EP4673713A1 - Verfahren zur elektrischen kontaktierung eines sensors, ventilbaugruppe - Google Patents

Verfahren zur elektrischen kontaktierung eines sensors, ventilbaugruppe

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EP4673713A1
EP4673713A1 EP24705072.7A EP24705072A EP4673713A1 EP 4673713 A1 EP4673713 A1 EP 4673713A1 EP 24705072 A EP24705072 A EP 24705072A EP 4673713 A1 EP4673713 A1 EP 4673713A1
Authority
EP
European Patent Office
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insulation displacement
bore
connecting cable
support structure
sensor
Prior art date
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Pending
Application number
EP24705072.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dieter Junger
Martin Kessler
Jens-Peter Nagel
Florian Reisdorf
Manfred Schuppert
Thomas Nierychlo
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP4673713A1 publication Critical patent/EP4673713A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • G01K1/14—Supports; Fastening devices; Arrangements for mounting thermometers in particular locations
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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    • H01R4/242—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members having insulation-cutting edges, e.g. of tuning fork type the contact members being plates having a single slot
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    • F17C2270/0165—Applications for fluid transport or storage on the road
    • F17C2270/0184—Fuel cells

Definitions

  • the invention relates to a method for electrically contacting a sensor, in particular a temperature sensor, which is integrated into a housing of a valve assembly. Furthermore, the invention relates to a valve assembly with a housing in which a sensor, in particular a temperature sensor, is integrated and electrically contacted.
  • the valve assembly can in particular be a tank valve for a fuel gas tank, for example a hydrogen or natural gas tank.
  • a fuel gas tank for example a hydrogen or natural gas tank.
  • the preferred area of application of the invention is fuel cell and/or gas vehicles that are powered by a fuel gas.
  • a tank valve for a fuel gas tank such as a hydrogen tank, has a housing with several connections.
  • the tank valve must be connected to the fuel gas tank on the one hand and to a gas line on the other, via which fuel gas can be taken from the fuel gas tank and, if necessary, the fuel gas tank can be filled with fuel gas.
  • the actuators of the controllable valves must be electrically contacted. If a sensor, such as a temperature sensor, is also integrated into the housing, this must also be electrically connected.
  • the electrical connection of a sensor of a tank valve is usually made via a so-called Molex connector, which has a female plug contact and a male plug contact.
  • the Molex connector is connected to the sensor or its connection cables via the male plug contact, whereby the Molex connector and the Temperature sensors are usually oriented at an angle of 90° to one another within the housing.
  • the housing of the tank valve has two housing holes that are at right angles to one another and are connected to one another via an intersection area. During assembly, the sensor's connection cables are inserted into the housing hole for the sensor and pushed over the intersection area into the housing hole for the Molex connector. The connection cables can then be pulled out via the housing hole for the Molex connector and connected to the male plug contact of the Molex connector.
  • the male plug contact and female plug contact are then connected and inserted into the housing hole for the Molex connector, whereby the sensor's connection cables must be pushed back into the housing hole for the sensor - again over the intersection area.
  • the Molex connector make sure that the sensor's connection cable is not trapped between the connector and the housing, as otherwise there is a risk of a short circuit or a line break.
  • the electrical contact of the sensor within the housing of the tank valve is therefore time-consuming and costly. It usually takes 40 to 300 seconds, which is a disadvantage, especially for large-scale production. In addition, it can happen that the required electrical contact of the sensor is not successful.
  • the present invention is concerned with the task of simplifying the electrical contacting of a sensor that is integrated into a housing of a valve assembly, so that time and costs are saved. Furthermore, the process reliability of the electrical contacting is to be increased.
  • the method comprises the steps:
  • connection cable of the sensor Inserting at least one connection cable of the sensor into the first hole and pushing the connection cable into the intersection area, inserting at least one insulation displacement terminal with a fork-shaped insulation displacement geometry into the second hole and pushing the insulation displacement terminal into the intersection area, wherein the fork-shaped insulation displacement geometry is pushed over the connection cable so that the insulation displacement geometry catches, cuts and electrically contacts the connection cable.
  • the electrical contact is made inside the housing, i.e. hidden.
  • the connecting cable inserted into the first hole therefore does not have to be pushed over the intersection area into the second hole, but only into the intersection area.
  • the hidden electrical contact is then made using an insulation displacement terminal, which is inserted into the second hole and pushed into the intersection area, with the insulation displacement terminal - coming from the side - being pushed over the connecting cable. This enables the fork-shaped insulation displacement terminal geometry to catch, cut and electrically contact the connecting cable.
  • the proposed method saves time and money because work steps are eliminated. It can also be largely automated. Although the electrical contact is made in a concealed manner, the method has a high level of process reliability. This means that the electrical contact is successful.
  • the fork-shaped insulation displacement connection geometry can have at least one insertion bevel so that the connecting cable is centered in relation to the insulation displacement connection when caught. In this way, positional deviations between the connecting cable and the insulation displacement terminal can be compensated.
