EP2194608A1

EP2194608A1 - Steckverbindungsvorrichtung

Info

Publication number: EP2194608A1
Application number: EP09014669A
Authority: EP
Inventors: Norbert Behrendt; Markus Eichner; Martin Petrzik; Rainer Stöhr
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Priority date: 2008-12-05
Filing date: 2009-11-25
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2029-11-25
Also published as: EP2194608B1; DE102008060733A1; DE102008060733B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steckverbindungsvorrichtung (32), insbesondere für eine elektronische Baugruppe (10) eines Nutzfahrzeugs, mit zumindest einem Steckerelement (18) und einem Gegensteckerelement (16), über die im zusammengesteckten Zustand eine elektrische Verbindung herstellbar ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zumindest eines der Steckerelemente (16, 18) zumindest zwei relativ zueinander innerhalb eines Spiels bewegbare Steckerelementbauteile (36, 38) umfasst. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Montage einer derartigen Steckverbindungsvorrichtung (32) in eine elektronische Baugruppe.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steckverbindungsvorrichtung, insbesondere für eine elektronische Baugruppe eines Nutzfahrzeugs, mit zumindest einem Steckerelement und einem Gegensteckerelement, über die im zusammengesteckten Zustand eine elektrische Verbindung herstellbar ist.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Baugruppe, insbesondere eine elektronische Baugruppe eines Nutzfahrzeugs, mit zumindest einer solchen Steckverbindungsvorrichtung.
Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Montage einer Steckverbindungsvorrichtung in einer Baugruppe, insbesondere einer elektronischen Baugruppe eines Nutzfahrzeugs, wobei die Steckverbindungsvorrichtung zumindest ein Steckerelement und ein Gegensteckerelement umfasst, über die im zusammengesteckten Zustand eine elektrische Verbindung hergestellt wird.
Insbesondere im Zusammenhang mit Nutzfahrzeugen finden gattungsgemäße Steckverbindungsvorrichtungen für elektronische Baugruppen Anwendung. Derartige elektronische Baugruppen sind beispielsweise Bestandteil von mechatronischen Baugruppen und werden vorzugsweise an Gehäusen oder sonstigen Bauteilen von mechanischen Baugruppen, wie das eines Getriebes, montiert. So kann vorgesehen sein, dass die komplette elektronische Baugruppe beispielsweise an einer Innenseite eines Gehäusedeckels beziehungsweise eines oberen Gehäuseteils mittels einer Verschraubung befestigt ist. Der Gehäusedeckel ist wiederum an einem unteren Gehäuseteil oder sonstigem Bauteil der mechanischen Baugruppe befestigt. Um eine elektrische Verbindung zwischen Komponenten der elektronischen Baugruppe und Komponenten der mechanischen Baugruppe, beispielsweise Sensoren und Ventilen, herzustellen, umfasst die elektronische Baugruppe eine oder mehrere der gattungsgemäßen Steckverbindungsvorrichtungen. Dabei ist üblicherweise ein Steckerelement der Steckverbindungsvorrichtung an das obere Gehäuseteil fixiert und mit der elektronischen Baugruppe gekoppelt. Ein entsprechendes Gegensteckerelement der Steckverbindungsvorrichtung zum Zusammenstecken mit dem Steckerelement ist üblicherweise an dem unteren Gehäuseteil befestigt und beispielsweise mit Sensoren oder Ventilen der mechanischen Baugruppe gekoppelt. Das Zusammenbauen beziehungsweise Zusammenfügen der entsprechenden Gehäuseteile der elektronischen und mechanischen Baugruppe erfolgt herkömmlicher Weise durch Ausrichten des oberen und unteren Gehäuseteils, wobei das Steckersowie das Gegensteckerelement der Steckverbindungsvorrichtung beispielsweise über Passstifte und Einführschrägen aneinander geführt werden. Das Aneinanderführen der Steckerelemente zur Herstellung der elektrischen Verbindung erfolgt daher aufgrund der diese abdeckenden Gehäuseteile ausschließlich über die vorgenannten Passstifte und Einführschrägen und ohne Sichtkontakt zur Steckverbindung, also quasi "blind". Jedoch weisen sowohl das obere Gehäuseteil als auch das untere Gehäuseteil meist