EP2084787B1 - Gesicherte steckverbindung und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents

Gesicherte steckverbindung und verfahren zu ihrer herstellung Download PDF

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EP2084787B1
EP2084787B1 EP07819308.3A EP07819308A EP2084787B1 EP 2084787 B1 EP2084787 B1 EP 2084787B1 EP 07819308 A EP07819308 A EP 07819308A EP 2084787 B1 EP2084787 B1 EP 2084787B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
plug
plug connection
actuator
socket
control unit
Prior art date
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Not-in-force
Application number
EP07819308.3A
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English (en)
French (fr)
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EP2084787A1 (de
Inventor
Herbert Klinger
Norbert Behrendt
Gerhard Thomas
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.)
Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Original Assignee
Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge 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 Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH filed Critical Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Publication of EP2084787A1 publication Critical patent/EP2084787A1/de
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/621—Bolt, set screw or screw clamp
    • H01R13/6215—Bolt, set screw or screw clamp using one or more bolts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/629—Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances
    • H01R13/631—Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances for engagement only
    • H01R13/6315—Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances for engagement only allowing relative movement between coupling parts, e.g. floating connection

Definitions

  • the invention relates to a connector according to the preamble of claim 1. Furthermore, a method for producing such a connector is given in claim 11.
  • control electronics for controlling actuator / sensor assemblies in commercial vehicle brake systems are housed in a separate module for many applications to allow deployment on different models.
  • a central connector for signal / power transmission to the actuator / sensor assembly must be used.
  • the controller containing the control electronics is usually attached directly to the actuator / sensor assembly and the respective housing screwed together.
  • the two housing usually also automatically made the connector by the plug and the socket to each other simultaneously by joining the two housings in alignment and then come into engagement with each other.
  • a generic connector is from the WO 2004/060723 A1 known.
  • control unit and the actuator / sensor assembly are firmly connected, but not the plug with the socket, so that it can not be ruled out under conditions of use that it due to shaking and vibrational stresses, albeit small movements between the plug and the jack comes. This leads to contact friction and thus damage to the contact surfaces, which, in addition to a transmission of false signals, can lead to a total failure of the controller.
  • JP 8 018292 A is in addition to a two circuit boards interconnecting screw a separate screw provided which secures a plug connection of a plug attached to the one printed circuit board and a socket attached to the other printed circuit board.
  • harnesses between the actuator / sensor assembly and the associated, then not directly blocked, but remote control unit are used. Although these guarantee a certain mechanical decoupling of the connector from the source of structure-borne noise, but lead due to additional lines, the associated installation costs and additional connectors to higher costs and risk of failure.
  • the invention is based on the object to provide a connector of the type mentioned above or a method for their preparation such that the connector comes permanently secure with ease of installation.
  • the invention is based on the idea that separate, independent from the connecting means of the housing of the actuator and / or sensor assembly and this module control unit independent connector securing means are provided which secure the connector against movement of the plug relative to the socket and vice versa, said Plug connection securing means based on the housing of the actuator and / or sensor assembly and the controller associated with this module are accessible from the outside. Then neither the plug nor the socket can perform relative movements to each other, which damage the electrical contacts. It is crucial that the connection or securing the connection between the plug and socket is independent of the connection between the control unit and the actuator and / or sensor module and is manufactured separately from this.
  • the housings of the actuator and / or sensor module and the control unit associated with this module are positioned in the assembly position, whereby at the same time the plug and the socket are aligned at least to form the plug-in connection.
  • the plug connection i. An electrical contact between the plug and socket at least partially come about.
  • the housing of the actuator and / or sensor assembly and the module associated with this module are joined by connecting means, so that with the joining of the housing and the connector is at least partially achieved.
  • the connector is completed and secured by acting on the connector securing means.
  • the connector securing means for example in the form of a screw, which is tightened. Due to the fixed screw the plug is fixed in position relative to the socket, so that no negative influence on the contact stability relative movements can take place more.
  • the connector at least partially comes about simultaneously with the joining of the housing of the components, relatively small tolerances in the positioning of the connector with respect to the housing of a component or the socket relative to the housing of the other component must be complied with, with a certain cost connected is.
  • the plug is held on the housing of the control unit and / or the socket on the housing of the actuator and / or sensor assembly by an elastic body such that it is deformable due to forces which during manufacture and / or occur when securing the connector by the connector securing means.
  • the elastic body then serves to compensate for tolerances when making or securing the connector as, for example the plug and / or the socket elasticity in a plane perpendicular to the direction of insertion can be brought out of its initial position such that the plug is aligned with the socket and thus the connector can come about at all.
  • the plug and the socket for example, already in assembly position of the components may be in alignment with each other or then partially mesh, wherein the distance of the plug from the socket in the insertion direction is tolerances too large or too small. Then, the elastic body can provide a compensation parallel to the insertion direction by elastically deforming when tightening the screw to ensure that the plug reaches its full insertion depth in the socket.