  • the alignment of the insulation displacement terminal geometry in relation to the connecting cable can be achieved manually using a centering pin and a centering hole. For large-scale production, however, the use of a camera to align the insulation displacement terminal geometry or the insulation displacement terminal is preferred.
  • the at least one connecting cable is provided with a support structure before being inserted into the bore and that it is inserted into the bore together with the support structure.
  • the support structure supports the connecting cable when it is inserted into the bore and when it is cut.
  • the support structure prevents the connecting cable from slipping when it is cut.
  • the support structure can enclose the connecting cable over its entire circumference or just a partial circumference.
  • the cross-sectional shape of the support structure is preferably adapted to the cross-sectional shape of the first bore, so that the position of the connecting cable within the bore is predetermined by the support structure, and the connecting cable is preferably centered in relation to the bore.
  • the support structure has a centering function in addition to the support and guide function.
  • the support structure has at least one opening for receiving the at least one insulation displacement terminal.
  • the opening should be sufficiently large so that the insulation displacement terminal can enter the opening without collision to catch the connecting cable.
  • the support structure is formed by overmolding the at least one connecting cable. In the area of the electrical contact to be made, the overmolding is left out so that the connecting cable is exposed.
  • the support structure is formed by two half-shells into which the at least one connecting cable is inserted, preferably clamped.
  • the two half-shells replace the surrounding injection molding of the connecting cable and thus facilitate the formation of the support structure.
  • the connecting cable only has to be inserted into one half-shell and this then connected to the other half-shell.
  • the connection can be a plug-in, clamp and/or snap-in connection. If the connecting cable is not only inserted but also clamped, it is also fixed in position within the support structure.
  • the two half-shells together form at least one cable duct to accommodate at least one connecting cable.
  • the cable duct determines the position of the connecting cable within the support structure so that the connecting cable cannot be pushed to the side when caught or cut.
  • At least one connecting cable is bent at the end.
  • the bent end can be used to fix the position of the connecting cable in the axial direction if the bent end engages in a recess in the support structure or engages behind the support structure.
  • the bent end also provides an additional supporting effect that prevents the connecting cable from slipping and/or accidentally plasticizing during cutting.
  • the bent end can be carried out before the connecting cable is overmolded or before it is inserted into the support structure or afterwards. In the latter case, one of the two half-shells can be used as a tool for bent when connecting the two half-shells.
  • the at least one insulation displacement terminal is preferably made of bronze or a bronze alloy, as this material is electrically conductive and also very robust, especially compared to copper, which is very soft. High cutting forces can therefore be applied via the insulation displacement terminal.
  • the at least one insulation displacement terminal is overmolded at its end facing away from the insulation displacement terminal geometry in order to align the insulation displacement terminal geometry and/or to form a plug or a plug receptacle.
  • the overmold can also be carried out in several steps, so that a pre-overmold and a final overmold are formed.
  • a pre-overmold for example, two insulation displacement terminals can be connected for electrical contact of two connecting cables of the sensor are aligned and fixed to each other.
  • the final overmolding is then used to form the plug or the plug receptacle.
  • the at least one insulation displacement terminal is overmolded before being inserted into the second hole in the housing, so that the insulation displacement terminal is mounted together with the plug or the plug receptacle.
  • the plug or the plug receptacle can be designed with a stop surface that is located on the outside of the housing, so that the insertion depth of the insulation displacement terminal can be specified via the stop surface. In this way, it can be ensured that the insulation displacement terminal catches, cuts and electrically contacts the connecting cable.
  • a valve assembly for a fuel gas tank which has a housing with a first bore and a second bore arranged at an angle, in particular at a right angle, to the first bore.
  • the first and the second bore are connected via an intersection area.
  • at least one connection cable of a sensor is inserted into the first bore and electrically contacted via a fork-shaped insulation displacement geometry of an insulation displacement terminal that is inserted into the second bore.
  • the electrical contact can be made in particular using the previously described method according to the invention, so that the manufacture of the valve assembly is less time-consuming and costly. Furthermore, the manufacture can be automated, so that the valve assembly can be produced cost-effectively in large series. At the same time, the insulation displacement terminal ensures a very robust electrical contact.
  • the insulation displacement terminal is preferably made of bronze or a bronze alloy, so that it has a high level of strength and is therefore robust.
  • At least one connecting cable is surrounded by a support structure.
  • the position of the at least one connecting cable within the bore can be specified via the support structure, so that the robustness of the electrical contact is further increased.
  • the support structure can be formed by an overmolding or two half shells.
  • the at least one connecting cable is preferably bent at the end.
  • the bent end can engage in a recess in the support structure or the support structure so that in particular the axial position of the connecting cable is secured.
  • the at least one insulation displacement terminal is overmolded at its end facing away from the insulation displacement geometry and/or is connected to a plug or a plug receptacle.