fertigungs- und/oder konstruktionsbedingte Abmaßabweichungen beziehungsweise hohe Toleranzen in allen drei Dimensionen beziehungsweise Raumrichtungen auf, wodurch das Aneinanderführen der Steckerelemente erschwert wird. Daher besteht die Gefahr, dass Kontakte der Steckerelemente beim Zusammenfügen der Baugruppen beschädigt werden, wenn deren Kontakte nicht exakt in Position geführt werden. Weiterhin sind das obere Gehäuseteil und das untere Gehäuseteil beim Zusammenbau über eine Dichtung abzudichten, während die Steckerelemente gleichzeitig aneinander geführt werden müssen, wodurch die Montage zusätzlich erschwert wird. Dabei ist insbesondere darauf zu achten, dass die Steckerelemente beispielsweise wegen hoher Schwingungsbeanspruchungen der mechanischen Baugruppe möglichst ortsnah miteinander befestigt sind, um eine Kontaktreibung zwischen jeweiligen Steckerelementkontakten weitestgehend zu unterbinden. Ein Weg, um diesen Anforderungen zu genügen, ist die entsprechenden Steckerelemente jeweils miteinander von außen, das heißt gehäuseaußenseitig, zu verschrauben oder diese starr aneinander zu befestigen, beispielsweise über eine Verriegelung, um eine entsprechende Schwingungsfestigkeit der Steckverbindungsvorrichtung zu erzielen. Insbesondere im Falle der Verschraubung der Steckerelemente ist es zusätzlich erforderlich, die von außen bewerkstelligte Verschraubung abzudichten. Dadurch wird ebenso der Demontageaufwand der Steckverbindungsvorrichtung stark erhöht. Beispielsweise muss in einem Servicefall die Verschraubung gelöst werden, welche relativ viele kleine Schrauben umfasst. Anderenfalls würde die Steckverbindungsvorrichtung bei der Demontage beschädigt. Beim erneuten Zusammenbau im Anschluss an die Demontage muss die Verschraubung wieder erneut bewerkstelligt werden, wobei die einzelnen Schrauben jeweils wieder abzudichten sind. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Steckverbindungsvorrichtung über Kräfte von Steckerkontaktfedem der jeweiligen Steckerelemente aufrechtzuerhalten, beispielsweise durch eine entsprechende Klemmung. Hierdurch ergibt sich jedoch der Nachteil, dass in Kontaktzonen der Steckerkontaktfedem der jeweiligen Steckerelemente Mikrobewegungen auftreten können, die die Steckerkontaktfedem in der Kontaktzone beschädigen können. Dadurch kann im schlimmsten Fall die elektrische Verbindung unterbrochen werden. Aufgrund der vorgenannten Probleme wurde in gewissen Fällen dazu übergegangen, die Steckerelemente nicht "blind" aneinanderzuführen, sondern die Steckerelemente bereits vor der Montage der Gehäuseteile oder der sonstigen Bauteile miteinander zu koppeln. Beispielsweise wird in diesem Fall das eine Steckerelement an das obere Gehäuseteil vormontiert. Hingegen wird das andere Steckerelement beziehungsweise das Gegensteckerelement direkt unter Sichtkontakt mit dem vormontierten Steckerelement gekoppelt. Bei dem Gegensteckerelement handelt es sich in diesem Fall um ein loses, mit einem Kabel oder mit Flexleitungen gekoppeltes Gegensteckerelement. Erst nachdem das Steckerelement und das Gegensteckerelement miteinander gekoppelt sind, um eine elektrische Verbindung zu ermöglichen, werden die entsprechenden Gehäuseteile miteinander gekoppelt. Jedoch besteht in diesem Fall das Problem, dass sich die für das lose Gegensteckerelement verwendeten Kabel oder Flexleitungen durch Zusammenfügen der Gehäuseteile unkontrolliert innerhalb der Baugruppe anordnen und dadurch möglicherweise eingeklemmt werden können. Dadurch können Beschädigungen an den verwendeten Kabeln oder Flexleitungen verursacht werden, wodurch im schlimmsten Fall eine Unterbrechung der elektrischen Verbindung hervorgerufen wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäßen Steckverbindungsvorrichtungen und Verfahren zur Montage solcher Steckverbindungsvorrichtungen derart weiterzubilden, dass der Montageaufwand verringert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die erfindungsgemäße Steckverbindungsvorrichtung baut auf dem gattungsgemäßen Stand der Technik dadurch auf, dass