  • the elastic body may include a perpendicular to the plane of the board flexible circuit board, a perpendicular to the lattice plane flexible punched grid or a wiring harness, which is arranged within one of the components.
  • the circuit board or the lead frame in addition to its function as a carrier of electrical and / or electronic components simultaneously assumes the function of the elastic holder for the plug or socket.
  • the plug connection securing means preferably comprise at least one screw connection which is screwed with its screw shank through a thread of the elastically mounted bush or the elastically mounted plug and can be screwed into at least one threaded bore of the actuator and / or sensor module or of the control unit such that the elastically mounted plug or the elastically mounted bush when screwing the screw into the threaded bore of the actuator and / or sensor assembly or the control device in the direction of the actuator and / or sensor assembly or on the control unit rigidly mounted socket or on the actuator and / or sensor assembly or is screwed to the control unit rigidly mounted plug.
  • the screw not only forms a securing means of the connection between the plug and the socket, but it ensures when tightening the screw simultaneously for the transport of the component elastically mounted on a connector or the one component elastically mounted bushing in the direction of the sleeve rigidly mounted on the other component or of the other component rigidly mounted plug in the sense of a linear guide.
  • the screw can be countered with its screw head on the one component rigidly mounted on the plug or on the one component rigidly mounted socket and be guided with its screw shaft through a hole in the rigidly mounted socket or in the rigidly mounted plug.
  • the plug connection securing means in particular the at least one screw connection with respect to the housings of the actuator and / or sensor module and the control unit assigned to this module, can be achieved externally, for example, by making the plug connection securing means on the housings of the actuator and / or sensor module and the controller associated with this module are arranged laterally accessible.
  • Fig.1 is a connector 1 between electrical and / or electronic components according to a preferred embodiment of the invention shown, in which they between a not shown here for reasons of scale actuator and sensor assembly and one of this assembly assigned, also not shown here control device of a braking device of a vehicle, in particular a commercial vehicle is formed.
  • the assignment can also be reversed.
  • the control unit together with the actuator and sensor assembly, for example, a pressure control module (DRM) as part of an electronic pneumatic system, in particular a brake system and the interface between the electronic part and the pneumatic part.
  • the pressure control module converts into the control unit controlled, generated by a Popemsmodul electrical brake setpoint pressure signals in pneumatic brake pressures. This reaction takes place with an inlet-Auslassmagnetventilkombination, which acts on a relay valve.
  • a pressure sensor measures the modulated brake pressure and reports it to the control unit for setpoint / actual value comparison.
  • a brake pressure control can take place in a closed loop.
  • the pressure control module includes an electromagnetic back-up valve, which shuts off pneumatic control pressures of the foot brake module to allow unaffected electrical pressure control. Only when the electronics fail, the back-up valve turns on and the brake pressures are generated solely due to the pneumatic control pressures.
  • the housing of the control unit and the housing of the actuator / sensor assembly are positioned in the assembly position to each other to screw them together by connecting means, such as screws.
  • the plug 2 and the socket 6 are preferably arranged on the respective housing in such a way that they automatically interlock during the joining of the housing, so that the plug connection 1 also comes about at least partially with the joining of the housing.
  • This can for example be realized in that the mounting or joining direction of the housing parallel to the marked by an arrow 36 Plug-in direction of the connector 1 is.
  • the connector 1 is basically made, but not yet completely assembled. Because even with already finished, i. with contacting along the butt joint housings, for example, a contact strip 10 carrying the flat contacts 4 of the plug 2 and a female connector 12 with the sleeves 8 by a clear width 14 far away from each other that the flat contacts 4 only partially contacting the sleeves 8 contacting. In this respect, the connector 1 is indeed partially realized, since an electrical contact between the flat contacts 4 and the sleeves 8 is already made, but it is not yet finalized or secured.
  • the sleeves 8 of the female connector 12 protrude through prefabricated holes of a stamped grid or a flexible printed circuit board 18 of the actuator and sensor assembly and are there for example welded, soldered or connected by eg a cutting / clamping technology.
  • the punched grid 18 serves as a printed circuit board and circuit carrier of electrical and electronic components of the actuator and sensor assembly and is formed parallel to the insertion direction 36 of the connector 1 elastic, for example, that it is laterally mounted in the actuator and sensor assembly and its central region 20 parallel to the insertion direction 36 can be deformed by a certain way, preferably at least by the clear width 14 between the contact strip 10 and the female connector 12.
  • the connection of the female connector 12 of the socket 6 on the actuator and sensor assembly is at least parallel to the insertion direction 36 of the connector 1 elastic.
  • the plug 2 by an elastic body and the sleeve 6 rigid or both these and the plug 2 may be supported by a respective elastic body in the respective housing.
  • the connector securing means may be formed, for example, in the form of screw 22 between the contact strip 10 and the female connector 12.