  • the overmold can be used in particular to align and fix two insulation displacement terminals to one another. Each insulation displacement terminal can then electrically contact a connection cable of the sensor.
  • the overmold or another final overmold can then simultaneously form the plug or the plug receptacle.
  • Fig. 1 is a sectional view of a valve assembly according to the invention with a housing in which a sensor is integrated,
  • Fig. 2 is a side view of the valve assembly according to the invention of Figure 1
  • Fig. 3 a perspective view of the sensor connection cables, inserted into a half-shell of a support structure
  • Fig. 4 is a perspective view of another half-shell of the support structure
  • Fig. 5 a perspective view of the two half-shells forming the support structure with inserted insulation displacement clamps
  • Fig. 6 is a perspective view of Fig. 5, but without the upper half shell.
  • the valve assembly 1 shown in Figures 1 and 2 for a fuel gas tank has a housing 2 in which - among other things - a sensor 3, in this case a temperature sensor, is integrated.
  • the temperature sensor detects the temperature temperature of the fuel gas in the fuel gas tank.
  • the section of the housing 2 in which the temperature sensor is integrated is therefore inserted into the fuel gas tank.
  • the housing 2 also forms further connections and interfaces which are located outside the fuel gas tank and in particular serve to connect to at least one gas line in order to remove fuel gas from the tank and to fill the tank with fuel gas.
  • the valve assembly has several valves which are covered by the housing 2.
  • a magnet assembly 15 is provided, which is arranged laterally on the housing 2 with respect to the temperature sensor.
  • a plug or a plug receptacle 12 is arranged, via which the valve assembly 1 can be connected to a power supply.
  • the sensor 3 or temperature sensor has two connecting cables 7 which are inserted into a bore 4 in the housing 2.
  • the connecting cables 7 are surrounded by a support structure 10 which comprises two half-shells 10.1, 10.2.
  • the connecting cables 7 are guided up to an intersection area 6 of the bore 4 with a further bore 5 in which contact elements connected to the plug or the plug receptacle 12 are accommodated for electrically contacting the connecting cables 7.
  • the contact elements are designed here as insulation displacement terminals 8.
  • the insulation displacement terminals 8 are connected via an overmolding 13 to the plug or the plug receptacle 12 which rests on the outside of the housing 2.
  • a seal 14 is inserted between the plug or the plug receptacle 12 and the housing 2.
  • Figure 3 shows one of the two half-shells 10.1, 10.2 forming the support structure 10, with the connecting cables 7 being inserted into the half-shell 10.2.
  • the half-shell 10.2 forms two parallel cable channels so that the connecting cables 7 are guided in the support structure 10.
  • the lower connecting cable 7 is also fixed in position within the support structure via a clamping body 16.
  • Figure 4 shows the other of the two half shells 10.1, 10.2 of the support structure 10. This is essentially designed in the same way as the first half shell 10.2, so that it completes the two cable channels for receiving the connecting cable 7. It also has a clamping body 16 for fixing the other connecting cable 7.
  • the clamping bodies 16 each engage in a recess in the other half shell 10.2, 10.2, so that they are fixed in position relative to one another.
  • Figure 5 shows the two half-shells 10.1, 10.2 after joining and with inserted insulation displacement terminals 8 for electrical contact with the connecting cables 7.
  • the surrounding housing 2 is not shown.
  • the insulation displacement terminals 8 are guided through side openings 11 of the half-shell 10.1 to the connecting cables 7.
  • the insulation displacement terminals 8 have fork-shaped insulation displacement geometries 9 which clamp the connecting cables 7 so that the electrical contact with the connecting cables 7 is ensured.
  • the connecting cables 7 can be cranked at the ends for further positional fixation and/or support. The cranked end of a connecting cable 7 engages in a recess 17 of the half-shell 10.2 of the support structure 10.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektrischen Kontaktierung eines Sensors (3), insbesondere eines Temperatursensors, innerhalb eines Gehäuses (2) einer Ventilbaugruppe (1), wobei das Gehäuse (2) eine erste Bohrung (4) sowie eine winklig, insbesondere rechtwinklig, zur ersten Bohrung (4) angeordnete zweite Bohrung (5) umfasst und wobei die erste und die zweite Bohrung (4, 5) über einen Verschneidungsbereich (6) verbunden sind, umfassend die Schritte: - Einführen mindestens eines Anschlusskabels (7) des Sensors (3) in die erste Bohrung (4) und Einschieben des Anschlusskabels (7) bis in den Verschneidungsbereich (6), - Einführen mindestens einer Schneidklemme (8) mit einer gabelförmigen Schneidklemmgeometrie (9) in die zweite Bohrung (5) und Einschieben der Schneidklemme (8) bis in den Verschneidungsbereich (6), wobei die gabelförmige Schneidklemmgeometrie (9) über das Anschlusskabel (7) geschoben wird, so dass die Schneidklemmgeometrie (9) das Anschlusskabel (7) fängt, schneidet und elektrisch kontaktiert. Die Erfindung betrifft ferner eine Ventilbaugruppe (1).