zumindest eines der Steckerelemente zumindest zwei relativ zueinander innerhalb eines Spiels bewegbare Steckerelementbauteile umfasst. Beispielsweise können die beiden Steckerelementbauteile durch Verwendung eines Federelements bereits im unverbauten Zustand mit einer bestimmten Federkraft gegeneinander vorgespannt werden, wobei die beiden Steckerelementbauteile dann im verbauten Zustand, beispielsweise in der elektronischen Baugruppe, weiter relativ zueinander bewegt werden. Vorzugsweise wird dies durch Anlage mit einem Gehäuseteil vorgenommen, wodurch sich die Vorspannung zwischen den Steckerelementbauteilen zumindest zeitweise erhöht. Dadurch, dass das entsprechende Gehäuseteil bei der weiteren Montage mit einem weiteren Gehäuseteil verschraubt wird, stützt sich das entsprechende Steckerelementbauteil an dem Gehäuse ab und drängt über das Federelement das andere Steckerelementbauteil in Richtung des Steckerelements zur Herstellung der elektrischen Verbindung. Weiterhin können dadurch in der Baugruppe auftretende Schwingungen, zumindest in Steckrichtung beziehungsweise z-Richtung wirkende Schwingungen, kompensiert werden. Die Kraft, welche durch das Federelement auf das mit dem entsprechenden Steckerelement elektrisch gekoppelte Steckerelementbauteil des Gegensteckerelements wirkt, kann somit in Kenntnis des Spiels anhand einer geeigneten Auslegung des Federelements, der Federkonstante etc. vor der Montage eingestellt werden. Sobald der Stecker an dem entsprechenden Gehäuseteil anliegt und die Gehäuseteile miteinander verbaut sind, kommt die voreingestellte Federkraft zur Wirkung. Vorzugsweise wird das Federelement mit einem entsprechend ausgebildeten Halteelement in der gewünschten Stellung in der Steckverbindungsvorrichtung fixiert; insbesondere können die Steckerelementbauteile des entsprechenden Steckerelements das Federelement vollständig aufnehmen und über entsprechende Halterungen fixieren. Somit kann eine äußerst kompakte Steckverbindungsvorrichtung zur Verfügung gestellt werden, die zudem eine Bauraumeinsparung in der Steckrichtung beziehungsweise in der z-Richtung durch entsprechende Auslegung der Steckerelementbauteile des entsprechenden Steckerelements ermöglicht. Weiterhin können die Toleranzen während der Montage der Steckverbindungsvorrichtung zumindest in z-Richtung kompensiert werden. Vorzugsweise wird ein weiches Federelement mit großer Ausgangslänge verwendet, das bis zu einer bestimmten Länge zusammengepresst werden kann. Demnach verursacht ein zusätzlicher Pressweg, der durch Toleranzen bedingt ist, nur noch eine sehr geringe Federkraft.
Die erfindungsgemäße Steckverbindungsvorrichtung kann in vorteilhafter Weise derart weitergebildet werden, dass die Steckerelementbauteile in einer Steckrichtung relativ zueinander innerhalb des Spiels bewegbar sind. Somit können zumindest in Steckrichtung der Steckverbindungsvorrichtung beziehungsweise in z-Richtung Toleranzen sowie auftretende Schwingungen kompensiert werden.
Weiterhin kann die erfindungsgemäße Steckverbindungsvorrichtung so ausgebildet werden, dass das andere der Steckerelemente einstückig hergestellt ist. Beispielsweise kann das einstückig hergestellte Steckerelement an einem Leitungsträger angebracht sein, während der Ausgleich von Toleranzen sowie die Kompensation von auftretenden Schwingungen durch das andere Steckerelement ermöglicht wird. Alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein, dass sowohl das Steckerelement als auch das Gegensteckerelement entsprechende Steckerelementbauteile umfassen, die relativ zueinander innerhalb eines Spiels bewegbar sind.
Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Steckverbindungsvorrichtung derart verwirklicht werden, dass das eine der Steckerelementbauteile über ein Federelement gegen das andere der Steckerelementbauteile vorspannbar ist. Vorzugsweise wird das Federelement durch eine Schraubenfeder ausgebildet, die in den Steckerelementbauteilen des entsprechenden Steckerelements zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, aufgenommen wird.