  • the screw 22 are preferably formed at the lateral ends of the contact strip 10 and the female connector 12 and each have a screw 24, which is countered with its screw head 26, for example, at the top of a held in the contact strip 10 through bushing 28.
  • the screw shaft 30 extends through the through bushing 28 and can be screwed through a threaded bore of the bush 6, which is formed, for example, by a bushing 32 held in the bushing 12.
  • the cast dome 16 are in turn fixed and rigidly connected to the housing of the actuator and sensor assembly.
  • the screw 22, in particular the screw heads 26 are based on the housing accessible from the outside, to be able to start a tool. This can be realized, for example, in that the screw connections 22 are arranged on the housings accessible from the side.
  • the screws 24 are screwed into the blind holes 31 of the dome 16, whereby the female connector 12 screwed with their threaded bushings 32 away from the casting dome 16 in the direction of contact strip 10 until it rests against this on impact and in the process, as in Fig.2 indicated schematically, the central region 20 of the stamped grid 18 to the contact strip 10 through bends, because it is pulled through the sleeves 8 upwards.
  • the connector 1 is secured against relative movement between the plug 2 and the socket 6.
  • the contact area between the flat contacts 4 and the sleeves 8 is sealed by the pressed by the screw heads 26 against the end faces of the bushings 28 O-rings 34 against dirt and moisture of the environment.
  • the elasticity can also be present in a plane perpendicular to the plug-in direction 36 in order to serve as tolerance compensation in this direction.
  • the elastic body can also be formed in particular by one or more within the housing of the respective component guided harnesses with a certain excess length, with which the plug and / or the socket is then held there elastic. Then, the excess length of the cable for the tolerance compensation with respect to the position of the plug 2 or the socket 6 relative to the respective housing.

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Description

  • Die Erfindung geht aus von einer Steckverbindung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Weiterhin ist in Anspruch 11 ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Steckverbindung angegeben.
  • Die Steuerungselektronik zur Ansteuerung von Aktuator/Sensor-Baugruppen in Bremseinrichtungen von Nutzfahrzeugen ist bei vielen Anwendungen in einem separaten Modul untergebracht, um einen Einsatz an verschiedenen Modellen zu ermöglichen. Für die elektrische Verbindung einer Aktuator/Sensor-Baugruppe mit der zugeordneten Steuerungselektronik muss eine zentrale Steckverbindung zur Signal/Stromübertragung zur Aktuator/Sensor-Baugruppe eingesetzt werden. Dabei wird das die Steuerungselektronik enthaltende Steuergerät üblicherweise direkt auf die Aktuator/Sensor-Baugruppe aufgesteckt und die jeweiligen Gehäuse miteinander verschraubt. Da in diesem Fall wenigstens der Stecker oder die Buchse der Steckverbindung an dem Gehäuse der Aktuator/Sensor-Baugruppe und die zugeordnete Buchse bzw. der zugeordnete Stecker der Steckverbindung am Gehäuse des Steuergeräts unmittelbar, d.h. ohne weitere Kabelverbindung angeordnet sind, wird im Rahmen des Verbindungsvorgangs der beiden Gehäuse üblicherweise automatisch auch die Steckverbindung hergestellt, indem durch Aneinanderfügen der beiden Gehäuse gleichzeitig der Stecker und die Buchse zueinander in Flucht und dann in Eingriff miteinander kommen. Eine solche gattungsgemäße Steckverbindung ist aus der WO 2004/060723 A1 bekannt.
  • Dann sind zwar das Steuergerät und die Aktuator/Sensor-Baugruppe fest miteinander verbunden, jedoch nicht der Stecker mit der Buchse, so dass es unter Einsatzbedingungen nicht ausgeschlossen werden kann, dass es aufgrund von Schüttel- und Schwingungsbeanspruchungen zu wenn auch kleinen Bewegungen zwischen dem Stecker und der Buchse kommt. Dies führt zu Kontaktreibung und damit Beschädigung der Kontaktoberflächen, was außer einer Übertragung von falschen Signalen bis zu einem Totalausfall der Steuerung führen kann.
  • Gemäß JP 8 018292 A ist zusätzlich zu einer zwei Leiterplatten miteinander verbindenden Schraubverbindung eine hiervon separate Schraubverbindung vorgesehen, welche eine Steckverbindung aus einem an der einen Leiterplatte befestigten Stecker und einer an der anderen Leiterplatte befestigten Buchse sichert.
  • Alternativ werden auch Kabelbäume zwischen der Aktuator/Sensor-Baugruppe und der zugeordneten, dann nicht unmittelbar verblockten, sondern entfernt angeordneten Steuereinheit eingesetzt. Diese garantieren zwar eine gewisse mechanische Entkopplung der Steckverbindung von der Quelle der Körperschallanregung, führen jedoch aufgrund von zusätzlichen Leitungen, dem damit verbundenen Verlegungsaufwand und zusätzlichen Verbindungssteckern zu höheren Kosten und Ausfallrisiken.
  • Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Steckverbindung der eingangs erwähnten Art bzw. ein Verfahren zu ihrer Herstellung derart anzugeben, dass die Steckverbindung bei einfacher Montage dauerhaft sicher zustande kommt.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale von Patentanspruch 1 und Patentanspruch 11 gelöst.
    • Offenbarung der Erfindung
  • Die Erfindung basiert auf dem Gedanken aus, dass separate, von den Verbindungsmitteln der Gehäuse der Aktuator- und/oder Sensorbaugruppe und des dieser Baugruppe zugeordneten Steuergeräts unabhängige Steckverbindungssicherungsmittel vorgesehen sind, welche die Steckverbindung gegen Bewegungen des Steckers relativ zur Buchse und umgekehrt sichern, wobei die Steckverbindungssicherungsmittel bezogen auf die Gehäuse der Aktuator- und/oder Sensorbaugruppe und des dieser Baugruppe zugeordneten Steuergeräts von außen erreichbar sind. Dann können weder der Stecker noch die Buchse Relativbewegungen zueinander ausführen, welche die elektrischen Kontakte schädigen. Entscheidend dabei ist, dass die Verbindung bzw. die Sicherung der Verbindung zwischen Stecker und Buchse unabhängig von der Verbindung zwischen dem Steuergerät und der Aktuator- und/oder Sensorbaugruppe ist und separat von dieser hergestellt wird.
  • Zur Herstellung der erfindungsgemäßen gesicherten Steckverbindung werden zunächst die Gehäuse der Aktuator- und/oder Sensorbaugruppe und des dieser Baugruppe zugeordneten Steuergeräts in Montagestellung positioniert, wodurch gleichzeitig der Stecker und die Buchse zur Ausbildung der Steckverbindung wenigstens miteinander in Flucht gebracht werden. Auch kann dadurch bereits die Steckverbindung, d.h. ein elektrischer Kontakt zwischen Stecker und Buchse wenigstens teilweise zustande kommen. Dann werden die Gehäuse der Aktuator- und/oder Sensorbaugruppe und des dieser Baugruppe zugeordneten Steuergeräts durch Verbindungsmittel gefügt, so dass mit dem Fügen der Gehäuse auch die Steckverbindung zumindest teilweise zustande kommt. Schließlich wird die Steckverbindung durch Einwirken auf die Steckverbindungssicherungsmittel fertig gestellt und gesichert. Zur Fertigstellung bzw. zur Sicherung der Steckverbindung dienen daher die Steckverbindungssicherungsmittel, beispielsweise in Form einer Schraubverbindung, welche festgezogen wird. Durch die feste Verschraubung wird der Stecker gegenüber der Buchse lagefixiert, so dass keine die Kontakthaltigkeit negativ beeinflussende Relativbewegungen mehr stattfinden können.
  • Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Erfindung möglich.
  • Damit die Steckverbindung gleichzeitig mit dem Fügen der Gehäuse der Komponenten wenigstens teilweise zustande kommt, müssen relativ geringe Toleranzen bei der Positionierung des Steckers in Bezug zum Gehäuse der einen Komponente bzw. der Buchse relativ zum Gehäuse der anderen Komponente eingehalten werden, was mit einem gewissen Kostenaufwand verbunden ist. Demgegenüber kann es vorteilhaft sein, wenn der Stecker an dem Gehäuse des Steuergeräts und/oder die Buchse an dem Gehäuse der Aktuator- und/oder Sensorbaugruppe durch einen elastischen Körper derart gehalten ist, dass dieser aufgrund von Kräften verformbar ist, welche beim Herstellen und/oder beim Sichern der Steckverbindung durch die Steckverbindungssicherungsmittel auftreten. Der elastische Körper dient dann zum Toleranzausgleich beim Herstellen oder Sichern der Steckverbindung als beispielsweise der Stecker und/oder die Buchse elastizitätsbedingt in einer Ebene senkrecht zur Steckrichtung derart aus ihrer Ausgangslage gebracht werden kann, dass der Stecker mit der Buchse fluchtet und somit die Steckverbindung überhaupt zustande kommen kann.
  • Alternativ oder zusätzlich können sich der Stecker und die Buchse beispielsweise bereits in Montagestellung der Komponenten in Flucht zueinander befinden bzw. dann bereits teilweise ineinander greifen, wobei der Abstand des Steckers von der Buchse in Steckrichtung toleranzbedingt zu groß oder zu klein ist. Dann kann der elastische Körper für einen Ausgleich parallel zur Steckrichtung sorgen, indem er sich beim Festziehen der Schraubverbindung elastisch verformt, um zu gewährleisten, dass der Stecker seine volle Einstecktiefe in der Buchse erreicht.