Description

Beschreibung
Verfahren zur elektrischen Kontaktierung eines Sensors, Ventilbaugruppe
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektrischen Kontaktierung eines Sensors, insbesondere eines Temperatursensors, der in ein Gehäuse einer Ventilbaugruppe integriert ist. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Ventilbaugruppe mit einem Gehäuse, in das ein Sensor, insbesondere ein Temperatursensor, integriert und elektrisch kontaktiert ist.
Bei der Ventilbaugruppe kann es sich insbesondere um ein Tankventil für einen Brenngastank, beispielsweise einen Wasserstoff- oder Erdgastank, handeln. Bevorzugter Anwendungsbereich der Erfindung sind Brennstoffzellen- und/oder Gasfahrzeuge, die mit Hilfe eines Brenngases angetrieben werden.
Stand der Technik
Ein Tankventil für einen Brenngastank, wie beispielsweise einen Wasserstofftank, weist ein Gehäuse mit mehreren Anschlüssen auf. Denn das Tankventil muss einerseits mit dem Brenngastank, andererseits mit einer Gasleitung verbunden werden, über die Brenngas aus dem Brenngastank entnommen werden kann und ggf. der Brenngastank mit Brenngas befüllt werden kann. Darüber hinaus müssen die Aktoren der ansteuerbaren Ventile elektrisch kontaktiert werden. Sofern zusätzlich ein Sensor, beispielsweise ein Temperatursensor, in das Gehäuse integriert ist, muss auch dieser elektrisch angebunden werden.
Die elektrische Anbindung eines Sensors eines Tankventils erfolgt üblicherweise über einen sogenannten Molex-Stecker, der einen Female-Steckkontakt und einen Male- Steckkontakt aufweist. Über den Male-Steckkontakt wird der Molex-Stecker mit dem Sensor bzw. mit dessen Anschlusskabeln verbunden, wobei der Molex-Stecker und der Temperatursensor innerhalb des Gehäuses in der Regel in einem Winkel von 90° zueinander orientiert sind. Das Gehäuse des Tankventils weist hierzu zwei rechtwinklig zueinander liegende Gehäusebohrungen auf, die über einen Verschneidungsbereich miteinander verbunden sind. Während der Montage werden die Anschlusskabel des Sensors in die Gehäusebohrung für den Sensor eingeführt und über den Verschneidungsbereich hinweg bis in die Gehäusebohrung für den Molex-Stecker geschoben. Über die Gehäusebohrung für den Molex-Stecker können die Anschlusskabel dann herausgezogen und mit dem Male-Steckkontakt des Mole-Steckers verbunden werden. Anschließend werden Male-Steckkontakt und Female-Steckkontakt verbunden und in die Gehäusebohrung für den Molex-Stecker eingesetzt, wobei die Anschlusskabel des Sensors - wiederum über den Verschneidungsbereich hinweg - in die Gehäusebohrung für den Sensor zurückgeschoben werden müssen. Beim Einsetzen des Molex- Steckers ist dabei darauf zu achten, dass die Anschlusskabel des Sensors nicht zwischen dem Stecker und dem Gehäuse eingeklemmt werden, da andernfalls die Gefahr eines Kurzschlusses oder einer Leitungsunterbrechung besteht.
Die elektrische Kontaktierung des Sensors innerhalb des Gehäuses des Tankventils ist somit zeit- und kostenintensiv. In der Regel werden 40 bis 300 Sekunden benötigt, was sich insbesondere für die Großserienproduktion als Nachteil erweist. Darüber hinaus kann es vorkommen, dass die erforderliche elektrische Kontaktierung des Sensors nicht gelingt.
Die vorliegende Erfindung ist mit der Aufgabe befasst, die elektrische Kontaktierung eines Sensors, der in ein Gehäuse einer Ventilbaugruppe integriert ist, zu vereinfachen, so dass Zeit und Kosten eingespart werden. Ferner soll die Prozesssicherheit bei der elektrischen Kontaktierung erhöht werden.
Zur Lösung der Aufgabe wird das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Des Weiteren wird eine Ventilbaugruppe, insbesondere ein Tankventil, vorgeschlagen.
Offenbarung der Erfindung Vorgeschlagen wird ein Verfahren zur elektrischen Kontaktierung eines Sensors, insbesondere eines Temperatursensors, innerhalb eines Gehäuses einer Ventilbaugruppe, wobei das Gehäuse eine erste Bohrung sowie eine winklig, insbesondere rechtwinklig, zur ersten Bohrung angeordnete zweite Bohrung umfasst und wobei die erste und die zweite Bohrung über einen Verschneidungsbereich verbunden sind. Das Verfahren umfasst die Schritte:
Einführen mindestens eines Anschlusskabels des Sensors in die erste Bohrung und Einschieben des Anschlusskabels bis in den Verschneidungsbereich, Einführen mindestens einer Schneidklemme mit einer gabelförmigen Schneidklemmgeometrie in die zweite Bohrung und Einschieben der Schneidklemme bis in den Verschneidungsbereich, wobei die gabelförmige Schneidklemmgeometrie über das Anschlusskabel geschoben wird, so dass die Schneidklemmgeometrie das Anschlusskabel fängt, schneidet und elektrisch kontaktiert.
