EP1303891B1 - Baugruppe mit gehäusestecker - Google Patents

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EP1303891B1
EP1303891B1 EP01953121A EP01953121A EP1303891B1 EP 1303891 B1 EP1303891 B1 EP 1303891B1 EP 01953121 A EP01953121 A EP 01953121A EP 01953121 A EP01953121 A EP 01953121A EP 1303891 B1 EP1303891 B1 EP 1303891B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
connector
plug
housing
supporting plate
circuit board
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP01953121A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1303891A1 (de
Inventor
Ulf Scheuerer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Automotive GmbH
Original Assignee
Continental Automotive GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive GmbH filed Critical Continental Automotive GmbH
Publication of EP1303891A1 publication Critical patent/EP1303891A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1303891B1 publication Critical patent/EP1303891B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R35/00Flexible or turnable line connectors, i.e. the rotation angle being limited
    • H01R35/02Flexible line connectors without frictional contact members
    • H01R35/025Flexible line connectors without frictional contact members having a flexible conductor wound around a rotation axis

Definitions

  • the invention relates to an assembly for installation in a housing, in particular gear or motor housing, a motor vehicle, which comprises a support plate and attached to the support plate, designed as a separate part connector, wherein the connector is provided for, in the installed state by a plug opening to protrude through the housing.
  • German utility model DE 298 08 526 U1 an electrical connector is described in which prevents rotation of the plug relative to a housing over a rotation, but a displacement of the same within certain tolerance limits is made possible.
  • the anti-rotation consists of two in different planes and mutually perpendicular Schlitzkulissen- and Kulis sen-engaging pieces, which require a relatively large overall depth
  • the invention has for its object to provide an assembly of the type mentioned, which provides a cost-effective flexibilization of the connector with respect to the support plate.
  • the design provided for this purpose should have a small footprint.
  • the gap width between an outer periphery of the base portion of the connector and the inner circumference of the receptacle can be sized so that no bending stresses on the connector occur even with large installation tolerances.
  • a damping ring is preferably provided, which is arranged and pressed on the connector in the installed state between a support surface on the base portion of the connector and the housing.
  • the connector is aligned during installation of the module with the insertion opening and fixed in the installed position.
  • the assembly according to the invention is characterized in that complementary shaped engagement portions are provided on receiving and plug socket.
  • the engagement portions on the plug base and on the support plate preferably form bearing surfaces for the damping ring.
  • a rotational securing of the plug connector is realized in the support plate by the engaging portions.
  • the connector via a mounted on the bottom of the connector socket flexible printed circuit board e contacted lektrisch.
  • the electrical circuit board can be designed as an integral connecting element for distributing electrical signals throughout the transmission or engine.
  • an integral portion of the support plate is designed as a housing cover for an electrical control unit, and the flexible circuit board extends to the underside of the support plate to the control unit and electrically contacts the control electronics accommodated in the control unit.
  • Fig. 1 shows an embodiment of an assembly 1 according to the invention for installation in a motor vehicle transmission.
  • a section of the transmission housing 2 with a plug opening 3 is in the upper part of Fig. 1 recognizable.
  • the assembly 1 comprises a plastic support plate 4 and a connector 5.
  • a hood-shaped cover 4a is formed for an electronic transmission control unit.
  • the cover 4 a is circulated by a sealing groove 6, which is introduced into the surface of the plastic support plate 4 facing away from the transmission housing 2.
  • a molded seal 7 is inserted.
  • An aluminum plate 8 forms the bottom plate of the gearbox control unit.
  • the aluminum plate 8 serves as a heat sink of an electronic circuit, e.g. is realized on a ceramic substrate 9, which is mounted on the aluminum plate 8.
  • the electrical contacting of the electronic circuit takes place via a flexible printed circuit board 10.
  • the flexible printed circuit board 10 has a central recess 10a, through which the ceramic substrate 9 protrudes in the assembled state. In the lateral direction, the flexible circuit board 10 extends to sensors and actuators, which are located outside of the gearbox control unit and may optionally be mounted in the plastic support plate 4, see e.g. a temperature sensor designated by reference numeral 12. Furthermore, the flexible printed circuit board 10 extends to the connector 5.
  • the assembly of the unit consisting of transmission control unit and connector 5 is carried out as follows:
  • the flexible circuit board 10 is oil-tight laminated on the surface of the aluminum plate 8. Thereafter, the ceramic substrate 9 is attached to the electronic circuit on the aluminum plate 8 and by bonding wires or other suitable Contacting elements electrically connected to the flexible printed circuit board 10.
  • the temperature sensor 12 is inserted into the plastic support plate 4 and the connector 5 from below (in the direction of arrow P) inserted into a receiving opening 4b of the plastic support plate 4, so that it is in the in Fig. 1 is shown position.