  • Dabei kann der elastische Körper eine senkrecht zur Plattenebene flexible Leiterplatte, ein senkrecht zur Gitterebene flexibles Stanzgitter oder einen Kabelbaum beinhalten, welcher innerhalb einer der Komponenten angeordnet ist. Damit wird eine vorteilhafte Doppelfunktion erzielt, als die Leiterplatte oder das Stanzgitter neben seiner Funktion als Träger von elektrischen und/oder elektronischen Komponenten gleichzeitig die Funktion des elastischen Halters für den Stecker oder die Buchse übernimmt.
  • Die Steckverbindungssicherungsmittel beinhalten vorzugsweise wenigstens eine Schraubverbindung, welche mit ihrem Schraubenschaft durch ein Gewinde der elastisch gelagerten Buchse oder des elastisch gelagerten Steckers geschraubt und in wenigstens eine Gewindebohrung der Aktuator- und/oder Sensorbaugruppe oder des Steuergeräts derart einschraubbar ist, dass der elastisch gelagerte Stecker oder die elastisch gelagerte Buchse beim Einschrauben der Schraube in die Gewindebohrung der Aktuator- und/oder Sensorbaugruppe oder des Steuergeräts in Richtung der an der Aktuator- und/oder Sensorbaugruppe oder an dem Steuergerät starr gelagerten Buchse oder des an der Aktuator- und/oder Sensorbaugruppe oder an dem Steuergerät starr gelagerten Steckers geschraubt wird. Damit bildet die Schraube nicht nur ein Sicherungsmittel der Verbindung zwischen dem Stecker und der Buchse, sondern sie sorgt beim Festziehen der Schraubverbindung gleichzeitig für den Transport des an der einen Komponente elastisch gelagerten Steckers oder der an der einen Komponente elastisch gelagerten Buchse in Richtung der an der anderen Komponente starr gelagerten Buchse oder des an der anderen Komponente starr gelagerten Steckers im Sinne einer linearen Führung.
  • Dabei kann die Schraube mit ihrem Schraubenkopf am an der einen Komponente starr gelagerten Stecker oder an der an der einen Komponente starr gelagerten Buchse gekontert und mit ihrem Schraubenschaft durch eine Bohrung in der starr gelagerten Buchse oder im starr gelagerten Stecker geführt sein.
  • Dass die Steckverbindungssicherungsmittel, insbesondere die wenigstens eine Schraubverbindung bezogen auf die Gehäuse der Aktuator- und/oder Sensorbaugruppe und des dieser Baugruppe zugeordneten Steuergeräts von außen erreichbar sind, kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass die Steckverbindungssicherungsmittel an den Gehäusen der Aktuator- und/oder Sensorbaugruppe und des dieser Baugruppe zugeordneten Steuergeräts seitlich zugängig angeordnet sind.
    • Zeichnungen
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
    • Fig.1
    eine Steckverbindung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mit noch nicht fest gezogenen Steckverbindungssicherungsmitteln;
    Fig.2
    die Steckverbindung von Fig.1 mit fest gezogenen Steckverbindungssicherungsmitteln.
    Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • In Fig.1 ist eine Steckverbindung 1 zwischen elektrischen und/oder elektronischen Komponenten gemäß eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung gezeigt, bei welchem sie zwischen einer hier aus Maßstabsgründen nicht gezeigten Aktuator- und Sensorbaugruppe und einem dieser Baugruppe zugeordneten, hier ebenfalls nicht gezeigten Steuergerät einer Bremsvorrichtung eines Fahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs ausgebildet ist. Dabei ist beispielsweise ein Stecker 2 der Steckverbindung 1 mit Flachkontakten 4 am Steuergerät und eine Buchse 6 der Steckverbindung 1 mit die Flachkontakte 4 aufnehmenden Hülsen 8 an der Aktuator- und Sensorbaugruppe festgelegt. Selbstverständlich kann die Zuordnung auch umgekehrt erfolgen.
  • Das Steuergerät bildet zusammen mit der Aktuator- und Sensorbaugruppe beispielsweise ein Druckregelmodul (DRM) als Bestandteil eines elektronischpneumatischen Systems, insbesondere eines Bremssystems und die Schnittstelle zwischen dem Elektronikteil und dem pneumatischen Teil. Das Druckregelmodul setzt in das Steuergerät eingesteuerte, von einem Fußbremsmodul erzeugte elektrische Bremssolldrucksignale in pneumatische Bremsdrücke um. Diese Umsetzung erfolgt mit einer Einlass-Auslassmagnetventilkombination, welche auf ein Relaisventil wirkt. Ein Drucksensor misst den ausgesteuerten Bremsdruck und meldet ihn an das Steuergerät zum Soll-Istwertvergleich. Somit kann eine Bremsdruckregelung in einem geschlossenen Regelkreis stattfinden. Weiterhin beinhaltet das Druckregelmodul ein elektromagnetisches Back-up-Ventil, welches pneumatische Steuerdrücke des Fußbremsmoduls absperrt, um eine nicht beeinflusste elektrische Druckregelung zu ermöglichen. Erst bei einem Ausfall der Elektronik schaltet das Back-up-Ventil durch und die Bremsdrücke werden allein aufgrund der pneumatischen Steuerdrücke erzeugt.
  • Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Steckverbindung 1 werden zunächst das Gehäuse des Steuergeräts und das Gehäuse der Aktuator-/Sensorbaugruppe in Montagestellung zueinander positioniert, um sie durch Verbindungsmittel, beispielsweise Schrauben miteinander zu verschrauben. Dabei sind der Stecker 2 und die Buchse 6 am jeweiligen Gehäuse vorzugsweise derart angeordnet, dass sie beim Fügen der Gehäuse automatisch ineinander greifen, so dass mit dem Fügen der Gehäuse auch die Steckverbindung 1 zumindest teilweise zustande kommt. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert sein, dass die Montage- oder Fügerichtung der Gehäuse parallel zu der durch einen Pfeil 36 gekennzeichneten Steckrichtung der Steckverbindung 1 ist.
  • Damit ist die Steckverbindung 1 zwar grundsätzlich hergestellt, aber noch nicht ganz fertig montiert. Denn auch bei bereits fertig gefügten, d.h. mit sich entlang der Stoßfuge kontaktierenden Gehäusen sind beispielsweise eine die Flachkontakte 4 tragende Kontaktleiste 10 des Steckers 2 und eine Buchsenleiste 12 mit den Hülsen 8 um eine lichte Weite 14 noch soweit voneinander entfernt, dass die Flachkontakte 4 nur teilweise in die Hülsen 8 kontaktierend eingreifen. Insofern ist die Steckverbindung 1 zwar teilweise realisiert, da bereits ein elektrischer Kontakt zwischen den Flachkontakten 4 und den Hülsen 8 hergestellt ist, aber sie ist noch nicht endgültig fertig gestellt bzw. gesichert.
  • Bevorzugt durchragen die Hülsen 8 der Buchsenleiste 12 vorgefertigte Löcher eines Stanzgitters oder einer flexiblen Leiterplatte 18 der Aktuator- und Sensorbaugruppe und sind dort beispielsweise verschweißt, verlötet oder durch z.B. eine Schneid-/Klemmtechnik verbunden. Das Stanzgitter 18 dient als Leiterplatte und Schaltungsträger von elektrischen und elektronischen Komponenten der Aktuator- und Sensorbaugruppe und ist parallel zur Steckrichtung 36 der Steckverbindung 1 elastisch ausgebildet, beispielsweise dadurch, dass es in der Aktuator- und Sensorbaugruppe seitlich gelagert und sein Mittelbereich 20 parallel zur Steckrichtung 36 um einen gewissen Weg, bevorzugt wenigstens um die lichte Weite 14 zwischen der Kontaktleiste 10 und der Buchsenleiste 12 verformt werden kann. Während die Kontaktleiste 10 und insbesondere der Stecker 2 am Gehäuse des Steuergeräts starr und steif festgelegt ist, ist die Anbindung der Buchsenleiste 12 der Buchse 6 an der Aktuator- und Sensorbaugruppe zumindest parallel zur Steckrichtung 36 der Steckverbindung 1 elastisch. Selbstverständlich kann auch der Stecker 2 durch einen elastischen Körper und die Buchse 6 starr oder sowohl diese als auch der Stecker 2 können durch je einen elastischen Körper im jeweiligen Gehäuse gelagert sein.
  • Neben der Schraubverbindung, durch welche die sich kontaktierenden Gehäuse miteinander verbunden werden, sind davon separate und unabhängige Steckverbindungssicherungsmittel vorgesehen, welche die Steckverbindung 1 gegen Bewegungen des Steckers 2 relativ zur Buchse 6 und umgekehrt sichern. Die endgültige Verbindung bzw. die Sicherung der Verbindung zwischen Stecker 2 und Buchse 6 ist folglich unabhängig von der Verbindung zwischen den beiden Gehäusen und wird separat von dieser hergestellt. Die Steckverbindungssicherungsmittel können beispielsweise in Form von Schraubverbindungen 22 zwischen der Kontaktleiste 10 und der Buchsenleiste 12 ausgebildet sein.
  • Die Schraubverbindungen 22 sind bevorzugt an den seitlichen Enden der Kontaktleiste 10 und der Buchsenleiste 12 ausgebildet und weisen jeweils eine Schraube 24 auf, welche mit ihrem Schraubenkopf 26 beispielsweise am oberen Rand einer in der Kontaktleiste 10 gehaltenen Durchgangsbuchse 28 gekontert ist. Der Schraubenschaft 30 durchragt dabei die Durchgangsbuchse 28 und ist durch eine Gewindebohrung der Buchse 6 schraubbar, welche beispielsweise durch eine in der Buchsenleiste 12 gehaltene Gewindebuchse 32 gebildet wird. Weiterhin stützen in Verlängerung und Flucht zu den Schrauben 24 angeordnete Gussdome 16 die Buchsenleiste 12 ab, welche mit Sacklochgewindebohrungen 31 zum Einschrauben der Schraubenschäfte 30 versehen sind. Die Gussdome 16 sind wiederum fest und starr mit dem Gehäuse der Aktuator- und Sensorbaugruppe verbunden.