Nach dem vorgeschlagenen Verfahren erfolgt die elektrische Kontaktierung innerhalb des Gehäuses, das heißt verdeckt. Das in die erste Bohrung eingeführte Anschlusskabel muss demzufolge nicht über den Verschneidungsbereich hinweg in die zweite Bohrung geschoben werden, sondern lediglich bis in den Verschneidungsbereich. Die verdeckte elektrische Kontaktierung erfolgt dann mit Hilfe einer Schneidklemme, die hierzu in die zweite Bohrung eingeführt und bis in den Verschneidungsbereich geschoben wird, wobei die Schneidklemme - von der Seite kommend - über das Anschlusskabel geschoben wird. Dies ermöglicht es, dass die gabelförmige Schneidklemmgeometrie das Anschlusskabel fängt, schneidet und elektrisch kontaktiert.
Das vorgeschlagene Verfahren ist zeit- und kostensparend, da Arbeitsschritte eingespart werden. Zudem kann es weitgehend automatisiert werden. Gleichwohl die elektrische Kontaktierung verdeckt erfolgt, weist das Verfahren eine hohe Prozesssicherheit auf. Das heißt, dass die elektrische Kontaktierung auch gelingt.
Zum sicheren Fangen des in die erste Bohrung eingeführten Anschlusskabels kann die gabelförmige Schneidklemmgeometrie mindestens eine Einführschräge aufweisen, so dass beim Fangen das Anschlusskabel in Bezug auf die Schneidklemme zentriert wird. Auf diese Weise können Lageabweichungen zwischen dem Anschlusskabel und der Schneidklemme kompensiert werden. Das Ausrichten der Schneidklemmgeometrie der Schneidklemme in Bezug auf das Anschlusskabel kann manuell mit Hilfe eines Zentrierpins und einer Zentrierbohrung realisiert werden. Für die Großserienproduktion wird jedoch der Einsatz einer Kamera zum Ausrichten der Schneidklemmgeometrie bzw. der Schneidklemme bevorzugt.
In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das mindestens eine Anschlusskabel vor dem Einführen in die Bohrung mit einer Stützstruktur versehen wird und zusammen mit der Stützstruktur in die Bohrung eingeführt wird. Die Stützstruktur stützt das Anschlusskabel beim Einführen in die Bohrung sowie beim Schneiden. Insbesondere verhindert die Stützstruktur ein Ausweichen des Anschlusskabels beim Schneiden. Die Stützstruktur kann das Anschlusskabel über seinen gesamten Umfang oder lediglich einen Teilumfangsbereich umschließen. Die Querschnittsform der Stützstruktur ist vorzugsweise an die Querschnittsform der ersten Bohrung angepasst, so dass über die Stützstruktur die Lage des Anschlusskabels innerhalb der Bohrung vorgegeben, vorzugsweise das Anschlusskabel in Bezug auf die Bohrung zentriert ist. Die Stützstruktur hat in diesem Fall neben der Stütz- und Führungsfunktion noch eine Zentrierfunktion.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Stützstruktur mindestens eine Öffnung zur Aufnahme der mindestens einen Schneidklemme aufweist. Zum Ausgleich von Lageabweichungen sollte die Öffnung ausreichend groß bemessen sein, so dass die Schneidklemme zum Fangen des Anschlusskabels kollisionsfrei in die Öffnung eintauchen kann.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Stützstruktur durch eine Umspritzung des mindestens einen Anschlusskabels ausgebildet. Im Bereich der herzustellenden elektrischen Kontaktierung wird die Umspritzung ausgespart, so dass das Anschlusskabel freiliegt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Stützstruktur durch zwei Halbschalen ausgebildet, in die das mindestens eine Anschlusskabel eingelegt, vorzugsweise eingeklemmt, wird. Die zwei Halbschalen ersetzen die Um- spritzung des Anschlusskabels und erleichtern somit die Ausbildung der Stützstruktur. Das Anschlusskabel muss lediglich in die eine Halbschale eingelegt und diese dann mit der anderen Halbschale verbunden werden. Die Verbindung kann insbesondere eine Steck-, Klemm- und/oder Rastverbindung sein. Wird das Anschlusskabel nicht nur eingelegt, sondern eingeklemmt, ist es innerhalb der Stützstruktur zugleich lagefixiert.