  • the connector 5 has a longitudinal axis Z which is substantially perpendicular to the support plate plane XY.
  • the aluminum plate 8 is attached with the electronic circuit mounted thereon and the flexible circuit board 10 to the plastic support plate 4.
  • the molded gasket 7 a defined by the aluminum plate 8 and the lid 4a interior of the transmission control unit is sealed against the ingress of oil.
  • the flexible printed circuit board 10 is performed between the molded seal 7 and the aluminum plate 8.
  • the aluminum plate 8 can be continued in the lateral direction by means of an optional flexible carrier element 13, which adjoins the aluminum plate 8 flush.
  • the flex support member 13 serves to support and specify a defined course of the flexible printed circuit board 10 outside of the aluminum plate 8 and secures the connector 5 against falling out in the opposite direction to the arrow P.
  • the temperature sensor 12 and the connector 5 are electrically connected to the flexible circuit board 10.
  • the AnAuthierung takes place for example by means of a laser welding process.
  • the flex carrier element 13 at the corresponding points openings 13a, through which the laser radiation can be directed to the underside of the flexible circuit board.
  • the entire assembly is used in the transmission as part of the gearbox assembly. Due to the structure of the assembly according to the invention explained in more detail below installation tolerances can be compensated by a displacement of the connector 5 in the receiving opening 4b of the plastic support plate.
  • the plastic support plate 4 and the wall 2 of the gear housing in the region of the plug opening 3 extend parallel to one another and the plug connector 5 projects through the plug opening 3.
  • the seal between the connector 5 and the plug opening 3 is achieved by two seated on the plug body sealing rings 14a, 14b.
  • a damping ring 18 is mounted on the connector 5 in the area above the support plate 4, which clamps the connector 5 after assembly in the transmission relative to the transmission housing.
  • the damping ring 18 causes a fixation and position damping of the connector 5 in the installed state.
  • Fig. 2 shows a sectional view of the connector 5 in the installed position.
  • the plastic connector 5 comprises a plug socket 5a and a connector socket 5b attached to the plug head.
  • the plug head 5b has a neck section 5.1 with a 90 ° bend as well as an adjoining plug section 5.2.
  • the plug-in section 5.2 is formed from a cylindrical plug housing 5.3, in the center of which a plug housing 5.3uß committeer central mandrel 5.4 is arranged, see also Fig. 3 ,
  • the central mandrel 5.4 is provided with a tapered centering 5.5, which cooperates with a correspondingly arranged pin of a socket (not shown).
  • Another possibility is that the connector 5 uniaxial, ie executed without a 90 ° bend in the neck portion 5.1.
  • the male plug portion 5.2 may be designed as a female socket, which cooperates with an external male male part, not shown.
  • Plug socket 5a and plug head 5b are traversed by electrical conductors 15.
  • the electrical conductors are formed in the region of the plug housing 5.3 as protruding pins 15.1. With their other ends 15.2, the electrical conductors 15 are exposed at the bottom of the plug socket 5a and are contacted there by printed conductors of the flexible printed circuit board 10.
  • the entire assembly When installed, the entire assembly is composed of flex carrier plate 13, flexible circuit board 10 and the assembly according to the invention (plastic support plate 4 with connector 5) on a hydraulic circuit board 16 of the transmission.
  • the hydraulic circuit board 16 extends parallel and at a small distance to the wall 2 of the transmission housing.
  • the plug base 5a is provided with a part-circular ring base 5.6, which is provided with radial webs 5.6 '(see also Fig. 5 ), supported on the hydraulic circuit board 16.
  • the remaining area of the plug base bottom is withdrawn relative to the ring base 5.6, so that in this area a gap between the hydraulic circuit board 16 and the bottom of the plug socket 5a is present.
  • the flexible printed circuit board 10 at least in the vicinity of the contact points to the conductor ends 15.2 is not fixed to the flex carrier element 13, but with respect to this free is mobile.
  • a mechanical fixation of the flexible printed circuit board 10 takes place on the one hand at the bottom of the plug socket 5a as a result of Antitleleiter to the conductor ends 15.2 (being provided for strain relief of the contact points on the plug bottom pins 17 which protrude through holes in the flexible circuit board 10) and on the other hand in one place, which is far enough away from the connector 5 to ensure a free displaceability of the flexible printed circuit board 10 in the connector area.
  • strain relief circuit board material can be kept in the form of a circuit board shaft 10.1.
  • the receiving opening 4b of the support plate 4 is dimensioned so that between the edge 4.1 of the opening and an outer periphery of the plug socket 5a (in Fig. 2 is a lower portion 5.9 and an overlying section 5.7 of this outer circumference visible) a circumferentially continuous gap is present.
  • the gap width can be approximately between 0.5 mm and 2 mm, whereby a movement path of 1 mm to 4 mm in all directions of the XY plane is realized.
