DE19836693A1 - Steckverbindung zum Anschluß von Signal- und Stromversorgungsleitungen an einen Verbraucher - Google Patents

Abstract

Eine Steckverbindung, die aus einem Stecker und aus einer Steckeraufnahme mit einem Kragen (1) besteht, dient zum Anschluß eines Kabels, das eine Vielzahl von Signalleitungen und Stromversorgungsleitungen enthält, an einen Verbraucher, z. B. an den elektronischen Regler eines Kfz-Regelungssystems. Das Innere der Steckverbindung stellt ein wasserdichtes Gehäuse dar, in dem die Kontakte des Steckers mit den Anschlußkontakten der Steckeraufnahme (2-6) beim Zusammenbau von Stecker und Steckeraufnahme in Eingriff gelangen. Erfindungsgemäß wird das Gehäuse-Innere durch Zwischenwände (7, 8) in mindestens drei voneinander flüssigkeitsdicht getrennte Räume unterteilt, von denen mindestens ein Raum für die Signalleitungskontakte (6) und mindestens ein Raum jeweils für Stromversorgungskontakte gleichen Potentials (2, 3; 4, 5) vorgesehen sind. Die Stromversorgungskontakte sind potentialmäßig getrennt an den Stirnseiten der Steckverbindung angeordnet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine im wesentlichen aus einem Stecker und einer Steckeraufnahme bestehenden Steck­ verbindung zum Anschluß eines Kabels, das eine Vielzahl von Signalleitungen und Stromversorgungsleitungen enthält, an einen Verbraucher, z. B. an den elektronischen Regler eines Kfz.-Regelungssystems, wie ABS, ASR, ESP etc., wobei die Kontakte des Steckers mit den Anschlußkontakten der Stec­ keraufnahme im Inneren eines wasserdichten Gehäuses im Ein­ griff sind.

Steckverbindungen dieser Art sind bekannt. Wenn z. B. die Steckverbindung im Motorraum eines Kraftfahrzeugs unterge­ bracht werden soll, ist es unbedingt notwendig, die Kontak­ te und damit den Innenraum, in dem die Kontakte ineinander­ greifen, vor dem Eindringen von Wasser, Öl und Schmutz zu schützen. Zwischen den einzelnen Kontakten, insbesondere zwischen den zur Stromversorgung dienenden Kontakten, die für hohe Ströme ausgelegt sind, könnten sonst Leckströme entstehen, die nicht nur die Funktion der Geräte stören würden, sondern die auch eine gefährliche Erhitzung der Steckverbindung zur Folge haben könnte.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Steck­ verbindung dieser Art derart zu gestalten, daß sie bei re­ lativ einfachem, dennoch robustem Aufbau und hoher mecha­ nischer Belastbarkeit und Widerstandsfähigkeit gegen grobe Behandlung gegen das Entstehen von Leckströmen gefeit ist. Außerdem sollte es sich um eine leicht schließbare und wie­ der lösbare Steckverbindung handeln, um den Montageaufwand bei Herstellung des Fahrzeugs und bei der Wartung zu mini­ mieren.

Es hat sich gezeigt, daß diese Aufgabe durch die im An­ spruch 1 beschriebene Steckverbindung gelöst werden kann, deren Besonderheit darin besteht, daß das Gehäuse durch Zwischenwände in mindestens drei voneinander flüssigkeits­ dicht getrennte Räume unterteilt ist, von denen mindestens ein Raum für die Signalleitungskontakte und mindestens ein Raum jeweils für Stromversorgungskontakte gleichen Potenti- als vorgesehen sind.

Durch die Aufteilung in mehrere Innenräume mit Hilfe der Zwischenwände wird auf einfache, kostengünstige Weise das Entstehen von gefährlichen Leckströmen unterbunden.

Eine Reihe von vorteilhaften Ausführungsbeispielen der Er­ findung sind in den Unteransprüchen beschrieben. So hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, die Stromversor­ gungskontakte, über die die Stromversorgung - einerseits nach Masse und andererseits zum Pluspol der Fahrzeugbatte­ rie - hergestellt wird, auf möglichst weit voneinander ent­ ernten Plätzen im Inneren der Steckverbindung anzuordnen, um im Fehlerfall bzw. beim Eindringen von Feuchtigkeit oder Schmutz Leckströmen hohen Widerstand entgegenzusetzen.