Ferner kann die erfindungsgemäße Steckverbindungsvorrichtung so umgesetzt werden, dass das eine der Steckerelementbauteile eine Anlagefläche zur Anlage an einem Gehäusebauteil umfasst und das andere der Steckerelementbauteile mit dem Gegensteckerelement koppelbar ist. Dadurch wird ermöglicht, dass das Steckerelement und das Gegensteckerelement zunächst zusammengesteckt werden können, ohne darauf zu achten, ob die elektrische Verbindung bereits hergestellt ist. Zumindest dann, wenn das Gehäusebauteil an die Anlagefläche geführt und mit dem weiteren Gehäuseteil verbaut wird, wird die elektrische Verbindung hergestellt, da über das Gehäusebauteil die Steckerelementbauteile des entsprechenden Steckerelements relativ zueinander bewegt werden, wodurch die Vorspannung erhöht wird und das entsprechenden Steckerelementbauteil in Richtung des entsprechenden Steckerelements gedrängt wird; insbesondere dadurch, dass sich das mit der Anlagefläche ausgebildete Steckerelementbauteil an dem Gehäusebauteil abstützt.
Des Weiteren wird die erfindungsgemäße Steckverbindungsvorrichtung bevorzugt so ausgeführt, dass die Steckverbindungsvorrichtung eine Flachsteckerverbindung oder Rundsteckerverbindung ausbildet. Diese Flachsteckerverbindung oder Rundsteckerverbindung zeichnet sich durch ihre Robustheit besonders aus und ist im Zusammenhang mit der Montage der elektronischen und mechanischen Baugruppe daher besonders vorteilhaft. Vorzugsweise ist das Steckerelement mit den zumindest zwei Steckerelementbauteilen mit einem flexiblen Leitungsträger elektrisch verbunden, beispielsweise mit einer Flexleiterplatte, einem Stanzgitter, einem Flachbandkabel, Kabeln etc.
Die erfindungsgemäße Baugruppe, die insbesondere eine elektronische Baugruppe eines Nutzfahrzeugs ist, umfasst die erfindungsgemäße Steckverbindungsvorrichtung. Beispielsweise wird eines der Steckerelemente mit einer Elektronik der elektronischen Baugruppe, zum Beispiel einer Leiterplatte, verbunden. Die Elektronik kann weiterhin mit einem oberen Gehäuseteil beziehungsweise einem Gehäuseoberteil verbunden sein. Hingegen wird das andere der Steckerelemente mit einem Leitungsträger oder einer flexiblen Leiterplatte oder einem Stanzgitter, das beispielsweise in einem Kunststoffhalter eingelagert ist, elektrisch gekoppelt. Beispielsweise kann eines der Steckerelemente mit einem Leitungsträger gekoppelt sein, der wiederum an einem unteren Gehäuseteil beziehungsweise einem Gehäuseunterteil oder an einem sonstigen Bauteil angebracht ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Montage einer Steckverbindungsvorrichtung in einer Baugruppe, insbesondere einer elektronischen Baugruppe eines Nutzfahrzeugs baut auf dem gattungsgemäßen Stand der Technik dadurch auf, dass bei der Montage der Steckerelementvorrichtung ein erstes Steckerelementbauteil von einem der Steckerelemente innerhalb eines Spiels relativ zu einem zweiten Steckerelementbauteil des einen Steckerelements bewegt wird. Vorzugsweise lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren auch mit mehreren Steckverbindungen durchführen, die jeweils Steckerelemente und Gegensteckerelemente umfassen und an unterschiedlichen Positionen innerhalb der Baugruppe angeordnet sind. Auch in diesem Fall ist lediglich ein entsprechender Füge- oder Montagevorgang durchzuführen. Beispielsweise können die Steckerelemente und Gegensteckerelemente der erfindungsgemäßen Steckverbindungsvorrichtungen jeweils an Steckerleisten vorgesehen sein. Weiterhin ergeben sich durch das erfindungsgemäße Verfahren die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Steckverbindungsvorrichtung erläuterten Eigenschaften und Vorteile in gleicher oder ähnlicher Weise, weshalb zur Vermeidung von Wiederholungen auf die entsprechenden Ausführungen im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Steckverbindungsvorrichtung verwiesen wird.