  • Bevorzugt bestehen die Durchgangsbuchsen 28, die Gewindebuchsen 32, die Gussdome 16 wie die Schrauben 24 aus Metall und sind in die Kontaktleiste 10 bzw. in die Buchsenleiste 12 im Rahmen eines Spritzgussvorgangs eingespritzt, mit welchem die Kontaktleiste 10 und die Buchsenleiste 12 als Spritzgussformlinge beispielsweise aus Kunststoff hergestellt werden. An dem zur Stirnfläche der Durchgangsbuchse 28 weisenden Rand des Schraubenkopfes 26 trägt dieser eine Dichtung 34, beispielsweise in Form eines O-Rings, der gegen die Stirnfläche der Durchgangsbuchse 28 dichtet, wenn er dort unter Vorspannung anliegt.
  • Die Schraubverbindungen 22, insbesondere die Schraubenköpfe 26 sind bezogen auf die Gehäuse von außen erreichbar, um ein Werkzeug ansetzen zu können. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass die Schraubverbindungen 22 an den Gehäusen seitlich zugängig angeordnet sind.
  • Zum Fertigstellen bzw. zur Sicherung der Steckverbindung 1 werden schließlich die Schrauben 24 in die Sacklochgewindebohrungen 31 der Gussdome 16 eingeschraubt, wodurch sich die Buchsenleiste 12 mit ihren Gewindebuchsen 32 von den Gussdomen 16 weg in Richtung Kontaktleiste 10 schraubt, bis sie an dieser auf Stoß anliegt und sich dabei, wie in Fig.2 schematisch angedeutet, der Mittelbereich 20 des Stanzgitters 18 zur Kontaktleiste 10 hin durchbiegt, weil er durch die Hülsen 8 nach oben gezogen wird. Damit ist zum einen die Steckverbindung 1 gegen Relativbewegungen zwischen dem Stecker 2 und der Buchse 6 gesichert. Zum andern ist der Kontaktbereich zwischen den Flachkontakten 4 und den Hülsen 8 durch die durch die Schraubenköpfe 26 gegen die Stirnflächen der Durchgangsbuchsen 28 gepressten O-Ringe 34 gegen Schmutz und Feuchtigkeit der Umgebung abgedichtet.
  • Zusätzlich oder anstatt eines Elastizität parallel zur Steckrichtung 36 kann die Elastizität auch in einer Ebene senkrecht zur Steckrichtung 36 vorhanden sein, um in dieser Richtung als Toleranzausgleich zu dienen. Der elastische Körper kann auch insbesondere durch einen oder mehrere innerhalb des Gehäuses der jeweiligen Komponente geführte Kabelbäume mit einer gewissen Überlänge gebildet werden, mit welchem der Stecker und/oder die Buchse dann dort elastisch gehalten ist. Dann sorgt die Überlänge der Kabel für den Toleranzausgleich bezüglich der Lage des Steckers 2 oder der Buchse 6 relativ zu dem jeweiligen Gehäuse.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Steckverbindung
    2
    Stecker
    4
    Flachkontakte
    6
    Buchse
    8
    Hülsen
    10
    Kontaktleiste
    12
    Buchsenleiste
    14
    lichte Weite
    16
    Gussdome
    18
    Stanzgitter
    20
    Mittelbereich
    22
    Schraubverbindung
    24
    Schraube
    26
    Schraubenkopf
    28
    Durchgangsbuchse
    30
    Schraubenschaft
    31
    Sacklochgewindebohrungen
    32
    Gewindebuchse
    34
    Dichtung
    36
    Pfeil Steckrichtung

Claims (12)

  1. Steckverbindung (1) zwischen einer Aktuator- und/oder Sensorbaugruppe und einem dieser Baugruppe zugeordneten Steuergerät, bei welcher elektrische Steckkontakte (4) eines unmittelbar an einem Gehäuse des Steuergeräts angeordneten Steckers (2) in eine unmittelbar an einem Gehäuse der Aktuator- und/oder Sensorbaugruppe angeordneten Buchse (6) eingesteckt sind oder bei welcher elektrische Steckkontakte (4) eines unmittelbar an einem Gehäuse der Aktuator- und/oder Sensorbaugruppe angeordneten Steckers (2) in eine unmittelbar an einem Gehäuse des Steuergeräts angeordneten Buchse (6) eingesteckt sind, wobei das Gehäuse der Aktuator- und/oder Sensorbaugruppe und das Gehäuse des dieser Baugruppe zugeordneten Steuergeräts durch Verbindungsmittel miteinander verblockt sind, dadurch gekennzeichnet, dass separate, von den Verbindungsmitteln der Gehäuse der Aktuator- und/oder Sensorbaugruppe und des dieser Baugruppe zugeordneten Steuergeräts unabhängige Steckverbindungssicherungsmittel (22) vorgesehen sind, welche die Steckverbindung (1) gegen Bewegungen des Steckers (2) relativ zur Buchse (6) und umgekehrt sichern, wobei die Steckverbindungssicherungsmittel (22) bezogen auf die Gehäuse der Aktuator- und/oder Sensorbaugruppe und des dieser Baugruppe zugeordneten Steuergeräts von außen erreichbar sind.
