DE9112965U1 - Electrical connection device - Google Patents
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Description
R. 24783
14.18.1991 Pn/Si/KeR.24783
14.18.1991 Pn/Si/Ke
ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 10ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 10
Elektrische Verbindunasvorrichtung
Stand der Technik Electrical connection device
State of the art
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur elektrischen Verbindung eines Verbrauchers mit einer Elektronikeinheit, insbesondere Leistungsendstufe, vorzugsweise bei Steuergeräten von Fahrzeugen, nach der Gattung des Hauptanspruchs.The invention is based on a device for electrically connecting a consumer to an electronic unit, in particular a power output stage, preferably in control units of vehicles, according to the preamble of the main claim.
In der Fahrzeugelektronik ist es bekannt, bei Steuergeräten, beispielsweise von Antiblockiersystemen, Antriebsschlupfregelungssystemen oder Kraftstoffeinspritzsystemen, eine einen Verbraucher ansteuernde Elektronikeinheit als separates Bauteil an einem geeigneten Ort (&zgr;. B. im Motorraum) unterzubringen. Diese Elektronikeinheit ist über eine elektrische Steckverbindung mit Sensoren verbunden. Ferner ist die Elektronikeinheit - die als Leistungsendstufe ausgebildet ist - über einen Kabelbaum mit einem an einem anderen Ort angeordneten Verbraucher verbunden. Die Anzahl der Verbindungen und Kontaktierungen ist relativ groß und erfordert einen entsprechenden Aufwand, der gerade in der Fahrzeugtechnik infolge der auftretenden Vibrationen und anderen Umwelteinflüssen einem hohen Sicherheitsstandard genügen muß.In vehicle electronics, it is known to house an electronic unit that controls a consumer as a separate component in a suitable location (e.g. in the engine compartment) in control units, for example in anti-lock braking systems, traction control systems or fuel injection systems. This electronic unit is connected to sensors via an electrical plug connection. Furthermore, the electronic unit - which is designed as a power output stage - is connected to a consumer located in another location via a cable harness. The number of connections and contacts is relatively large and requires a corresponding amount of effort, which must meet a high safety standard, particularly in vehicle technology, due to the vibrations and other environmental influences that occur.
- 2 - R. 24783- 2 - R.24783
Aus dem DE-GM 89 10 805 ist eine elektrische Verbindungsvorrichtung bekannt, bei der die Anschlüsse des Verbrauchers als Steckkontakte ausgebildet sind. Die Elektronikeinheit weist entsprechende Gegenkontakte auf, so daß sich letztere direkt am Verbraucher anordnen läßt. Im zusammengesteckten Zustand der aus den Steckkontakten und den Gegenkontakten bestehenden Steckverbindung nehmen Elektronikeinheit und Verbraucher eine unmittelbare Nachbarschaftslage zueinander ein. Elektronikeinheit und Verbraucher bilden quasi ein "zustammensteckbares System". Ein derartiges zusammensteckbares System für hydraulische Bremsanlagen zeigen beispielsweise die DE-OS 40 13 159 und die EP 373 551 A2.An electrical connection device is known from DE-GM 89 10 805 in which the connections of the consumer are designed as plug contacts. The electronic unit has corresponding counter contacts so that the latter can be arranged directly on the consumer. When the plug connection consisting of the plug contacts and the counter contacts is plugged together, the electronic unit and consumer are in direct proximity to one another. The electronic unit and consumer form a kind of "pluggable system". Such a pluggable system for hydraulic brake systems is shown, for example, in DE-OS 40 13 159 and EP 373 551 A2.
Muß im Falle eines Defektes oder bei Wartungsarbeiten die Elektronikeinheit vom Verbraucher gelöst werden, muß die Steckverbindung zwischen Verbraucher und Elektronikeinheit gelöst werden. Eine derartige Steckverbindung ist aber beim Einsatz in Kraftfahrzeugen, insbesondere an die - oben angeführten - Vibrationen angepaßt, d. h. es ist eine relative hohe Abziehkraft erforderlich. Diese Kraft kann normalerweise nur mit einer Hilfsvorrichtung aufgebracht werden. Dazu sind am Gehäuse der Elektronikeinheit und am Gehäuse des Verbrauchers beispielsweise Arretiernasen oder Bohrungen angebracht. Weiterhin ist ein an diese Arretiernasen oder Bohrungen angepaßtes Hilfsmittel erforderlich.If the electronic unit has to be removed from the consumer in the event of a defect or during maintenance work, the plug connection between the consumer and the electronic unit must be removed. However, such a plug connection is adapted to the vibrations mentioned above when used in motor vehicles, i.e. a relatively high pulling force is required. This force can normally only be applied with an auxiliary device. For this purpose, locking lugs or holes are attached to the housing of the electronic unit and the housing of the consumer. An auxiliary device adapted to these locking lugs or holes is also required.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die erfindungsgemäße elektrische Verbindungsvorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß bei Wartungs- oder Reparaturarbeiten ein einfaches Trennen der Verbrauchereinheit und der Steuereinheit möglich ist.The electrical connection device according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that the consumer unit and the control unit can be easily separated during maintenance or repair work.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.Further advantages and advantageous developments arise from the subclaims and the description.
- 3 - R. 24783- 3 - R.24783
Zeichnungdrawing
Ein Ausführungsbeispiel ist in der nachfolgenden Beschreibung und Zeichnung näher erläutert. Letztere zeigt in Figur 1 eine schematische Ansicht einer elektrischen Verbindungsvorrichtung an einem ABS-Steuergerät, teilweise im Schnitt. Figur 2 zeigt eine nur teilweise dargestellte Ansicht eines geöffneten Gehäuseblocks des Verbrauchers, Figur 3 eine Ansicht des Steuergerätes.An embodiment is explained in more detail in the following description and drawing. The latter shows in Figure 1 a schematic view of an electrical connection device on an ABS control unit, partly in section. Figure 2 shows a partially shown view of an opened housing block of the consumer, Figure 3 a view of the control unit.
Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment
In Figur 1 ist mit 10 der Gehäuseblock eines hydraulischen Brems-Blockierschutz-Systems dargestellt, an dem ein Motor 11 angeflanscht ist, der mit einer im Gehäuseblock 10 angeordneten - nicht dargestellten - Hydraulikpumpe und mit - ebenfalls nicht dargestellten - Magnetventilen auf an sich bekannte Weise zusammenwirkt.In Figure 1, 10 represents the housing block of a hydraulic brake anti-lock system, to which a motor 11 is flanged, which interacts with a hydraulic pump (not shown) arranged in the housing block 10 and with solenoid valves (also not shown) in a manner known per se.
An der dem Motor 11 gegenüberliegenden Stirnseite 12 des Gehäuseblocks 10 liegt die offene Unterseite 13 eines Steuergerätes 14 an, dessen Gehäuse 15 als wannenförmiger Deckel ausgebildet ist. Das Steuergerät 14 enthält eine nicht dargestellte elektronische Schaltung, über die die im Gehäuseblock angeordneten Magnetventile angesteuert werden. Dazu werden von dem Steuergerät Signale von externen Sensoren (z. B. Drehzahlgeber) verarbeitet. Diese Signale werden dem Steuergerät über eine Steckanordnung 16 beispielsweise durch einen Kabelbaum zugeführt.The open underside 13 of a control unit 14, whose housing 15 is designed as a trough-shaped cover, is located on the front side 12 of the housing block 10 opposite the motor 11. The control unit 14 contains an electronic circuit (not shown) via which the solenoid valves arranged in the housing block are controlled. For this purpose, the control unit processes signals from external sensors (e.g. speed sensors). These signals are fed to the control unit via a plug arrangement 16, for example through a cable harness.
Die Ausgangssignale des Steuergerätes 14 werden - wie bereits angeführt den Magnetventilen (Verbraucher) zugeführt. Das Steuergerät hat dazu an seiner Unterseite 13 zwei Reihen von Steckkontakten 18, 19, die mit entsprechenden Gegenkontakten 20, 21 im Gehäuseblock 10The output signals of the control unit 14 are - as already mentioned supplied to the solenoid valves (consumers). For this purpose, the control unit has two rows of plug contacts 18, 19 on its underside 13, which are connected to corresponding counter contacts 20, 21 in the housing block 10
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t zusammenwirken (Figur 2). Die Gegenkontakte 20, 21 sind Teil eines Steckerkörpers 22. In diesem Steckerkörper verlaufen Leiterbahnen 23, die die einzelnen Steckelemente 24 der Gegenkontakte 20, 21 mit Anschlußpins 25 auf der gegenüberliegenden Seite des Steckerkörpers verbinden. Diese Anschlußpins 25 dienen der Kontaktierung von Leiterbahnen 26 auf einer flexiblen Leiterplatte 27 (Leiterfolie), an die auch die Magnetventile (Verbraucher) angebunden sind.t work together (Figure 2). The mating contacts 20, 21 are part of a plug body 22. Conductor tracks 23 run in this plug body, which connect the individual plug elements 24 of the mating contacts 20, 21 with connection pins 25 on the opposite side of the plug body. These connection pins 25 are used to contact conductor tracks 26 on a flexible circuit board 27 (conductor foil), to which the solenoid valves (consumers) are also connected.