Gleiches gilt sinngemäß für die folgenden bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei zur Vermeidung von Wiederholungen auch diesbezüglich auf die entsprechenden Ausführungen im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Steckverbindungsvorrichtung verwiesen wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in vorteilhafter Weise derart weitergebildet werden, dass die beiden Steckerelementbauteile in einer Steckrichtung relativ zueinander innerhalb des Spiels bewegt werden.
Weiterhin kann das erfindungsgemäße Verfahren so ausgebildet werden, dass das andere der Steckerelemente als einstückig hergestelltes Steckerelement montiert wird.
Darüber hinaus kann das erfindungsgemäße Verfahren derart umgesetzt werden, dass das eine der Steckerelementbauteile über ein Federelement gegen das andere der Steckerelementbauteile vorgespannt wird.
Ferner kann das erfindungsgemäße Verfahren so ausgeführt werden, dass das eine der Steckerelementbauteile eine Anlagefläche zur Anlage an einem Gehäusebauteil umfasst und mit dem Gehäusebauteil in Anlage gebracht wird und das andere der Steckerelementbauteile mit dem Gegensteckerelement gekoppelt wird.
Des Weiteren kann das erfindungsgemäße Verfahren so verwirklicht werden, dass die als Flachsteckerverbindung oder Rundsteckerverbindung ausgebildete Steckverbindungsvorrichtung in der Baugruppe montiert wird.
Im Rahmen dieser Erfindung können Komponenten der Steckverbindungsvorrichtung wie Steckerelement und Gegensteckerelement, und insbesondere die Steckerelementbauteile, aus nichtleitendem Material hergestellt sein. Als Material kommt hierbei insbesondere Kunststoff in Betracht. Ein Kunststoff hat den Vorteil, dass er preisgünstig herzustellen ist und sich leicht in die gewünschte Form bringen lässt. Auf geeignete Weise können dann leitende Kontaktelemente vorgesehen sein, welche eine elektrische Verbindung über Steckerelement und Gegensteckerelement herzustellen vermögen. Diese Kontaktelemente sind zweckmäßigerweise von Steckerelement und Gegensteckerelement gelagert beziehungsweise getragen, die somit als Trägerelemente für die Kontaktelemente dienen. Dies ermöglicht es, die Kontaktelemente jeweils fest mit ihren Trägerelementen zu verbinden. Somit müssen die Kontaktelemente selbst nicht beweglich gelagert werden und die elektrische Verbindung wird durch jeweils feststehende Elemente hergestellt. Dabei kann vorgesehen sein, dass beispielsweise eine in der Steckverbindungsvorrichtung verwendete Feder auch zur elektrischen Verbindung beiträgt.
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitende Zeichnung anhand einer bevorzugten Ausführungsform beispielhaft erläutert.
Es zeigt:

Figur 1: eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Steckverbindungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel im Querschnitt, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist.

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Steckverbindungsvorrichtung 32 gemäß einem Ausführungsbeispiel im Querschnitt, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. In diesem Fall ist die erfindungsgemäße Steckverbindungsvorrichtung 32 als eine Flachsteckerverbindung oder Rundsteckerverbindung ausbildet und in einer elektronischen Baugruppe 10 eines Nutzfahrzeugs vorgesehen. Die Baugruppe 10 kann ein oder mehrere der erfindungsgemäßen Steckverbindungsvorrichtungen 32 aufnehmen, wobei der Einfachheit halber lediglich eine Steckverbindungsvorrichtung 32 in Figur 1 dargestellt ist. Die Steckverbindungsvorrichtung 32 weist ein einstückig hergestelltes Steckerelement 18 und ein Gegensteckerelement 16 auf, über die im zusammengesteckten Zustand eine elektrische Verbindung herstellbar ist. Das Gegensteckerelement 16 umfasst in diesem Fall zwei relativ zueinander innerhalb eines Spiels bewegbare Steckerelementbauteile 36 und 38, nämlich ein erstes Steckerelementbauteil 36 und ein zweites Steckerelementbauteil 38. Vorzugsweise sind die Steckerelementbauteile 36, 38 in einer Steckrichtung, d.h. z-Richtung, der Steckverbindungsvorrichtung 32 relativ zueinander innerhalb des Spiels bewegbar. Um die relative Beweglichkeit beider Steckerelementbauteile 36, 38 zu ermöglichen, sind die Steckerelementbauteile 36, 38 mit einer Führungseinrichtung 42 ausgestattet. Insbesondere ist die Führungseinrichtung 42 so ausgebildet, dass das erste Steckerelementbauteil 36 mit einer Anschlagfläche 44 des ersten Steckerelementbauteils 36 um das Spiel bis zu einer Anschlagfläche 46 des zweiten Steckerelementbauteils 38 in Richtung des zweiten Steckerelementbauteils 38 bewegbar ist. Stehen die Anschlagfläche 44 des ersten Steckerelementbauteils 36 und die Anschlagfläche 46 des zweiten Steckerelementbauteils 38 miteinander in Berührung, so sind das erste und zweite Steckerelementbauteil 36, 38 maximal ineinander gefahren beziehungsweise geschoben. Ferner ist die Führungseinrichtung 42 so ausgebildet, dass das erste Steckerelementbauteil 36 um das Spiel von dem zweiten Steckerelementbauteil 38 wegbewegbar ist, bis ein Anschlag 48 des ersten Steckerelementbauteils 36 mit einer weiteren Anschlagfläche 50 des zweiten Steckerelementbauteils 38 in Anlage gebracht ist. In diesem Fall sind das erste und zweite Steckerelementbauteil 36, 38 maximal auseinander gefahren. Weiterhin nehmen das erste und zweite Steckerelementbauteil 36, 38 ein Federelement 22, insbesondere eine Schraubenfeder, auf, die das erste und zweite Steckerelementbauteil 36, 38 im noch nicht Montierten Zustand gegeneinander vorspannt, d.h. den Anschlag 48 des ersten Steckerelementbauteils 36 mit der Anschlagfläche des zweiten Steckerelementbauteils 38 in Berührung bringt. In diesem Zustand weist das Federelement 22 eine bestimmte Federlänge 14 auf, die sich aus der konstruktiven Ausgestaltung des ersten und zweiten Steckerelementbauteils 36, 38, insbesondere der Anschlagfläche 50 und des Anschlags 48, ergibt. Das Steckerelement 18 umfasst nicht näher dargestellte Steckerhöhlenkontaktelemente, in die entsprechend Steckerstiftkontaktelemente des Gegensteckerelements 16 in einer Steckrichtung (z-Richtung) einsteckbar sind, um die elektrische Verbindung herzustellen. Darüber hinaus umfasst das erste Steckerelementbauteil 36 eine Anlagefläche 40 zur Anlage an einem oberen Gehäusebauteil 12, wobei die Anlagefläche 40 an einer der Anschlagfläche 44 abgewandten Seite des Steckerelementbauteils 36 vorgesehen ist. Weiterhin ist das Steckerelement 18 über eine entsprechende Befestigung mit einem Leitungsträger 20 oder einem anderen Teil der Baugruppe 10 unbeweglich gekoppelt. Darüber hinaus ist das Steckerelement 18 mit an oder in dem Leitungsträger 20 verlaufenden Leitungen über entsprechende Steckerkontaktelemente verbunden; insbesondere sind elektrisch leitende Verbindungen zwischen dem Leitungsträger 20 und den Steckerhöhlenkontaktelementen vorgesehen. Der Leitungsträger 20 ist weiterhin mit einem unteren Gehäuseteil beziehungsweise einem Gehäuseunterteil 26 oder einem sonstigen Bauteil unbeweglich gekoppelt. Das Gegensteckerelement 16 ist vorzugsweise mit einer nicht dargestellten Leiterplatte elektrisch gekoppelt, wobei die Leiterplatte wiederum mit dem oberen Gehäuseteil beziehungsweise dem Gehäuseoberteil 12 oder einem sonstigen Bauteil gekoppelt sein kann. Weiterhin sind jeweils Steckerkontaktelemente des Gegensteckerelements 16 mit nicht dargestellten Leitungen der Leiterplatte elektrisch gekoppelt. Die Steckerkontaktelemente des Gegensteckerelements 16 können beispielsweise am zweiten Steckerelementbauteil 38 derart angebracht