DE19930345A1 - Steckdose für Fahrzeuganhänger mit elektronischen Bauteilen - Google Patents

Abstract

Es wird eine Steckdose (10) für eine Steckverbindung für den elektrischen Anschluß von Fahrzeuganhängern angegeben, mit einem Dosengehäuse (12), in dem ein Kontaktaufnahmeteil (16) mit Durchgangsöffnungen (22) zur Aufnahme von mit elektrischen Anschlußleitungen (20) versehenen Kontakthülsen (18, 18') vorgesehen ist, die durch einen Kontaktträgerkörper (24) gehalten sind, und mit einem oder einer Mehrzahl von elektronischen Bauteilen (28), die auf dem Kontaktträgerkörper (24) angeordnet sind und vorzugsweise Teile einer elektronischen Schaltung (29) sind (Fig. 1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Steckdose für eine Steckverbindung für den elektrischen Anschluß von Fahrzeuganhängern, mit einem Dosengehäuse, in dem ein Kontaktaufnahmeteil mit Durchgangs­ öffnungen zur Aufnahme von mit elektrischen Anschlußleitungen versehenen Kontakthülsen vorgesehen ist, die durch einen Kon­ taktträgerkörper gehalten sind, und mit zumindest einem im Dosengehäuse aufgenommenen elektrischen Bauteil.

Eine derartige Steckdose ist aus der DE 298 21 387 U1 bekannt.

Bei der bekannten Steckdose ist im Dosengehäuse ein Elektronik­ modul zur Funktionssignalübertragung zwischen Zug- und Anhän­ gerfahrzeug integriert. Der Elektronikmodul ist hierbei kreis­ ringförmig ausgebildet und weist einen zentralen Durchlaß für die Durchführung des als Kontaktmodul ausgebildeten Einsatzes mit den zugehörigen Kontakthülsen und elektrischen Anschluß­ leitungen auf. Hierbei wird die Elektronikplatine von einem Stützkörper gehalten, der auch den Kontaktmodul positioniert. Die elektrische Verbindung der Elektronikplatine mit dem Fahr­ zeug und gegebenenfalls mit einzelnen der Kontakthülsen erfolgt hierbei über separate Anschlußleitungen.

Als nachteilig hat sich hierbei erwiesen, daß durch die Viel­ zahl der notwendigen Anschlußleitungen der Aufbau relativ kom­ pliziert gestaltet wird und die Fehleranfälligkeit insbesondere bei Auftreten von Feuchtigkeit erhöht wird. Darüber hinaus wird die Montage zusätzlich verkompliziert.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesser­ te Steckdose für eine Steckverbindung für den elektrischen An­ schluß von Fahrzeuganhängern zu schaffen, die eine möglichst hohe Zuverlässigkeit, einfache Montage und kostengünstige Her­ stellung erlaubt.

Diese Aufgabe wird bei einer Steckdose der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das zumindest eine Bau­ teil auf dem Kontaktträgerkörper angeordnet ist.

Die Aufgabe der Erfindung wird auf diese Weise vollkommen ge­ löst.

Erfindungsgemäß wird nämlich dadurch, daß das elektronische Bauteil bzw. die elektronischen Bauteile unmittelbar auf dem Kontaktträgerkörper angeordnet sind, eine erhebliche Verein­ fachung des Aufbaus erreicht und der Verdrahtungsaufwand erheb­ lich reduziert. Hierdurch steigt gleichzeitig die Betriebs­ sicherheit, und die Herstellkosten werden reduziert.

In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung ist der Kontakt­ trägerkörper als Schaltplatine zur Aufnahme und Verschaltung einer Mehrzahl von Bauteilen ausgebildet.

Dabei ist der Kontaktträgerkörper vorzugsweise als ein- oder mehrlagige gedruckte Schaltung ausgebildet.

Auf diese Weise wird der Aufbau weiter vereinfacht und die Zu­ verlässigkeit verbessert.

In weiter vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Kontaktträgerkörper zumindest teilweise mit einem korrosions­ beständigen Material beschichtet.