Sollte es dennoch zu einer Verschmutzung kommen, ist ein Stromfluß von einem Stromversorgungskontakt zu einem Si­ gnalkontakt das kleinere Übel, weil dieser Stromfluß keine Erhitzung des Geräts, sondern höchstens eine Störung zur Folge hätte, die über die üblichen Überwachungs- und Warn­ systemen rechtzeitig angezeigt würde.

Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der beigefüg­ ten Abbildung hervor, die in perspektivischer Darstellung eine Steckeraufnahme bzw. einen Steckerkragen, der zur Auf­ nahme eines Steckers dient, wiedergibt.

Mit einem solchen, als Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellten Stecker wird z. B. der elektronische Regler (ECU) eines Kraftfahrzeug-Regelungssystems elektrisch an­ geschlossen. Eine solche Steckverbindung ist besonders ge­ fährdet, wenn sich der elektronische Regler im Motorraum des Fahrzeugs befindet.

Die Steckergröße ist systemabhängig; eine Erprobung der Erfindung fand anhand von 47poligen und 26poligen Steck­ verbindungen statt. Der erfindungsgemäße Aufbau ist grund­ sätzlich auch für andere Größen geeignet und vorteilhaft.

Der dargestellte Steckerkragen 1 ist Teil einer Steckerauf­ nahme. Der Steckerkragen 1 sitzt auf einem (nicht darge­ stellten) Reglergehäuse und kann mit diesem gemeinsam her­ gestellt, z. B. gespritzt werden; die Verwendung eines Vor­ spritzlings oder eines entsprechenden vorgefertigen Ein­ legeteils ist ebenfalls möglich.

Von den bisher verwendeten Steckerkragen, die keine Zwi­ schenwände besaßen, unterscheidet sich der erfindungsgemäße Kragen 1 und die erfindungsgemäße Steckverbindung u. a. durch folgende Merkmale:
Die permanent stromführenden "Powerkontakte" das sind die zur Stromversorgung vorgesehenen Kontakte 2, 3; 4, 5, sind nicht mehr benachbart angeordnet, sondern an den gegenüber­ liegenden Stirnseiten des Kragens 1 plaziert und von den übrigen Signalkontakten 6 durch querstehende Innenwände 7, 8 getrennt. Es entsteht eine Dreiteilung des Innenraums (oder Aufteilung in noch mehrere Innenräume), wodurch im Falle des Eintretens von geringen Mengen von Feuchtigkeit eine elektrische Verbindung von dem Pluspol bzw. dem mit dem Pluspol der Batterie verbundenen Powerkontakt, und dem Mi­ nuspol oder der Masse im Steckerkragen und damit die Gefahr eines Kurzschlusses und Brandes verhindert werden.

Es befinden sich in dem dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils zwei Powerkontakte 2, 3; 3, 4 gleichen elektrischen Potentials in einer Gruppenanordnung im Inneren eines - nach Aufsetzen des Steckers - geschlossenen Innenraums. Innerhalb dieser Gruppe kann es nicht zu Kurzschlüssen kom­ men. Da die Powerkontakte verschiedenen Potentials aufge­ genüberliegenden Seiten bzw. Stirnseiten oder Längsseiten im Steckerkragen angeordnet sind, wird die Gefahr, daß es zu einem Nebenschluß hohen Stromes kommt, minimiert.

Im Steckerkragen befindet sich außerdem bei dem dargestell­ ten Ausführungsbeispiel eine massive, in Längsrichtung aus­ gerichtete Kunststoffrippe 9, die folgende Funktionen über­ nimmt:

• - Vorführung des Gegensteckers:
  Durch die Bauhöhe der Längsrippe 9 wird sicher­ gestellt, daß bei der Montage des Gegensteckers zuerst die Rippe 9 in den Gegenstecker eintaucht. Hierdurch entsteht eine genauere Vorführung; die Findung der Kontakte im Gegenstecker - Stecker und Stecker-Auf­ nahme - wird erleichtert. Es besteht eine kürzere "To­ leranzkette" als bei entsprechenden Steckern ohne sol­ che Führungsrippen.
• - Codierung:
  Durch Anordnung von Aussparungen in der Rippe wird eine Codierung geschaffen; dies erspart Platz an der Außenwand in Längsrichtung im Vergleich zu den bisher üblichen Maßnahmen.
• - Montageschutz:
  Ein Montageschutz gegen einen um 180 Grad verdrehten Gegenstecker, da die Rippe 9 auf Längsrichtung des Kragens bezogen außermittig angeordnet ist.
• - Berührungsschutz der Kontakte:
  Durch die Höhe der Längsrippe 9 ist eine Berührung der Kontakte mit dem Gegenstecker und damit deren Beschä­ digung durch unsachgemäße Behandlung ausgeschlossen.
• - Symmetrische Noppen am Kragen:
  Durch symmetrische Anordnung von Verriegelungsnoppen 10 an der Außenfläche des Kragens 1 wird die Benutzung von (nicht gezeigten) Gegensteckern ermöglicht, deren Verriegelung konstruktiv alternativ wahlweise von ei­ ner der beiden Stirnseiten möglich ist, ohne daß eine Änderung am Steckerkragen notwendig wird. Die Anord­ nung der Kontakte 2-6 im Steckerkragen 1 erfolgt so, daß verschiedene kundenspezifische Kontaktsysteme zum Einsatz kommen können, ohne den Kragen 1 in der Aus­ führung ändern zu müssen.