  • the outer circumference of the plug socket 5a in the upper portion at height of the portion 5.7 further circumferential recesses 5.8.
  • Fig. 4 shows a section through the plug base 5a and the plastic support plate 4 at the height of the peripheral portions 5.7 and the circumferential recesses 5.8 along the line II-II in Fig. 3 , Distributed over the circumference four circumferential recesses 5.8 are provided. The remaining between the circumferential grooves 5.8 circumferential segments are bounded by the peripheral sections 5.7. In the circumferential recesses 5.8 project complementarily formed projections 4.2 of the plastic support plate 4, which are realized at corresponding sections on the edge of the receiving opening 4b, see also Fig. 3 ,
  • the circumferential recesses 5.8 of the plug socket 5a form with the projections 4.2 of the support plate 4 also a rotation lock.
  • the gap is set with substantially constant gap width over the entire circumferential course between the sections 4.2 and 5.8 or 4.1 and 5.7 and in particular also in the area of transitions between the sections mentioned above.
  • the outer circumference 5.9 of the plug socket 5a is circular. This lower, annular region of the plug socket 5a engages under the projections 4.2 of the support plate 4 and secures the plug connector 5 from falling out in the direction of the arrow P.
  • Fig. 5 shows a section through the assembly according to the invention at the level of the flexible printed circuit board 10 along the line III-III in Fig. 3 , From the plastic support plate 4, the opening edge 4.1 can be seen in the region of the plug socket 5a, the section through the part-circular ring base 5.6 and by radial webs 5.6 'runs. The two outer radial webs 5.6 'are formed only in the form of short stub. Through the lateral opening of the part-circular Ringfußes 5.6, the Flexlyelement 13 extends under the plug socket 5a.
  • the flex carrier element 13 is in the region of the conductor ends 15.2 with a recess Provided 13 a, through which the underside of the flexible circuit board 10 can be seen.
  • the contact points between the conductor ends 15.2 of the connector 5 and printed conductors (not shown) of the flexible printed circuit board 10 are identified by the reference numeral 19. They can be manufactured, for example, by a laser welding step. Furthermore, the protruding through openings in the flexible circuit board 10 pins 17 can be seen.

Abstract

Eine Baugruppe zum Einbau in ein Gehäuse (2) umfaßt eine Tragplatte (4), an welcher ein Steckverbinder (5) als separates Teil angebracht ist. Der Steckverbinder (5) erstreckt sich durch eine Steckeröffnung des Gehäuses. Ein Sockelabschnitt (5a) des Steckverbinders (5) ist in eine Aufnahme der Tragplatte (13) eingesetzt, welche ein für den Einbau benötigtes Bewegungsspiel des Steckverbinders (5) in der Ebene der Tragplatte (13) ermöglicht.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Baugruppe zum Einbau in ein Gehäuse, insbesondere Getriebe- oder Motorgehäuse, eines Kraftfahrzeugs, welche eine Tragplatte und einen an der Tragplatte angebrachten, als separates Teil ausgebildeten Steckverbinder umfaßt, wobei der Steckverbinder dafür vorgesehen ist, im eingebauten Zustand durch eine Steckeröffnung des Gehäuses hindurchzuragen.
  • Während früher für Motor- und Getriebesteuerungszwecke Elektroniksteuerungen verwendet wurden, die im Passagierraum des Kraftfahrzeugs (Kfz) untergebracht waren, gibt es derzeit einen Trend zur Integration der Steuerelektronik und der zugehörigen Sensorik in die entsprechende Baugruppe (d.h. Motor oder Getriebe). Die Vorteile einer solchen vollintegrierten Motor- bzw. Getriebesteuerung sind erhöhte Zuverlässigkeit und niedrigere Kosten.
  • Um elektrische Signale aus dem Getriebe- bzw. Motorgehäuse nach außen zu führen, werden öldichte Steckverbinder eingesetzt. Um die Montagefähigkeit und Dichtheit des Steckverbinders in einer Steckeröffnung des Gehäuses zu gewährleisten, müssen zum Ausgleich von Einbau-Toleranzen geeignete Maßnahmen getroffen werden, um den Stecker flexibel zu gestalten. Andererseits ist zu beachten, daß der Steckverbinder im eingebauten Zustand hohen Anforderungen an die Vibrationsfestigkeit und Langzeitdichtigkeit bei schwierigen Umweltbedingungen (Vibrationen bis etwa 33g, Temperaturwechsel im Bereich von -40° bis 140°C, ATF-Öl als Umgebungsmedium) genügen muß.