Hierbei kann es sich etwa um eine spezielle Beschichtung auf den elektrisch leitfähigen Teilen der gedruckten Schaltung han­ deln, beispielsweise um auch die Abriebfestigkeit zusätzlich zu verbessern. Als Materialien für eine elektrisch leitende Be­ schichtung auf den elektrisch leitfähigen Teilen der gedruckten Schaltung kommen beispielsweise Silberlegierungen oder Gold­ legierungen in Frage.

Darüber hinaus kann nach erfolgter Montage auch eine Schutz­ lackschicht aufgebracht werden, oder es können Teile vergossen werden.

In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung ist das zumindest eine Bauteil auf der den Kontakthülsen abgewandten Seite des Kontaktträgerkörpers angeordnet.

Auf diese Weise ergibt sich eine gute Montagemöglichkeit. Auch steht in diesem Bereich der notwendige Platz zur Verfügung.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das zumin­ dest eine Bauteil auf dem Kontaktträgerkörper durch Wellenlöten oder durch Reflowlöten befestigt.

Auf diese Weise lassen sich zuverlässige Lötungen auf relativ kostengünstige Weise erzeugen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Kontakthülsen zumindest teilweise mit zumindest einem der Bauteile elektrisch verbunden.

Hierdurch ergibt sich der besondere Vorteil, daß eine Reihe von zusätzlichen drahtgebunden Verbindungen auf diese Weise einge­ spart werden kann.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist auf dem Kontaktträgerkörper eine Mehrzahl von Bauteilen vorgesehen, die Teile einer elektronischen Schaltung zur Erken­ nung von und/oder zur Abgabe von Signalen an Zugfahrzeug und/ oder Anhänger sind.

Hierbei kann in zusätzlicher Weiterbildung der Erfindung auch mindestens ein Bauteil als Leistungshalbleiter ausgebildet sein.

Auf diese Weise kann die erfindungsgemäße Steckdose zur Funkti­ onssignalübertragung zwischen Zugfahrzeug und Anhänger, bei­ spielsweise für die Fehlerüberwachung bzw. Fehleranzeige und für die sogenannte Anhängererkennung, ausgenutzt werden.

Je nach Ausrüstung von Zugfahrzeug und Anhänger und je nach den gewünschten Anforderungen ist es hierbei vorteilhaft, auch Leis­ tungshalbleiter in der elektronischen Schaltung vorzusehen.

Es versteht sich, daß in Ausnahmefällen, in denen der Platz auf dem Kontaktträgerkörper etwa für größere Leistungshalbleiter­ bauteile nicht ausreichend bemessen sein sollte, natürlich auch zusätzliche Bauteile in einem angrenzenden Bereich des Dosen­ gehäuses vorgesehen sein können.

In weiter vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die elektronische Schaltung zur Kopplung mit einem CAN-Bus ausge­ legt.

Hierbei ist die elektronische Schaltung vorzugsweise zur Erken­ nung von Signalen des CAN-Busses und zur Abgabe von Signalen an den CAN-Bus ausgelegt, die von Zugfahrzeug- und/oder Anhänger­ zuständen abhängen.

Auf diese Weise können sämtliche Funktionen, die normalerweise in einer separaten Elektronik entweder am Zugfahrzeug oder am Anhänger vorgesehen sein müssen, in die elektronische Schaltung auf dem Kontaktträgerkörper integriert werden, wodurch eine un­ mittelbare Ankopplung an den CAN-Bus, der bei modernen Fahr­ zeugen vorhanden ist, in vorteilhafter Weise möglich ist.

Dies hat den weiteren Vorteil, daß einzelne der Kontakthülsen gegebenenfalls gar nicht über separate Anschlußleitungen zum Fahrzeug geführt werden müssen, sondern lediglich unmittelbar an die elektronische Schaltung gekoppelt sind und nur diese an den CAN-Bus gekoppelt ist. Auf diese Weise muß der CAN-Bus le­ diglich über zwei Anschlußleitungen mit der elektronischen Schaltung gekoppelt werden, während die Masseverbindung und die Speisespannung, die ja zum Anhängerfahrzeug durchgeschleust werden, unmittelbar auf dem Kontaktträgerkörper verbunden wer­ den können.