sein, dass eine elektrische Verbindung zur Feder 22 besteht. Insbesondere kann die elektrische Kontaktierung durch die Wandung des zweiten Steckerelementbauteils 38 geführt sein. Am ersten Steckerelementbauteil 36 kann eine elektrische Kontaktierung vorgesehen sein, welche einen elektrisch leitenden Kontakt mit der Feder 22 und Leitungen der Leiterplatten herstellt. Diese Kontaktierung kann durch die Wandung des ersten Steckerbauteils 36 geführt sein. Alternativ kann vorgesehen sein, dass das erste Steckerelementbauteil 36 und das zweite Steckerelementbauteil 38 direkt miteinander elektrisch verbunden sind. Dazu können beispielsweise Leiterbahnen vorgesehen sein, die an den Wänden der Steckerelementbauteile 36, 38 geführt werden, und eine elektrische Verbindung vermitteln. Zweckmäßigerweise sind derartige Leiterbahnen dazu ausgestaltet, auch dann in elektrischem Kontakt zu stehen, wenn sie gegeneinander bewegt werden. Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, weisen das Steckerelement 18 und das Gegensteckerelement 16 jeweils Einführschrägen 28 in der Form von Gleitflächen oder Anfasungen auf, wodurch ein Zusammenstecken der Steckerelemente 16, 18 erleichtert wird. Darüber hinaus sind das obere und untere Gehäuseteil 12, 26 im Verbauten Zustand miteinander gekoppelt, wobei im dargestellten Fall diese Kopplung noch nicht vorgenommen ist. Zwischen den Gehäuseteilen 12, 26 kann im verbauten Zustand eine nicht dargestellte Dichtung vorgesehen sein, die ein Eindringen von Feuchtigkeit in das Gehäuseinnere verhindert. Bis auf die Kontaktelemente und die Feder 22 können die hier beschriebenen Komponenten der Steckverbindungsvorrichtung aus nichtleitendem Material, insbesondere einem Kunststoff, hergestellt sein. Dabei ist es besonders zweckmässig, die Steckerelementbauteile 36, 38 und das Steckerelement 18 aus Kunststoff auszubilden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Montage der erfindungsgemäßen Steckverbindungsvorrichtung 32 in die Baugruppe 10 gestaltet sich wie folgt. Zunächst wird beispielsweise die nicht dargestellte Leiterplatte an dem oberen Gehäuseteil 12 befestigt und in elektrische Verbindung mit dem Gegensteckerelement 16 gebracht. Weiterhin wird das Steckerelement 18 an dem Leitungsträger 20 angebracht. Der Leitungsträger 20 wird an dem unteren Gehäuseteil 26 fixiert. Somit ist das Steckerelement 18 an dem unteren Gehäuseteil 26 vorfixiert, während keine feste Kopplung zwischen dem Gegensteckerelement 16 und dem oberen Gehäuseteil 12 besteht. Das Gegensteckerelement 16 wird nun in das Steckerelement 18 zur Herstellung der elektrischen Verbindung zumindest teilweise gesteckt, wobei im Anschluss daran das obere Gehäuseteil 12 an das untere Gehäuseteil 26 geführt beziehungsweise mit dem unteren Gehäuseteil 26 verbaut wird. Dadurch gelangt das obere Gehäuseteil 12 mit der Anlagefläche 40 des ersten Steckerelementbauteils 36 des Gegensteckerelements 16 in Berührung, wie dies in Figur 1 dargestellt ist. Das obere Gehäuseteil 12 wird weiter in Richtung des unteren Gehäuseteils 26 bewegt und mit diesem verbaut. Dadurch wird das erste Steckerelementbauteil 36 des Gegensteckerelements 16 gegen die Vorspannung des Federelements 22 in Richtung des Steckerelements 18 bewegt. Die Federkraft des Federelements 22 wird durch deren Längenänderung 34 erhöht, wodurch das zweite Steckerelementbauteil 38 vollständig in das Steckerelement 18 geschoben wird und aufgrund der Vorspannung des Federelements 22 weiterhin in das Steckerelement 18 gedrückt wird. Dadurch wird die elektrische Verbindung zwischen den Steckerelementen 16, 18 durch die Vorspannung des Federelements 22 sichergestellt, da dieses die Steckerelemente 16, 18 durch die Abstützung am oberen Gehäuseteil 12 permanent zusammendrückt.