Im zusammengesteckten Zustand der aus den Steckkontakten 18, 19 und den Gegenkontakten 20, 21 gebildeten Steckverbindung liegen das Steuergerät 14 und der Gehäuseblock 10 mit ihrer Unterseite 13 bzw. Stirnseite 12 aneinander, so daß das Steuergerät, die Steckverbindung und die Magnetventile samt Hydraulikpumpe geschützt im Innenraum angeordnet sind.When the plug connection formed by the plug contacts 18, 19 and the mating contacts 20, 21 is plugged together, the control unit 14 and the housing block 10 lie against one another with their underside 13 or front side 12, so that the control unit, the plug connection and the solenoid valves including the hydraulic pump are arranged in a protected manner in the interior.
Der Verband von Steuergerät 14 und Gehäuseblock 10 wird zusätzlich durch vier Befestigungsschrauben 29 fixiert, die jeweils an den Ecken des Gehäuses 15 in Bohrungen eingesetzt und in Gewindebohrungen 30 im Gehäuseblock 10 eingeschraubt sind (Figur 3).The assembly of control unit 14 and housing block 10 is additionally fixed by four fastening screws 29, which are each inserted into holes at the corners of the housing 15 and screwed into threaded holes 30 in the housing block 10 (Figure 3).
Zwischen den Gegenkontakten 20, 21 ist im Gehäuseblock 10 noch eine Gewindebohrung 31 angeordnet, in deren Bereich der Steckerkörper 22 eine Ausnehmung 32 aufweist. Diese Gewindebohrung 31 fluchtet mit einer Bohrung 33 im Gehäuse 15 des Steuergerätes 14. Diese Bohrung 33 geht auf der dem Gehäuseblock 10 abgewandten Seite in eine achsgleich verlaufende, zylindrische Vertiefung 34 größeren Durchmessers über. Die Vertiefung 34 wird etwa tangential von einer Querbohrung 35 durchdrungen, die von der Seitenwand 36 des Gehäuses 15 ausgeht.Between the counter contacts 20, 21, a threaded hole 31 is arranged in the housing block 10, in the area of which the plug body 22 has a recess 32. This threaded hole 31 is aligned with a hole 33 in the housing 15 of the control unit 14. On the side facing away from the housing block 10, this hole 33 merges into a cylindrical recess 34 of larger diameter that runs parallel to the axis. The recess 34 is penetrated approximately tangentially by a transverse hole 35 that extends from the side wall 36 of the housing 15.
In die Gewindebohrung 31 ist eine Schraube 38 eingesetzte, deren Kopf in der Vertiefung 34 liegt. Dieser hat einen Absatz 39 größerenA screw 38 is inserted into the threaded hole 31, the head of which lies in the recess 34. This has a shoulder 39 larger
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Durchmessers, der sich ebenfalls in der Vertiefung 34 befindet. Der Absatz 39 hat eine umlaufende Ringnut 40, so daß zwei umlaufende Stege 41, 42 an dessen Ober- und Unterseite ausgebildet sind. Die Ringnut 40 ist so bemessen, daß sich der obere Steg 41 oberhalb der Querbohrung 35 und der untere Steg 42 unterhalb derselben befinden. In die Querbohrung 35 ist ein Fixierstift 43 eingesetzt, der so im Bereich der Ringnut 40 angeordnet ist, daß die Schraube 38 in Achsrichtung mit geringem Spiel fixiert ist.Diameter, which is also located in the recess 34. The step 39 has a circumferential annular groove 40, so that two circumferential webs 41, 42 are formed on its top and bottom. The annular groove 40 is dimensioned such that the upper web 41 is above the transverse bore 35 and the lower web 42 is below it. A fixing pin 43 is inserted into the transverse bore 35, which is arranged in the area of the annular groove 40 so that the screw 38 is fixed in the axial direction with a small amount of play.