  2. Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbindungssicherungsmittel (22) am Stecker (2) und an der Buchse (6) angreifen und diese miteinander stoff- und/oder form- und/oder reibschlüssig verbinden.
  3. Steckverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stecker (2) an dem Gehäuse des Steuergeräts und/oder die Buchse (6) an dem Gehäuse der Aktuator- und/oder Sensorbaugruppe durch einen elastischen Körper (18, 20) derart gehalten ist,dass dieser aufgrund von Kräften verformbar ist, welche beim Herstellen und/oder beim Sichern der Steckverbindung (1) durch die Steckverbindungssicherungsmittel (22) auftreten.
  4. Steckverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Körper (18, 20) wenigstens parallel zur Einsteckrichtung (36) des Steckers (2) in die Buchse (6) elastisch verformbar ist.
  5. Steckverbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Bereich eine senkrecht zur Plattenebene flexible Leiterplatte, ein senkrecht zur Gitterebene flexibles Stanzgitter (18, 20) oder einen Kabelbaum beinhaltet, welcher innerhalb der Aktuator- und/oder Sensorbaugruppe oder des Steuergeräts angeordnet ist.
  6. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbindungssicherungsmittel wenigstens eine Schraubverbindung (22) mit einer Schraube (24) beinhalten, welche mit ihrem Schraubenschaft (30) durch ein Gewinde (32) der elastisch gelagerten Buchse (6) oder des elastisch gelagerten Steckers (2) geschraubt und in wenigstens eine Gewindebohrung (31) der Aktuator- und/oder Sensorbaugruppe oder des Steuergeräts derart einschraubbar ist, dass der elastisch gelagerte Stecker (2) oder die elastisch gelagerte Buchse (6) beim Einschrauben der Schraube (24) in die Gewindebohrung (31) der Aktuator- und/oder Sensorbaugrupe oder des Steuergeräts in Richtung der an der Aktuator- und/oder Sensorbaugruppe oder an dem Steuergerät starr gelagerten Buchse (6) oder des an der Aktuator- und/oder Sensorbaugruppe oder an dem Steuergerät starr gelagerten Steckers (2) geschraubt wird.
  7. Steckverbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraube (24) mit ihrem Schraubenkopf (26) am starr gelagerten Stecker (2) oder an der starr gelagerten Buchse (6) gekontert und mit ihrem Schraubenschaft (30) durch eine Durchgangsbohrung (28) im starr gelagerten Stecker (2) oder in der starr gelagerten Buchse (6) geführt ist.
  8. Steckverbindung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei am Stecker (2) und der Buchse (6) seitlich angeordnete Schraubverbindungen (22) vorgesehen sind.
  9. Steckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbindungssicherungsmittel (22) an den Gehäusen der Aktuator- und/oder Sensorbaugruppe und des Steuergeräts seitlich zugängig angeordnet sind.
  10. Steckverbindung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbindungssicherungsmittel (22) mit Dichtungen (34) zur Abdichtung der Steckverbindung (1) zusammenwirken.
  11. Verfahren zum Herstellen einer Steckverbindung (1) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, beinhaltend folgende Schritte :
    a) Positionieren der Gehäuse der Aktuator- und/oder Sensorbaugruppe und des dieser Baugruppe zugeordneten Steuergeräts in Montagestellung,
    b) wodurch gleichzeitig der Stecker (2) und die Buchse (6) zur Ausbildung der Steckverbindung (1) wenigstens miteinander in Flucht gebracht werden,
    c) Fügen der Gehäuse der Aktuator- und/oder Sensorbaugruppe und des dieser Baugruppe zugeordneten Steuergeräts durch Verbindungsmittel, so dass mit dem Fügen der Gehäuse auch die Steckverbindung zumindest teilweise zustande kommt, und dann
    d) Fertigstellen und Sichern der die Steckverbindung (1) durch Einwirken auf die Steckverbindungssicherungsmittel.
  12. Verfahren zum Herstellen einer Steckverbindung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Merkmal d) durch Festziehen einer Schraubverbindung (22) realisiert wird.
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