Alternativ oder ergänzend wird vorgeschlagen, dass die beiden Halbschalen zusammen mindestens einen Kabelkanal zur Aufnahme des mindestens einen Anschlusskabels ausbilden. Über den Kabelkanal ist dann die Lage des Anschlusskabels innerhalb der Stützstruktur vorgegeben, so dass das Anschlusskabel beim Fangen und Schneiden nicht zur Seite gedrückt werden kann.
Als weiterbildende Maßnahme wird vorgeschlagen, dass das mindestens eine Anschlusskabel endseitig gekröpft wird. Über das gekröpfte Ende kann eine Lagefixierung des Anschlusskabels in axialer Richtung bewirkt werden, wenn das gekröpfte Ende in eine Ausnehmung der Stützstruktur eingreift oder die Stützstruktur hintergreift. Über das gekröpfte Ende wird zudem eine zusätzliche Stützwirkung erzielt, die beim Schneiden ein Ausweichen und/oder ein ungewolltes Plastifizieren des Anschlusskabels verhindert. Das Kröpfen kann vor dem Umspritzen des Anschlusskabels bzw. vor dem Einlegen in die Stützstruktur vorgenommen werden oder danach. Im letztgenannten Fall kann beim Verbinden der beiden Halbschalen eine der beiden Halbschalen als Werkzeug zum Kröpfen verwendet werden.
Die mindestens eine Schneidklemme ist vorzugsweise aus Bronze oder einer Bronzelegierung gefertigt, da dieser Werkstoff elektrisch leitfähig und zudem sehr robust ist, insbesondere im Vergleich zu Kupfer, das demgegenüber sehr weich ist. Über die Schneidklemme können somit hohe Schneidkräfte aufgebracht werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die mindestens eine Schneidklemme an ihrem der Schneidklemmgeometrie abgewandten Ende zur Ausrichtung der Schneidklemmgeometrie und/oder zur Ausbildung eines Steckers oder einer Steckeraufnahme umspritzt wird. Das Umspritzen kann auch in mehreren Schritten erfolgen, so dass eine Vorumspritzung und eine finale Umspritzung ausgebildet werden. Mittels der Vorumspritzung können beispielsweise zwei Schneidklemmen zur elektrischen Kontaktierung von zwei Anschlusskabeln des Sensors zueinander ausgerichtet und fixiert werden. Die finale Umspritzung dient dann der Ausbildung des Steckers bzw. der Steckeraufnahme. Vorzugsweise wird die mindestens eine Schneidklemme vor dem Einführen in die zweite Bohrung des Gehäuses umspritzt, so dass die Schneidklemme zusammen mit dem Stecker bzw. der Steckeraufnahme montiert wird. Der Stecker bzw. die Steckeraufnahme können mit einer Anschlagfläche ausgebildet werden, die außen am Gehäuse zu liegen kommt, so dass über die Anschlagfläche die Einführtiefe der Schneidklemme vorgebbar ist. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass die Schneidklemme das Anschlusskabel fängt, schneidet und elektrisch kontaktiert.
Darüber hinaus wird eine Ventilbaugruppe für einen Brenngastank vorgeschlagen, die ein Gehäuse mit einer ersten Bohrung sowie einer winklig, insbesondere rechtwinklig, zur ersten Bohrung angeordneten zweiten Bohrung aufweist. Die erste und die zweite Bohrung sind über einen Verschneidungsbereich verbunden. Erfindungsgemäß ist in die erste Bohrung mindestens ein Anschlusskabel eines Sensors eingesetzt und über eine gabelförmige Schneidklemmgeometrie einer Schneidklemme, die in die zweite Bohrung eingesetzt ist, elektrisch kontaktiert.
Die elektrische Kontaktierung kann insbesondere nach dem zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren durchgeführt worden sein, so dass die Herstellung der Ventilbaugruppe weniger zeit- und kostenintensiv ist. Ferner kann die Herstellung automatisiert werden, so dass die Ventilbaugruppe kostengünstig in Großserie produzierbar ist. Über die Schneidklemme ist zugleich eine sehr robuste elektrische Kontaktierung sichergestellt. Die Schneidklemme ist vorzugsweise aus Bronze oder einer Bronzelegierung gefertigt, so dass sie eine hohe Festigkeit und damit Robustheit aufweist.
Bevorzugt ist das mindestens eine Anschlusskabel von einer Stützstruktur umgeben ist. Über die Stützstruktur kann die Lage des mindestens einen Anschlusskabels innerhalb der Bohrung vorgegeben werden, so dass die Robustheit der elektrischen Kontaktierung nochmals gesteigert wird. Die Stützstruktur kann dabei durch eine Umspritzung oder zwei Halbschalen ausgebildet werden.