Werden sämtliche zusätzlichen Signale, die an den Anhänger übertragen werden sollen, unmittelbar von der elektronischen Schaltung erzeugt, wozu dann entsprechende Leistungshalbleiter vorgesehen werden, so reichen im Extremfall fahrzeugseitig vier Verbindungsleitungen aus, die zur elektronischen Schaltung auf dem Kontaktträgerkörper führen, während anhängerseitig sämt­ liche Verbindungen über die Kontakthülsen hergestellt werden, die gleichfalls unmittelbar mit dem Kontaktträgerkörper gekop­ pelt sind.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nach­ stehend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Steck­ dose;

Fig. 2 eine vergrößerte Aufsicht des Kontaktträgerkörpers gemäß Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt durch den Kontaktträgerkörper gemäß der Linie III-III nebst zusätzlich beispielhaft dar­ gestellter Kontakthülsen auf der einen Seite und elektrischer Verbindungen und einer elektronischen Schaltung auf der anderen Seite; und

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung des Kontaktaufnahhme­ teils gemäß Fig. 1, in dem die Kontakthülsen von der Anhängerseite her in der Steckdose aufgenommen wer­ den, wobei in der oberen Bildhälfte eine Aufsicht und in der unteren Bildhälfte eine Untersicht darge­ stellt ist.

Eine in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Steckdose ist ins­ gesamt mit der Ziffer 10 bezeichnet.

Die Steckdose 10 weist ein Dosengehäuse 12 auf, an dem eine Lasche 11 mit einer Ausnehmung zur Befestigung eines nicht dar­ gestellten Deckels vorgesehen ist. Das Dosengehäuse 12 weist drei umfänglich angeordnete Augen 15 auf, die zum Einführen von Schrauben vorgesehen sind, um die Steckdose 10 an einem Grund, etwa an einem Steckdosenhalteblech eines Fahrzeuges, zu befes­ tigen.

Das Dosengehäuse 12 weist einen oberen, dem nicht dargestellten Deckel zugewandten Abschnitt 32 zylindrischer Form auf, der über verschiedene Schrägen in einen unteren, gleichfalls zylin­ drischen Abschnitt 34 übergeht, der einen größeren Durchmesser als der obere zylindrische Abschnitt 32 aufweist und an zwei einander gegenüberliegenden Seitenflächen abgeflacht ist.

Achsmittig zu dem oberen zylindrischen Abschnitt 32 des Dosen­ gehäuses 12 ist ein insgesamt mit der Ziffer 14 bezeichneter Kontaktmodul im Innenraum des Dosengehäuses 12 aufgenommen, der von im wesentlichen zylindrischer Außenkontur ist und bis in den unteren Abschnitt 34 des Dosengehäuses 12 hineinreicht. Zwischen der zylindrischen Innenfläche des oberen Abschnittes 32 und dem Kontaktmodul 14 ist eine ringförmige Aufnahmeöffnung 36 für einen in die Steckdose 10 einsteckbaren Stecker 13 vor­ gesehen, der in Fig. 1 gestrichelt angedeutet ist.

Am Boden 38 der Aufnahmeöffnung 36 ist ein ringförmiges Dicht­ element 40 gehalten, das zur Abdichtung des Kontaktmoduls 14 gegenüber dem Dosengehäuse 12 dient.

Der Kontaktmodul 14 umfaßt ein Kontaktaufnahmeteil 16 von im wesentlichen zylindrischer Außenkontur und ist in Axialrichtung der Steckdose 10 von insgesamt dreizehn Durchgangsöffnungen 22 durchsetzt.