  • Es ist bereits ein Getriebestecker bekannt, dessen Kontaktstifte im Sockelbereich an ein Stanzgitter angebracht sind, welches in der Tragplatte geführt ist. Durch eine geeignete Ausbildung des Stanzgitters und eine verkippbare Anlenkung des Steckersockels am Tragkörper kann der Stecker in einem bestimmten Toleranzbereich flexibel ausgerichtet werden. Die Schwierigkeiten dieser Lösung bestehen in dem verhältnismäßig hohen Platzbedarf (zwischen der Tragplatte und dem Gehäusemuß ein bestimmter Mindestabstand eingehalten werden) und in der Gefahr des Auftretens von Materialermüdungen im Bereich der Verbindungen zwischen den Kontaktstiften und dem Stanzgitter.
  • Eine andere bekannte Möglichkeit besteht darin, eine starre Verbindung zwischen dem Steckverbinder und dem Tragkörper vorzusehen und den erforderlichen Toleranzausgleich durch einen dicken Dicht-O-Ring zu erreichen, der auf den Steckverbinder aufgeschoben wird. Diese Lösung ist für den Ausgleich
  • von großen Toleranzen nicht geeignet und ermöglicht zudem keine optimale mechanische Entlastung des Steckverbinders im Übergangsbereich zu der Tragplatte.
  • In der europäischen Patentanmeldung EP 0 908 974 A2 ist ein Getriebestecker beschrieben, der über ein Zwischenelement an der Tragplatte angebracht ist. Das Zwischenelement weist eine Gleitschiene auf, in welcher der Getriebestecker in einer vorgegebenen Richtung parallel zu der Tragplatte verschiebbar ist. Durch die Verschiebbarkeit des Getriebesteckers wird je doch kein Toleranzausgleich ermöglicht, da die Verschiebung koaxial zur Achse der Steckeröffnung erfolgt.
  • In der deutschen Gebrauchsmusterschrift DE 298 08 526 U1 ist ein elektrischer Steckverbinder beschrieben, bei welchem über eine Verdrehsicherung eine Verdrehung des Steckers gegenüber einem Gehäuse verhindert, eine Verlagerung desselben in gewissen Toleranzgrenzen jedoch ermöglicht wird.
  • Die Verdrehsicherung besteht aus zwei in unterschiedlichen Ebenen und senkrecht zueinander angeordneten Schlitzkulissen-und Kulis sen-Eingriffsstücken, welche eine relativ große Bautiefe benötigen
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Baugruppe der eingangs genannten Art zu schaffen, welche eine kostengünstige Flexibilisierung des Steckverbinders bezüglich der Tragplatte schafft. Insbesondere soll die hierfür vorgesehene Konstruktion einen geringen Platzbedarf aufweisen.
  • Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabenstellung wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
  • Durch das Vorsehen einer Aufnahme in der Tragplatte, in welcher ein Sockelabschnitt des Steckverbinders mit seitlichem Spiel eingesetzt ist, wird eine vollständig lastfreie Ausrichtbarkeit des Steckverbinders bezüglich der Steckeröffnung während des Einbaus der Baugruppe in das Gehäuse erreicht.
  • Die Spaltweite zwischen einem Außenumfang des Sockelabschnitts des Steckverbinders und dem Innenumfang der Aufnahme kann dabei so bemessen sein, daß selbst bei großen Einbautoleranzen keine Biegebeanspruchungen am Steckverbinder auftreten.
  • Als weitere Maßnahme ist vorzugsweise ein Dämpfungsring vorgesehen, welcher am Steckverbinder im eingebauten Zustand zwischen einer Auflagefläche am Sockelabschnitt des Steckverbinders und dem Gehäuse angeordnet und angezwängt ist.
  • Durch den Dämpfungsring wird der Steckverbinder beim Einbau der Baugruppe mit der Stecköffnung ausgerichtet und in der Einbaulage fixiert.
  • Die erfindungsgemäße Baugruppe kennzeichnet sich dadurch, daß komplementär geformte Eingriffsabschnitte an Aufnahme und Steckersockel vorgesehen sind. Die Eingriffsabschnitte am Steckersockel und an der Tragplatte bilden vorzugsweise Auflageflächen für den Dämpfungsring. Darüber hinaus wird durch die Eingriffsabschnitte eine Drehsicherung des Steckverbin ders in der Tragplatte realisiert. Sollte es beim Einbau der Baugruppe oder im Fahrzeugbetrieb zu einer Drehbeanspruchung des Steckverbinders kommen, gewährleistet die Drehsicherung, daß die auftretenden Kräfte bereits bei einer minimalen Verdrehung des Steckverbinders abgefangen werden und daher nicht an den elektrischen Zuleitungen (z.B. flexible Leiterplatte) angreifen.
  • Bei einer besonders kostengünstigen Ausführungsvariante der Erfindung ist der Steckverbinder über eine am Boden des Steckverbindersockels angebrachte flexible Leiterplatte e lektrisch kontaktiert. Die elektrische Leiterplatte kann dabei als integrales Verbindungselement zur Verteilung von elektrischen Signalen im gesamten Getriebe oder Motor ausgelegt sein.
  • Nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist ein integraler Abschnitt der Tragplatte als Gehäusedeckel für ein elektrisches Steuergerät ausgebildet, und die flexible Leiterplatte erstreckt sich an der Unterseite der Tragplatte zu dem Steuergerät und kontaktiert die in dem Steuergerät untergebrachte Steuerelektronik elektrisch.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert; in dieser zeigt:
  • Fig. 1
    eine schematische Schnittdarstellung der erfindungs- gemäßen Baugruppe bestehend aus Tragplatte und daran angebrachtem Steckverbinder sowie weiterer Teile zum Einbau in ein Getriebe;
    Fig. 2
    eine schematische Schnittdarstellung von Tragplatte und Steckverbinder im eingebauten Zustand;
    Fig. 3
    eine entlang der Linie I-I aufgeschnittene Schrägan- sicht der in Fig. 2 dargestellten Anordnung;
    Fig. 4
    eine schematische Schnittdarstellung entlang der Li- nie II-II in Fig. 3; und
    Fig. 5
    eine schematische Schnittdarstellung entlang der Li- nie III-III in Fig. 3.
  • Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Baugruppe 1 zum Einbau in ein Kfz-Getriebe. Ein Teilabschnitt des Getriebegehäuses 2 mit einer Steckeröffnung 3 ist im oberen Teil der Fig. 1 erkennbar. Die Baugruppe 1 umfaßt eine Kunststoff-Tragplatte 4 und einen Steckverbinder 5. In einem integralen Abschnitt der Kunststoff-Tragplatte 4 ist ein haubenförmiger Deckel 4a für ein elektronisches Getriebesteuergerät ausgeformt. Der Deckel 4a wird von einer Dichtnut 6 umlaufen, welche in die von dem Getriebegehäuse 2 abgewandte Oberfläche der Kunststoff-Tragplatte 4 eingebracht ist. In die umlaufende Dichtnut 6 ist eine Formdichtung 7 eingesetzt.
  • Eine Aluminiumplatte 8 bildet die Bodenplatte des Getriebesteuergeräts. Die Aluminiumplatte 8 dient als Wärmesenke einer Elektronikschaltung, die z.B. auf einem Keramiksubstrat 9 realisiert ist, welches auf der Aluminiumplatte 8 angebracht ist.
  • Die elektrische Kontaktierung der Elektronikschaltung erfolgt über eine flexible Leiterplatte 10. Die flexible Leiterplatte 10 weist eine zentrale Aussparung 10a auf, durch welche im zusammengebauten Zustand das Keramiksubstrat 9 hindurchragt. In seitlicher Richtung erstreckt sich die flexible Leiterplatte 10 zu Sensoren und Aktoren, die sich außerhalb des Getriebesteuergeräts befinden und gegebenenfalls in der Kunststoff-Tragplatte 4 angebracht sein können, siehe z.B. einen mit Bezugszeichen 12 bezeichneten Temperatursensor. Ferner erstreckt sich die flexible Leiterplatte 10 zu dem Steckverbinder 5.
  • Der Zusammenbau der Einheit bestehend aus Getriebesteuergerät und Steckverbinder 5 erfolgt wie folgt:
  • Zunächst wird die flexible Leiterplatte 10 öldicht auf die Oberfläche der Aluminiumplatte 8 auflaminiert. Danach wird das Keramiksubstrat 9 mit der Elektronikschaltung auf der Aluminiumplatte 8 befestigt und durch Bonddrähte oder andere geeignete Kontaktierungselemente mit der flexiblen Leiterplatte 10 elektrisch verbunden.
  • In einem weiteren Arbeitsschritt wird der Temperatursensor 12 in die Kunststoff-Tragplatte 4 eingesetzt und der Steckverbinder 5 von unten (in Richtung des Pfeils P) in eine Aufnahmeöffnung 4b der Kunststoff-Tragplatte 4 eingeschoben, so daß er sich in der in Fig. 1 dargestellten Position befindet. Der Steckverbinder 5 weist eine Längsachse Z auf, die im wesentlichen senkrecht zu der Tragplattenebene XY verläuft.
  • In einem nächsten Schritt wird die Aluminiumplatte 8 mit der darauf angebrachten Elektronikschaltung und der flexiblen Leiterplatte 10 an die Kunststoff-Tragplatte 4 angesetzt. Durch die Formdichtung 7 wird ein durch die Aluminiumplatte 8 und den Deckel 4a definierter Innenraum des Getriebesteuergeräts gegen das Eindringen von Öl abgedichtet. Die flexible Leiterplatte 10 wird dabei zwischen der Formdichtung 7 und der Aluminiumplatte 8 durchgeführt.
