegensteckerkontakte 16, die sich im gelösten Zustand berühren, durch die als pilzförmiger Absatz 32 ausgebildeten Steckerkontakte 13 auseinander gedrückt. Die Federelemente 17 gelangen, nachdem sie die breiteste Stelle des pilzförmigen Absatzes 32 passiert haben, in einen Hohlraum 33. Aufgrund der Federkraft der Federele mente 17 bewegen sich die als Federelemente 17 ausgebildeten Gegensteckerkontakte 16 aufeinander zu und bleiben so mit dem Steckerkontakt 13 kontaktiert. Der Hohlraum 33 ist so bemessen, dass er die als Wicklung ausgebildeten Federelemente 17 vollständig aufnehmen kann. So kann sich die während des Aufsteckvorganges durch den pilzförmigen Absatz 32 zusammengedrückte Wicklung des Federelementes 17 im Hohlraum wieder aufweiten, wodurch der Stecker einrastet. Durch die im aufgesteckten Zustand aufrechterhaltene Federspannung der Federelemente 17 drücken sich die Federelemente 17 an die Flanke 15 des Steckerkontaktes 13. Hierdurch wird eine bewegungsfreie dauerhafte Steckverbindung gewährleistet. Damit die den pilzförmigen Absatz 32 ausbildenden Steckerkontakte 13 nicht durch die Federelemente 17 der Gegensteckerkontakte 16 verformt werden und sich nicht berühren und so eine elektrische Verbindung herstellen können, befindet sich zwischen den Steckerkontakten 13 eine Zunge 34, die aus einem isolierenden Material, bevorzugt einem Kunststoff, gefertigt ist und die die gleiche Geometrie aufweist wie die Steckerkontakte 13. Die Steckerkontakte 13 sind so ausgebildet, dass sie an der Außenseite der Zunge 34 anliegen. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass die Steckerkontakte 13 ihre Form beibehalten und nicht kurzgeschlossen werden können. Um eine Verbindung des Steckers zu einem Steuergerät herstellen zu können, durchstoßen die Steckerkontakte 13 das Steckergehäuse 21 und bilden so Anschlusskontakte 28 aus, über die das Steuergerät angeschlossen werden kann.For the preparation of the plug connection are formed in the form of a winding spring elements 17 the mating connector contacts 16 , which touch in the dissolved state, by the mushroom-shaped paragraph 32 trained plug contacts 13 pressed apart. The spring elements 17 after they reach the widest point of the mushroom-shaped heel 32 have passed into a cavity 33 , Due to the spring force of Federele elements 17 they move as spring elements 17 trained mating plug contacts 16 towards each other and so stay with the plug contact 13 contacted. The cavity 33 is sized so that it is designed as a winding spring elements 17 can completely absorb. Thus, during the Aufsteckvorganges through the mushroom-shaped paragraph 32 compressed winding of the spring element 17 widen in the cavity again, causing the plug engages. By maintained in the plugged state spring tension of the spring elements 17 Press the spring elements 17 to the flank 15 of the plug contact 13 , As a result, a motion-free permanent connector is guaranteed. So that the mushroom-shaped heel 32 forming plug contacts 13 not by the spring elements 17 the mating connector contacts 16 Be deformed and not touch and so can establish an electrical connection, located between the plug contacts 13 a tongue 34 , which is made of an insulating material, preferably a plastic, and which has the same geometry as the plug contacts 13 , The plug contacts 13 are designed to stick to the outside of the tongue 34 issue. This ensures that the plug contacts 13 maintain their shape and can not be shorted. In order to be able to establish a connection of the plug to a control unit, the plug contacts pierce 13 the connector housing 21 and bil the so connecting contacts 28 via which the control unit can be connected.

11: Klopfsensorknock sensor
22: Druckhülsepressure sleeve
33: Bodenflächefloor area
44: Isolierscheibeinsulating
55: erste Kontaktscheibefirst contact disc
66: zweite Kontaktscheibesecond contact disc
77: piezokeramische Scheibepiezoceramic disc
88th: seismische Masseseismic Dimensions
99: Gehäusecasing
1010: TellerfederBelleville spring
1111: Befestigungselementfastener
1212: Kontaktzungecontact tongue
1313: Steckerkontaktplug Contact
1414: Vertiefungdeepening
1515: Flankeflank
1616: GegensteckerkontaktMating connector contact
1717: Federelementspring element
1818: SchweißnietSchweißniet
1919: Capton-FolieCapton film
2020: Dichtringseal
2121: Steckergehäuseplug housing
2222: Nasenose
2323: elektrischer Leiterelectrical ladder
2424: Kabelelectric wire
2525: Verbindungselementconnecting element
2626: Nasennose
2727: Kontaktpinscontact pins
2828: Anschlusskontakteterminals
2929: Steckernaseplug nose
3030: Nutgroove
3131: Nutgroove
3232: pilzförmiger Absatzmushroom-shaped heel
3333: Hohlraumcavity
3434: Zungetongue

Claims

Plug connection for sensors, one plug base on the sensor ( 1 ) with one or more electrical plug contacts ( 13 ) and a plug top with one or more mating electrical mating plug contacts ( 16 ) in an electrically insulating plug housing ( 21 ), characterized in that the plug contacts ( 13 ) one with a recess ( 14 ) provided flank ( 15 ) and the mating plug contacts ( 16 ) a spring element ( 17 ), wherein when connecting the plug elements ( 13 . 16 ) with the spring element ( 17 ) provided plug contacts ( 13 . 16 ) with a press fit to the flank ( 15 ) ( 13 . 16 ) issue.

Plug connection according to claim 1, characterized in that the with the spring element ( 17 ) provided plug contact ( 16 ) on the top of the plug and the one with the recess ( 14 ) and the flank ( 15 ) provided plug contact ( 13 ) is formed on the plug base.

Plug connection according to claim 1, characterized in that the with the spring element ( 17 ) provided plug contact ( 16 ) on the plug base and with the recess ( 14 ) and the flank ( 15 ) provided plug contact ( 13 ) is formed on the plug top.

Plug connection according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the spring element ( 17 ) of the plug contact ( 16 ) on the flank ( 15 ) of the plug contact ( 13 ) is present.

Plug connection according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the plug connection is designed as a single contact, wherein the plug contacts ( 13 . 16 ) are formed circular or in the form of an ellipse.

Plug connection according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the plug connection two separate Includes contacts that are opposite each other and each may be formed straight or curved.

Plug connection according to claim 6, characterized in that the spring elements ( 17 ) with the plug open to form a short circuit, and the one with the recess ( 14 ) and flank ( 15 ) ( 13 ) is designed so that when contacting the spring elements ( 17 ).

Plug connection according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that in the housing a sealing ring ( 20 ) made of elastic polymer material ( 20 ) for sealing against media from the environment and as a vibration damper.

Plug connection according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that the electrical connection to the plug by a Capton film ( 19 ) or through a cable ( 24 ) is trained.

Plug connection according to one or more of claims 1 to 9, characterized in that the spring elements ( 17 ) of the plug contact ( 16 ) complementary to that with a depression ( 14 ) provided flank ( 15 ) of the plug contact ( 13 ) are formed.

Plug connection according to one or more of claims 1 to 10, characterized in that the spring elements ( 17 ) of the plug contact tes ( 16 ) are formed in the form of a winding.