Ferner bevorzugt ist das mindestens eine Anschlusskabel endseitig gekröpft. Das gekröpfte Ende kann in eine Ausnehmung der Stützstruktur eingreifen oder die Stütz- Struktur hintergreifen, so dass insbesondere die axiale Lage des Anschlusskabels gesichert ist.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die mindestens eine Schneidklemme an ihrem der Schneidklemmgeometrie abgewandten Ende umspritzt ist und/oder mit einem Stecker oder einer Steckeraufnahme verbunden ist. Die Umspritzung kann insbesondere dazu dienen, zwei Schneidklemmen zueinander auszurichten und zu fixieren. Jede Schneidklemme kann dann jeweils ein Anschlusskabel des Sensors elektrisch kontaktieren. Die Umspritzung oder eine weitere finale Umspritzung kann dann zugleich den Stecker bzw. die Steckeraufnahme ausbilden.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Ventilbaugruppe mit einem Gehäuse, in das ein Sensor integriert ist,
Fig. 2 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Ventilbaugruppe der Figur 1 ,
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung der Anschlusskabel des Sensors, eingelegt in eine Halbschale einer Stützstruktur,
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Halbschale der Stützstruktur,
Fig. 5 eine perspektivische Darstellung der die Stützstruktur ausbildenden beiden Halbschalen mit eingesetzten Schneidklemmen und
Fig. 6 die perspektivische Darstellung der Fig. 5, jedoch ohne obere Halbschale.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Ventilbaugruppe 1 für einen Brenngastank (nicht dargestellt) weist ein Gehäuse 2 auf, in das - unter anderem - ein Sensor 3, vorliegend ein Temperatursensor, integriert ist. Der Temperatursensor erfasst die Tempe- ratur des Brenngases im Brenngastank. Der Abschnitt des Gehäuses 2, in den der Temperatursensor integriert ist, wird demnach in den Brenngastank eingesetzt. Das Gehäuse 2 bildet darüber hinaus weitere Anschlüsse und Schnittstellen aus, die außerhalb des Brenngastanks zu liegen kommen, und insbesondere dem Anschluss an mindestens eine Gasleitung dienen, um Brenngas aus dem Tank zu entnehmen sowie den Tank mit Brenngas zu befüllen. Um diese Gasströme zu regeln, weist die Ventilbaugruppe mehrere Ventile auf, die durch das Gehäuse 2 verdeckt werden.
Da zumindest ein Ventil der Ventilbaugruppe 1 ansteuerbar ist, ist eine Magnetbaugruppe 15 vorgesehen, die in Bezug auf den Temperatursensor seitlich auf dem Gehäuse 2 angeordnet ist. Neben der Magnetbaugruppe 15 ist ein Stecker bzw. eine Steckeraufnahme 12 angeordnet, über welche die Ventilbaugruppe 1 an eine Stromversorgung anschließbar ist.
Der Sensor 3 bzw. Temperatursensor weist zwei Anschlusskabel 7 auf, die in einer Bohrung 4 des Gehäuses 2 eingesetzt sind. Die Anschlusskabel 7 sind dabei von einer Stützstruktur 10 umgeben, die zwei Halbschalen 10.1 , 10.2 umfasst. Die Anschlusskabel 7 sind bis zu einem Verschneidungsbereich 6 der Bohrung 4 mit einer weiteren Bohrung 5 geführt, in der mit dem Stecker bzw. der Steckeraufnahme 12 verbundene Kontaktelemente zur elektrischen Kontaktierung der Anschlusskabel 7 aufgenommen sind. Die Kontaktelemente sind vorliegend als Schneidklemmen 8 ausgeführt. Die Schneidklemmen 8 sind über eine Umspritzung 13 mit dem Stecker bzw. der Steckeraufnahme 12 verbunden, der bzw. die außen am Gehäuse 2 anliegt. Zwischen dem Stecker bzw. der Steckeraufnahme 12 und dem Gehäuse 2 ist eine Dichtung 14 eingelegt.
Die Stützstruktur 10, in welcher die beiden Anschlusskabel 7 des Sensors 3 aufgenommen sind, wird nachfolgend anhand der Figuren 3 bis 6 näher beschrieben.
Figur 3 zeigt eine der beiden die Stützstruktur 10 ausbildenden Halbschalen 10.1 , 10.2, wobei in die Halbschale 10.2 die Anschlusskabel 7 eingelegt sind. Die Halbschale 10.2 bildet hierzu zwei parallel verlaufende Kabelkanäle aus, so dass die Anschlusskabel 7 in der Stützstruktur 10 geführt sind. Das untere Anschlusskabel 7 ist zudem über einen Klemmkörper 16 innerhalb der Stützstruktur lagefixiert. Figur 4 zeigt die anderen der beiden Halbschalen 10.1 , 10.2 der Stützstruktur 10. Diese ist im Wesentlichen gleich der ersten Halbschale 10.2 ausgebildet, so dass sie die beiden Kabelkanäle zur Aufnahme der Anschlusskabel 7 vervollständigt. Ferner weist sie einen Klemmkörper 16 zur Fixierung des anderen Anschlusskabels 7 auf. Beim Fügen der beiden Halbschalen 10.1 , 10.2 greifen die Klemmkörper 16 jeweils in eine Ausnehmung der jeweils anderen Halbschale 10.2, 10.2 ein, so dass diese zueinander lagefixiert sind.