In einer alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steckverbindungsvorrichtung kann zusätzlich ein gestrichelt in Figur 1 dargestellter Halter 52 vorgesehen sein, der einerseits mit dem oberen Gehäuseteil 12, beispielsweise durch Verschraubung, und andererseits mit dem Gegensteckerelement 16, vorzugsweise mit einem Steckerelementbauteil 36, 38, insbesondere dem ersten Steckerelementbauteil 36, des Gegensteckerelements 16, gekoppelt ist. Vorzugsweise hält der Halter 52 den Anschlag 48 des ersten Steckerelementbauteils 36, wobei ebenso andere Kopplungen zwischen dem Halter 52 und dem ersten Steckerelementbauteil 36 denkbar sind. Dieser Halter 52 dient als ein "Steckerelementverlierschutz" des Gegensteckerelements 16 und ist über die Verschraubung demontierbar.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.

Bezugszeichenliste:

10: elektronische Baugruppe
12: oberes Gehäuseteil
14: Federlänge
16: Gegensteckerelement
18: Steckerelement
20: Leitungsträger
22: Federelement
24: Befestigungseinrichtung
26: unteres Gehäuseteil
28: Einführschrägen
32: Steckverbindungsvorrichtung
34: Längenänderung des Federelements
36: erstes Steckerelementbauteil
38: zweites Steckerelementbauteil
40: Anlagefläche
42: Führungseinrichtung
44: Anschlagfläche des ersten Steckerelementbauteils
46: Anschlagfläche des zweiten Steckerelementbauteils
48: Anschlag des ersten Steckerelementbauteils
50: Anschlagfläche des zweiten Steckerelementbauteils
52: Halter

Claims

Steckverbindungsvorrichtung (32), insbesondere für eine elektronische Baugruppe (10) eines Nutzfahrzeugs, mit zumindest einem Steckerelement (18) und einem Gegensteckerelement (16), über die im zusammengesteckten Zustand eine elektrische Verbindung herstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Steckerelemente (16, 18) zumindest zwei relativ zueinander innerhalb eines Spiels bewegbare Steckerelementbauteile (36, 38) umfasst.
Steckverbindungsvorrichtung (32) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckerelementbauteile (36, 38) in einer Steckrichtung relativ zueinander innerhalb des Spiels bewegbar sind.
Steckverbindungsvorrichtung (32) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das andere der Steckerelemente (16, 18) einstückig hergestellt ist.
Steckverbindungsvorrichtung (32) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das eine der Steckerelementbauteile (36, 38) über ein Federelement (22) gegen das andere der Steckerelementbauteile (36, 38) vorspannbar ist.
Steckverbindungsvorrichtung (32) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das eine der Steckerelementbauteile (36) eine Anlagefläche (40) zur Anlage an einem Gehäusebauteil (12) umfasst und das andere der Steckerelementbauteile (38) mit dem Gegensteckerelement (18) koppelbar ist.
Steckverbindungsvorrichtung (32) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbindungsvorrichtung (32) eine Flachsteckerverbindung oder Rundsteckerverbindung ausbildet.
Baugruppe (10), insbesondere elektronische Baugruppe (10) eines Nutzfahrzeugs, mit zumindest einer Steckverbindungsvorrichtung (32) nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
Verfahren zur Montage einer Steckverbindungsvorrichtung (32) in einer Baugruppe (10), insbesondere einer elektronischen Baugruppe (10) eines Nutzfahrzeugs, wobei die Steckverbindungsvorrichtung (32) zumindest ein Steckerelement (18) und ein Gegensteckerelement (16) umfasst, über die im zusammengesteckten Zustand eine elektrische Verbindung hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Montage der Steckverbindungsvorrichtung (32) ein erstes Steckerelementbauteil (36) von einem der Steckerelemente (16, 18) innerhalb eines Spiels relativ zu einem zweiten Steckerelementbauteil (38) des einen Steckerelements bewegt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Steckerelementbauteile (36, 38) in einer Steckrichtung relativ zueinander innerhalb des Spiels bewegt werden.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das andere der Steckerelemente (18) als einstückig hergestelltes Steckerelement (18) montiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das eine der Steckerelementbauteile (36, 38) über ein Federelement (22) gegen das andere der Steckerelementbauteile (36, 38) vorgespannt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das eine der Steckerelementbauteile (36) eine Anlagefläche (40) zur Anlage an einem Gehäusebauteil (12) umfasst und mit dem Gehäusebauteil (12) in Anlage gebracht wird und das andere der Steckerelementbauteile (38) mit dem Gegensteckerelement (18) gekoppelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die als Flachsteckerverbindung oder Rundsteckerverbindung ausgebildete Steckverbindungsvorrichtung (32) in der Baugruppe montiert wird.