  • Die Aluminiumplatte 8 kann in seitlicher Richtung durch ein optionales, sich bündig an die Aluminiumplatte 8 anschließendes Flexträgerelement 13 fortgesetzt werden. Das Flexträgerelement 13 dient zur Abstützung und Vorgabe eines definierten Verlaufs der flexiblen Leiterplatte 10 außerhalb der Aluminiumplatte 8 und sichert den Steckverbinder 5 gegen Herausfallen in Gegenrichtung zum Pfeil P.
  • Nachfolgend wird der Temperatursensor 12 und der Steckverbinder 5 elektrisch mit der flexiblen Leiterplatte 10 verbunden. Die Ankontaktierung erfolgt beispielsweise mittels eines Laserschweißverfahrens. Zu diesem Zweck weist das Flexträgerelement 13 an den entsprechenden Stellen Durchbrüche 13a auf, durch welche die Laserstrahlung auf die Unterseite der flexiblen Leiterplatte gerichtet werden kann.
  • Nach dem Kontaktierungsschritt wird im Rahmen der Getriebemontage der gesamte Zusammenbau in das Getriebe eingesetzt. Aufgrund des im folgenden noch näher erläuterten Aufbaus der erfindungsgemäßen Baugruppe können Einbautoleranzen durch eine Verschiebung des Steckverbinders 5 in der Aufnahmeöffnung 4b der Kunststoff-Tragplatte ausgeglichen werden. Im montierten Zustand verlaufen die Kunststoff-Tragplatte 4 und die Wandung 2 des Getriebegehäuses im Bereich der Steckeröffnung 3 parallel zueinander und der Steckverbinder 5 ragt durch die Steckeröffnung 3 hindurch. Die Abdichtung zwischen Steckverbinder 5 und Steckeröffnung 3 wird durch zwei am Steckerkörper sitzende Dichtringe 14a, 14b erreicht.
  • Ferner ist am Steckverbinder 5 im Bereich oberhalb der Tragplatte 4 ein Dämpfungsring 18 angebracht, welcher den Steckverbinder 5 nach der Montage im Getriebe gegenüber dem Getriebegehäuse klemmt. Der Dämpfungsring 18 bewirkt eine Fixierung und Lagedämpfung des Steckverbinders 5 im eingebauten Zustand.
  • Fig. 2 zeigt eine Schnittdarstellung des Steckverbinders 5 in Einbaulage. Der aus Kunststoff bestehende Steckverbinder 5 umfaßt einen Steckersockel 5a und einen an den Steckersockel angesetzten Steckerkopf 5b. Der Steckerkopf 5b weist in der dargestellten Ausführungsform einen Halsabschnitt 5.1 mit einer 90°-Umbiegung sowie einen sich daran anschließenden Steckabschnitt 5.2 auf. Der Steckabschnitt 5.2 ist aus einem zylinderförmigen Steckergehäuse 5.3 gebildet, in dessen Zentrum ein über das Steckergehäuse 5.3 hinausstehender Zentraldorn 5.4 angeordnet ist, siehe auch Fig. 3. Der Zentraldorn 5.4 ist mit einem sich verjüngenden Zentrierkanal 5.5 versehen, welcher mit einem entsprechend angeordneten Stift einer Steckerbuchse (nicht dargestellt) zusammenwirkt. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß der Steckverbinder 5 einachsig, d.h. ohne eine 90°-Umbiegung im Halsabschnitt 5.1 ausgeführt ist.
  • Selbstverständlich kann in alternativer Weise auch der männliche Steckabschnitt 5.2 als weibliche Buchse ausgeführt sein, welche mit einem nicht dargestellten externen männlichen Steckteil zusammenwirkt.
  • Steckersockel 5a und Steckerkopf 5b werden von elektrischen Leitern 15 durchlaufen. Die elektrischen Leiter sind im Bereich des Steckergehäuses 5.3 als hervorstehende Kontaktstifte 15.1 ausgebildet. Mit ihren anderen Enden 15.2 liegen die elektrischen Leiter 15 am Boden des Steckersockels 5a frei und werden dort von Leiterbahnen der flexiblen Leiterplatte 10 kontaktiert.
  • Im folgenden wird anhand der Figuren 2 und 3 die Anbringung des Steckersockels 5a an der Kunststoff-Tragplatte 4 näher erläutert.
  • Im eingebauten Zustand befindet sich der gesamte Zusammenbau bestehend aus Flexträgerplatte 13, flexibler Leiterplatte 10 und der erfindungsgemäßen Baugruppe (Kunststoff-Tragplatte 4 mit Steckverbinder 5) auf einer Hydraulik-Schaltplatte 16 des Getriebes. Die Hydraulik-Schaltplatte 16 verläuft parallel und unter geringem Abstand zu der Wandung 2 des Getriebegehäuses.