Figur 5 zeigt die beiden Halbschalen 10.1 , 10.2 nach dem Fügen sowie mit eingesetzten Schneidklemmen 8 zur elektrischen Kontaktierung der Anschlusskabel 7. Der Einfachheit halber ist das umliegende Gehäuse 2 nicht mit dargestellt. Die Schneidklemmen 8 sind durch seitliche Öffnungen 11 der Halbschale 10.1 hindurch bis an die Anschlusskabel 7 geführt. Wie insbesondere der Figur 6 zu entnehmen, in der nicht nur das Gehäuse 2, sondern auch die Halbschale 10.1 weggelassen worden ist, weisen die Schneidklemmen 8 gabelförmige Schneidklemmgeometrien 9 auf, welche die Anschlusskabel 7 klemmend aufnehmen, so dass hierüber die elektrische Kontaktierung der Anschlusskabel 7 sichergestellt ist. Wie ferner der Figur 6 zu entnehmen ist, können die Anschlusskabel 7 zur weiteren Lagefixierung und/oder Stützung endseitig gekröpft sein. Das gekröpfte Ende eines Anschlusskabels 7 greift hierzu jeweils in eine Ausnehmung 17 der Halbschale 10.2 der Stützstruktur 10 ein.

Claims

Ansprüche
1 . Verfahren zur elektrischen Kontaktierung eines Sensors (3), insbesondere eines Temperatursensors, innerhalb eines Gehäuses (2) einer Ventilbaugruppe (1), wobei das Gehäuse (2) eine erste Bohrung (4) sowie eine winklig, insbesondere rechtwinklig, zur ersten Bohrung (4) angeordnete zweite Bohrung (5) umfasst und wobei die erste und die zweite Bohrung (4, 5) über einen Verschneidungsbereich (6) verbunden sind, umfassend die Schritte:
Einführen mindestens eines Anschlusskabels (7) des Sensors (3) in die erste Bohrung (4) und Einschieben des Anschlusskabels (7) bis in den Verschneidungsbereich (6),
Einführen mindestens einer Schneidklemme (8) mit einer gabelförmigen Schneidklemmgeometrie (9) in die zweite Bohrung (5) und Einschieben der Schneidklemme (8) bis in den Verschneidungsbereich (6), wobei die gabelförmige Schneidklemmgeometrie (9) über das Anschlusskabel (7) geschoben wird, so dass die Schneidklemmgeometrie (9) das Anschlusskabel (7) fängt, schneidet und elektrisch kontaktiert.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Anschlusskabel (7) vor dem Einführen in die Bohrung (4) mit einer Stützstruktur (10) versehen wird und zusammen mit der Stützstruktur (10) in die Bohrung (4) ein geführt wird, wobei vorzugsweise die Stützstruktur (10) mindestens eine Öffnung (11) zur Aufnahme der mindestens einen Schneidklemme (8) aufweist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstruktur (10) durch eine Umspritzung des mindestens einen Anschlusskabels (7) ausgebildet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstruktur (10) durch zwei Halbschalen (10.1 , 10.2) ausgebildet wird, in die das mindestens eine Anschlusskabel (7) eingelegt, vorzugsweise eingeklemmt, wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Anschlusskabel (7) endseitig gekröpft wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Schneidklemme (8) an ihrem der Schneidklemmgeometrie (9) abgewandten Ende zur Ausrichtung der Schneidklemmgeometrie (9) und/oder zur Ausbildung eines Steckers oder einer Steckeraufnahme (12) umspritzt wird.
7. Ventilbaugruppe (1) für einen Brenngastank, aufweisend ein Gehäuse (2) mit einer ersten Bohrung (4) sowie einer winklig, insbesondere rechtwinklig, zur ersten Bohrung (4) angeordneten zweiten Bohrung (5), wobei die erste und die zweite Bohrung (4, 5) über einen Verschneidungsbereich (6) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass in die erste Bohrung (4) mindestens ein Anschlusskabel (7) eines Sensors (3) eingesetzt und über eine gabelförmige Schneidklemmgeometrie (9) einer Schneidklemme (8), die in die zweite Bohrung (5) eingesetzt ist, elektrisch kontaktiert ist.
8. Ventilbaugruppe (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Anschlusskabel (7) von einer Stützstruktur (10) umgeben ist, die vorzugsweise durch eine Umspritzung oder zwei Halbschalen (10.1 , 10.2) ausgebildet wird.
9. Ventilbaugruppe (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Anschlusskabel (7) endseitig gekröpft ist.
10. Ventilbaugruppe (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Schneidklemme (8) an ihrem der Schneidklemmgeometrie (9) abgewandten Ende umspritzt ist und/oder mit einem Stecker oder einer Steckeraufnahme (11) verbunden ist.
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