In den Durchgangsöffnungen 22 sind längsgeschlitzte Kontakt­ hülsen 18 gehalten, die zur Aufnahme von Steckkontakten des in die Steckdose 10 einsteckbaren Steckers 13 ausgebildet sind. Die Kontakthülsen 18 liegen an ihrem dem Stecker 13 zugewandten Ende jeweils an einer Schulter 42 des Kontaktaufnahmeteils 16 an und sind an ihrem gegenüberliegenden Ende durch einen Kon­ taktträgerkörper 24 gehalten, der, wie im folgenden noch näher beschrieben wird, an seiner den Kontakthülsen 18 gegenüber­ liegenden Seite mit elektronischen Bauteilen 28 versehen ist, die Teile einer elektronischen Schaltung 29 sind. Der Kontakt­ trägerkörper 24 kann mit dem Kontaktaufnahmeteil 16 durch nicht dargestellte Rastelemente verrastbar ausgeführt sein.

Zur Befestigung des Kontaktmoduls 14 am Dosengehäuse 12 dienen zwei Rastelemente 44 in Form von Rasthaken, die bei einem voll­ ständigen Einschieben des Kontaktmoduls 14 in das Dosengehäuse 12 bis zur Anlage des Kontaktmoduls 14 an einer Schulter 37 des Dosengehäuses 12 mit dem Kontaktträgerkörper 24 verrasten und diesen sichern (vgl. Fig. 1).

Im seitlichen Hohlraum zwischen dem unteren Abschnitt 34 des Dosengehäuses 12 und dem zentral aufgenommenen Kontaktmodul 14 können beidseits von einem der Augen 15 Steckräume vorgesehen sein, in die Schaltmodule mit Mikroschaltern für Zusatzfunktio­ nen, z. B. zur Anhängererkennung, eingesteckt sein können, wie dies grundsätzlich aus der DE 197 36 629 C1 bekannt ist.

Der Kontaktträgerkörper 24, durch den die Kontakthülsen 18 bodenseitig gehalten sind, trägt erfindungsgemäß auf seiner den Kontakthülsen 18 abgewandten Seite mindestens ein elektroni­ sches Bauteil 28. Vorzugsweise ist der Kontaktträgerkörper 24 als ein- oder mehrseitig gedruckte Schaltplatine ausgebildet, auf der eine Mehrzahl von Hauteilen 28 auf der den Kontakt­ hülsen 18 gegenüberliegenden Seite angeordnet sind, die Teile einer elektronischen Schaltung 29 sind.

Diese elektronische Schaltung 29 kann zur Verbindung mit einem CAN-Bus des Fahrzeugs ausgelegt sein, der in Fig. 1 mit der Ziffer 30 schematisch angedeutet ist.

Die Kontakthülsen 18 können nun teilweise unmittelbar mit elek­ trischen Anschlußleitungen 20 verkrimpt sein, die durch in Fig. 2 erkennbare Ausnehmungen 25 auf dem Kontaktträgerkörper 24 hindurchgeführt sind.

Andere der Kontakthülsen, wie beispielsweise die in Fig. 1 und Fig. 3 mit der Ziffer 18' bezeichnete Kontakthülse, sind ledig­ lich über Kontaktstifte 46 am Kontaktträgerkörper 24 befestigt und durch Verlötungen 48' mit der elektronischen Schaltung 29 elektrisch verbunden, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist.

Auch bei den Kontakthülsen 18, die mit angekrimpten Anschluß­ leitungen 20 versehen sind, kann eine Befestigung und gleich­ zeitige elektrische Verbindung über Lötstellen 48 erfolgen, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist.

In Fig. 3 sind ferner beispielhaft einige Leiterbahnen mit der Ziffer 50 angedeutet, die bodenseitig auf dem Kontaktträger­ körper 24 ausgebildet sind.

Die Form der Ausnehmungen 25, die aus Fig. 2 zu ersehen ist, ist lediglich beispielhaft angedeutet. Es versteht sich, daß je nach Ausgestaltung und Anordnung der Verbindungsleitungen 20, die unmittelbar mit Kontakthülsen 18 verbunden sind, die Aus­ nehmungen 25 als nach außen hin geschlitzte Öffnungen ausgebil­ det sein können oder daß lediglich Bohrungen kleineren Durch­ messers erforderlich sind, wenn nämlich - wie im Falle der Kon­ takthülse 18' - die Kontakthülsen lediglich über Kontaktstifte 46 verbunden sind, die durch entsprechend kleinere Ausnehmungen 25' des Kontaktträgerkörpers 24 hindurchgeführt und bodenseitig über Lötstellen 48' verlötet sind (vgl. Fig. 3).