Die Lageposition der Kontakte ist unabhängig von den verwendeten Kontakttypen und ermöglicht eine höhere Standardisierung der verwendeten Leiterplatten in dem Regler. Die Anpassung der Footprint auf der Leiter­ platte an die zur Zeit verwendeten kundenspezifischen Stecksysteme mit unterschiedlichen Raster-/Reihenab­ ständen kann entfallen.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind, wie be­ schrieben, an den beiden Stirnseiten jeweils zwei Power­ kontakte 2, 3; 4, 5 vorgesehen, die jeweils auf gleichem Po­ tential liegen, jedoch zu verschiedenen Stromkreisen gehö­ ren. Eine solche Aufteilung in mehrere Stromversorgungs­ kontakte (gleichen Potentials) kann auch aus mechanischen Gründen oder zur Begrenzung der Kontaktfläche vorteilhaft oder gar erforderlich sein.

Claims (6)

1. Steckverbindung, bestehend aus einem Stecker und einer Steckeraufnahme mit einem Kragen, zum Anschluß eines eine Mehrzahl von Signalleitungen und von Stromversor­ gungsleitungen enthaltenden Kabels an einen Verbrau­ cher, z. B. an den elektronischen Regler eines Kfz.- Regelungssystems wie ABS, ASR, ESP etc., wobei die Kontakte des Steckers mit den Anschlußkontakten der Steckeraufnahme im Inneren eines wasserdichten Gehäu­ ses im Eingriff sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse durch Zwischenwände (7, 8) in mindestens drei voneinander flüssigkeitsdicht getrennte Räume unter­ teilt ist, von denen mindestens ein Raum für die Si­ gnalleitungskontakte (6) und mindestens je ein Raum für die Stromversorgungskontakte (2, 3; 4, 5) gleichen Potentials vorgesehen sind.

2. Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kontakte (2-6) im Inneren der Steckver­ bindung in einer Ebenen bzw. auf einer Grundfläche angeordnet sind, wobei die Signalleitungskontakte (6) in einem oder in mehreren Mittelräumen und die Strom­ versorgungskontakte entgegengesetzten Potentials (2, 3; 4, 5) außerhalb der Mittelräume auf den gegenüberlie­ genden Seiten der Kontakte-Ebenen in separaten Räumen plaziert sind.

3. Steckverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kontakte-Ebene eine relativ schmale, langgestreckte Fläche ist, wobei im mittleren Bereich ein oder mehrere Räume für die Aufnahme der Signalleitungskontakte (6) und an den beiden Stirn- oder Schmalseiten der Kontakte-Ebene jeweils ein Raum für die Stromversorgungskontakte gleichen Potentials (2, 3; 4, 5) vorgesehen sind.

4. Steckverbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckerauf­ nahme bzw. der Steckeraufnahmekragen (1) im wesentli­ chen aus einem auf einer Grundfläche oder Ebenen, die die Kontakte (2-6) trägt, aufsitzenden Rahmen besteht, der durch senkrecht auf der Grundfläche angeordnete Zwischenwände (7, 8) in drei getrennte Räume unterteilt ist, welche beim Aufsetzen des Steckers geschlossen und nach außen und untereinander abgedichtet werden.

5. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß auf der Grundfläche der Steckeraufnahme senkrecht eine Codier- und Führungs­ rippe (9) angeordnet ist, die mit einem entsprechend profilierten Bauteil des Steckers in Eingriff gelangt und beim Zusammenstecken von Stecker und Steckerauf­ nahme das Zusammenfügen der Bauteile führt.

6. Steckverbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Innenräu­ men für die Stromversorgungskontakte (2, 3; 4, 5) je­ weils zwei Kontakte gleichen Potentials vorgesehen sind, die zu zwei getrennten Stromkreisen gehören.