Soll zur Demontage bei Wartung oder Reparaturarbeiten das Steuergerät 14 vom Gehäuseblock 10 getrennt werden, werden die vier Befestigungsschrauben 29 gelöst. Anschließend wird die Schraube 38 gelöst. Durch die oben angeführte axiale Fixierung der Schraube im Gehäuse 15 wird das Gehäuse 15 bzw. das Steuergerät 14 vom Gehäuseblock 10 abgedrückt. Dadurch werden die relativ hohen Haltekräfte der Steckverbindung überwunden. Zusätzliche Hilfsmittel werden nicht benötigt. Die Schraube 38 wirkt aufgrund ihrer axialen Fixierung im Gehäuse 15 beim Lösen als Abziehhilfe.If the control unit 14 is to be separated from the housing block 10 for disassembly during maintenance or repair work, the four fastening screws 29 are loosened. Then the screw 38 is loosened. The axial fixation of the screw in the housing 15 mentioned above pushes the housing 15 or the control unit 14 off the housing block 10. This overcomes the relatively high holding forces of the plug connection. Additional aids are not required. Due to its axial fixation in the housing 15, the screw 38 acts as a removal aid when loosening.
Ist die beschriebene elektrische Verbindungsvorrichtung beispielsweise bei einem Antiblockiersystem eingesetzt, kann die Demontage des Steuergerätes entweder im bzw. am Fahrzeug selbst oder am entnommenen Gesamtaggregat vorgenommen werden. Gleichzeitig kann die als Abziehhilfe dienende axial fixierte Schraube 38 bei der Wiedermontage als Montagehilfe genutzt werden, da beim Anschrauben das Gehäuse gegen den Gehäuseblock gezogen wird.If the electrical connection device described is used, for example, in an anti-lock braking system, the control unit can be dismantled either in or on the vehicle itself or on the removed entire unit. At the same time, the axially fixed screw 38, which serves as a removal aid, can be used as an assembly aid during reassembly, since the housing is pulled against the housing block when screwing on.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Methoden der Demontage mit einem Hilfswerkzeug werden erhebliche Kosten gespart, da keine zusätzlichen Werkzeuge (Werkstattausrüstung) benötigt werden.In contrast to conventional methods of disassembly using an auxiliary tool, considerable costs are saved as no additional tools (workshop equipment) are required.
- 6 - R. 24783- 6 - R.24783
Es ist auch möglich, die Schraube 38 durch einen an sich bekannten Sicherungsring im Gehäuse zu fixieren. Dazu wird dann im Gehäuse 15 anstelle der Bohrung 35 ein breiter Schlitz angebracht, durch den der Sicherungsring eingeschoben wird, und zwar im Bereich der Ringnut 40. Es ist weiterhin möglich, die Schraube durch eine Scheibe oder einen Sprengring an der Unterseite 13 des Steuergerätes zu fixieren.It is also possible to fix the screw 38 in the housing using a known locking ring. To do this, a wide slot is made in the housing 15 instead of the hole 35, through which the locking ring is inserted, in the area of the ring groove 40. It is also possible to fix the screw using a washer or a snap ring on the underside 13 of the control unit.
Die Scheibe oder der Sprengring wirkt dann mit einer entsprechend ausgebildeten Ringnut in der Schraube zusammen. Um ein bündiges Anliegen von Steuergerät und Gehäuseblock zu gewährleisten, wird dann in die Unterseite 13 des Steuergerätes oder die Stirnseite 12 des Gehäuseblocks eine entsprechende Vertiefung eingelassen, in der die Scheibe oder Sprengring zu liegen kommt.The disk or snap ring then works together with a correspondingly designed ring groove in the screw. To ensure that the control unit and housing block are flush, a corresponding recess is then cut into the underside 13 of the control unit or the front side 12 of the housing block, in which the disk or snap ring is placed.
Der Einsatz der elektrischen Verbindungsvorrichtung ist nicht auf das im Ausführungsbeispiel beschriebene Antiblockiersystem (hydraulisches Brems-Blockierschutz-System) beschränkt. Der Einsatz ist unter anderem auch möglich bei Antriebsschlupfregelungssystemen, kombinierten Brems-Blockierschutz/AntriebsschlupfregelungssySternen oder bei Kraftstoffeinspritzsystemen und anderen Kombinationen von Elektronikeinheiten (Steuergerät) und Verbrauchern.The use of the electrical connection device is not limited to the anti-lock braking system (hydraulic brake anti-lock system) described in the example. It can also be used in traction control systems, combined brake anti-lock/traction control systems or in fuel injection systems and other combinations of electronic units (control unit) and consumers.
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