In Fig. 1 sind beispielhaft zwei elektrische Anschlußleitungen 20 dargestellt, die mit den zugehörigen Kontakthülsen 18 ver­ krimpt sind und bodenseitig zum Fahrzeug bzw. zum Anhänger hin vorzugsweise über einen Zwischenstecker verbunden sind.

Ferner sind in Fig. 1 beispielhaft vier Verbindungsleitungen 27 dargestellt, die die elektronische Schaltung 29 mit dem CAN-Bus 30 wiederum vorzugsweise über einen nicht dargestellten Zwi­ schenstecker verbinden.

Bei einer weiteren Ausführungsform führen lediglich vier Verbindungsleitungen 27, nämlich Masse, Speisespannung und zwei Datenleitungen, zum Kontaktträgerkörper 24, während alle steckerseitigen Anschlüsse der Kontakthülsen 18 bzw. 18' ledig­ lich über die gedruckte Schaltung auf dem Kontaktträgerkörper 24 in Verbindung mit der elektronischen Schaltung 29 zur Verfü­ gung gestellt werden, die zu diesem Zweck mit geeigneten Leis­ tungshalbleitern ausgestattet ist.

Claims (12)

1. Steckdose für eine Steckverbindung für den elektrischen Anschluß von Fahrzeuganhängern, mit einem Dosengehäuse (12), in dem ein Kontaktaufnahmeteil (16) mit Durchgangs­ öffnungen (22) zur Aufnahme von mit elektrischen Anschluß­ leitungen (20) versehenen Kontakthülsen (18, 18') vorge­ sehen ist, die durch einen Kontaktträgerkörper (24) gehal­ ten sind, und mit zumindest einem im Dosengehäuse (12) aufgenommenen elektronischen Bauteil (28), dadurch gekenn­ zeichnet, daß das zumindest eine Bauteil (28) auf dem Kon­ taktträgerkörper (24) angeordnet ist.

2. Steckdose nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktträgerkörper (24) als Schaltplatine zur Aufnahme und Verschaltung einer Mehrzahl von Bauteilen (28) ausge­ bildet ist.

3. Steckdose nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktträgerkörper (24) als ein- oder mehrlagige gedruckte Schaltung ausgebildet ist.

4. Steckdose nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakträgerkörper (24) zumindest teilweise mit einem korrosionsbeständigen Material be­ schichtet ist.

5. Steckdose nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zumindest eine Bauteil (28) auf der den Kontakthülsen (18, 18') abgewandten Seite des Kon­ taktträgerkörpers (24) angeordnet ist.

6. Steckdose nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zumindest eine Bauteil (28) auf dem Kontaktträgerkörper (24) durch Wellenlöten oder durch Reflowlöten befestigt ist.

7. Steckdose nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakthülsen (18, 18') zumindest teilweise mit zumindest einem der Bauteile (28) elektrisch verbunden sind.

8. Steckdose nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakthülsen (18, 18') mit dem Kontaktträgerkörper (24) verpreßt oder verlötet sind.

9. Steckdose nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Kontaktträgerkörper (24) eine Mehrzahl von Bauteilen (28) vorgesehen ist, die Teile einer elektronischen Schaltung (29) zur Erkennung von und/oder zur Abgabe von Signalen am Zugfahrzeug und/oder Anhänger sind.

10. Steckdose nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Schaltung (29) mindestens ein Bauteil (28) enthält, das als Leistungshalbleiter ausgebildet ist.

11. Steckdose nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Schaltung (29) zur Kopplung mit einem CAN-Bus (30) ausgelegt ist.

12. Steckdose nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Schaltung (29) zur Erkennung von Signa­ len des CAN-Busses (30) und zur Abgabe von Signalen an den CAN-Bus (30) ausgelegt ist, die von Zugfahrzeug- und/oder Anhängerzuständen abhängen.