  • Der Steckersockel 5a ist mit einem teilkreisförmigen Ringfuß 5.6, welcher mit Radialstegen 5.6' versehen ist (siehe auch Fig. 5), an der Hydraulik-Schaltplatte 16 abgestützt. Der übrige Bereich des Steckersockelbodens ist gegenüber dem Ringfuß 5.6 zurückgenommen, so daß in diesem Bereich ein Zwischenraum zwischen der Hydraulik-Schaltplatte 16 und dem Boden des Steckersockels 5a vorhanden ist. In diesem Zwischenraum befindet sich das Flexträgerelement 13 sowie die darauf angeordnete flexible Leiterplatte 10. Es wird darauf hingewiesen, daß die flexible Leiterplatte 10 zumindest in der Nähe der Kontaktstellen zu den Leiterenden 15.2 nicht an dem Flexträgerelement 13 fixiert, sondern gegenüber diesem frei beweglich ist. Eine mechanische Fixierung der flexiblen Leiterplatte 10 erfolgt einerseits am Boden des Steckersockels 5a infolge der Ankontaktierung an die Leiterenden 15.2 (wobei zur Zugentlastung der Kontaktstellen am Steckerboden Pins 17 vorgesehen sind, die durch Bohrungen in der flexiblen Leiterplatte 10 hindurchragen) und andererseits an einem Ort, der weit genug von dem Steckverbinder 5 entfernt ist, um eine freie Verschiebbarkeit der flexiblen Leiterplatte 10 im Steckerbereich zu gewährleisten. Darüber hinaus kann zum Zwecke der Zugentlastung Leiterplattenmaterial in Form einer Leiterplattenwelle 10.1 vorgehalten werden.
  • Die Aufnahmeöffnung 4b der Tragplatte 4 ist so dimensioniert, daß zwischen dem Rand 4.1 der Öffnung und einem Außenumfang des Steckersockels 5a (in Fig. 2 ist ein unterer Bereich 5.9 und ein darüberliegender Abschnitt 5.7 dieses Außenumfangs sichtbar) ein in Umfangsrichtung durchgängiger Spalt vorhanden ist. Die Spaltweite kann etwa zwischen 0,5 mm und 2 mm betragen, wodurch ein Bewegungsweg von 1 mm bis 4 mm in sämtliche Richtungen der XY-Ebene realisiert wird.
  • Wie in Fig. 3 erkennbar, weist der Außenumfang des Steckersockels 5a in dem oberen Teilbereich auf Höhe des Abschnitts 5.7 ferner Umfangsvertiefungen 5.8 auf.
  • Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch den Steckersockel 5a sowie die Kunststoff-Tragplatte 4 auf der Höhe der Umfangsabschnitte 5.7 und der Umfangsvertiefungen 5.8 entlang der Linie II-II in Fig. 3. Über den Umfang verteilt sind vier Umfangsvertiefungen 5.8 vorgesehen. Die zwischen den Umfangsvertiefungen 5.8 verbleibenden Umfangssegmente werden durch die Umfangsabschnitte 5.7 berandet. In die Umfangsvertiefungen 5.8 ragen komplementär ausgebildete Vorsprünge 4.2 der Kunststoff-Tragplatte 4 hinein, die an entsprechenden Abschnitten am Rand der Aufnahmeöffnung 4b realisiert sind, siehe auch Fig. 3.
  • Aus den Fig. 2 und 3 in Verbindung mit der Fig. 4 wird deutlich, daß der Dämpfungsring 18 bereichsweise auf den Oberflächen der Umfangsabschnitte 5.7 und den Oberflächen der Vorsprünge 4.2 der Kunststoff-Tragplatte 4 aufliegt. Aufgrund des von dem Dämpfungsring 18 auf beide Teile (Steckersockel 5a und Kunststoff-Tragplatte 4) ausgeübten Anpreßdrucks wird eine hohe mechanische Lagestabilität des Steckverbinders 5 im eingebauten Zustand erreicht.
  • Die Umfangsvertiefungen 5.8 des Steckersockels 5a bilden mit den Vorsprüngen 4.2 der Tragplatte 4 ferner eine Drehsicherung. Um während der Montage die freie Beweglichkeit des Steckverbinders 5 in der Aufnahmeöffnung 4b der Tragplatte 4 innerhalb des Toleranzmaßes nicht zu beeinträchtigen, setzt sich der Spalt mit im wesentlichen konstanter Spaltweite über den gesamten Umfangsverlauf zwischen den Abschnitten 4.2 und 5.8 bzw. 4.1 und 5.7 und insbesondere auch im Bereich der Übergänge zwischen den genannten Abschnitten fort.
  • In dem Bereich unterhalb der Umfangsvertiefungen 5.8 und der Umfangsabschnitte 5.7 ist der Außenumfang 5.9 des Steckersockels 5a kreisförmig ausgebildet. Dieser untere, ringförmige Bereich des Steckersockels 5a greift unter die Vorsprünge 4.2 der Tragplatte 4 und sichert den Steckverbinder 5 gegen Herausfallen in Richtung des Pfeils P.
  • Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Baugruppe auf Höhe der flexiblen Leiterplatte 10 entlang der Linie III-III in Fig. 3. Von der Kunststoff-Tragplatte 4 ist der Öffnungsrand 4.1 erkennbar, im Bereich des Steckersockels 5a verläuft der Schnitt durch den teilkreisförmigen Ringfuß 5.6 sowie durch Radialstege 5.6'. Die beiden äußeren Radialstege 5.6' sind lediglich in Form kurzer Stummel ausgebildet. Durch die seitliche Öffnung des teilkreisförmigen Ringfußes 5.6 erstreckt sich das Flexträgerelement 13 unter den Steckersockel 5a. Wie bereits beschrieben, ist das Flexträgerelement 13 im Bereich der Leiterenden 15.2 mit einer Aussparung 13a versehen, durch welche die Unterseite der flexiblen Leiterplatte 10 erkennbar ist. Die Kontaktstellen zwischen den Leiterenden 15.2 des Steckverbinders 5 und Leiterbahnen (nicht dargestellt) der flexiblen Leiterplatte 10 sind mit dem Bezugszeichen 19 gekennzeichnet. Sie können z.B. durch einen Laserschweißschritt gefertigt werden. Ferner sind die durch Öffnungen in der flexiblen Leiterplatte 10 hindurchragenden Pins 17 zu erkennen.
  • Anhand des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels wird deutlich, daß die Erfindung vor und beim Einbau der Baugruppe 1 ein allseitiges Bewegungsspiel des Steckverbinders 5 in der durch die Tragplatte 4 definierten XY-Ebene ermöglicht. Dabei sind geringste Einbautiefen von etwa 1 cm zwischen der Oberfläche der Hydraulik-Schaltplatte 16 und der Innenseite der Gehäusewandung 2 realisierbar, und es treten dennoch beim Einbau der Baugruppe keine Biegebeanspruchungen im Bereich der Kopplung zwischen Kunststoff-Tragplatte 4 und dem Steckverbinder 5 auf.

Claims (8)

  1. Baugruppe zum Einbau in ein Gehäuse, welche eine Tragplatte (4) und einen an der Tragplatte (4) angebrachten, als separates Teil ausgebildeten Steckverbinder (5) umfaßt, wobei der Steckverbinder (5) im eingebauten Zustand durch eine Steckeröffnung (3) des Gehäuses (2) ragt, wobei eine parallel zur Achse der Steckeröffnung (3) des Gehäuses verlaufende Längsachse Z des Steckverbinders (5) im wesentlichen senkrecht zu einer Tragplattenebene XY orientiert ist, und wobei ein Sockelabschnitt (5a) des Steckverbinders (5) in eine Aufnahme (4b) der Tragplatte (4) eingesetzt ist, die ein Bewegungsspiel des Steckverbinders (5) in der XY-Ebene ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, daß an der Aufnahme (4b) und am Sockelabschnitt (5a) des Steckverbinders (5) komplementär geformte Eingriffsabschnitte (5.8, 4.2) über den Umfang verteilt vorgesehen sind.
  2. Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, -daß sich im mittenzentrierten Zustand zwischen einem Innen umfang (4.1; 4.2) der Aufnahme (4b) und einem Außenumfang 25 (5.7, 5.8; 5,9) des Sockelabschnitts (5a) ein Spalt von im wesentlichen konstanter Spaltweite erstreckt.
  3. Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, 30 -daß die Spaltweite zwischen 0,5 und 2,0 mm beträgt.
  4. Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch - einen Dämpfungsring (18), welcher am Steckverbinder (5) im 35 eingebauten Zustand zwischen einer Auflagefläche am Sockelabschnitt (5a) des Steckverbinders (5) und dem Gehäuse (2) angeordnet ist.
  5. Baugruppe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Steckeröffnung (3) zugewandte Oberflächen der komplementär geformten Eingriffsabschnitte (5.8, 4.2) Auflageflächen für den Dämpfungsring (18) bilden.
  6. Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steckverbinder (5) über eine am Boden des Sockelabschnitts (5a) angebrachte flexible Leiterplatte (10) elektrisch kontaktiert wird.
  7. Baugruppe nach Anspruch 6, 15 dadurch gekennzeichnet,
    - daß ein integraler Abschnitt der Tragplatte (4) einen Gehäusedeckel (4a) für ein elektrisches Steuergerät bildet, und
    - daß sich die flexible Leiterplatte (10) an der Unterseite 20 der Tragplatte (4) zu dem Steuergerät erstreckt und dieses elektrisch kontaktiert.
  8. Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) ein Getriebe-oder Motorgehäuse eines Kraftfahrzeugs ist.
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