WO2007112858A1 - Anordnung zur herstellung einer elektrischen verbindung - Google Patents

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WO2007112858A1
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electrical
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Detlef Schnitzer
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Daimler Ag
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    • H01R13/533—Bases, cases made for use in extreme conditions, e.g. high temperature, radiation, vibration, corrosive environment, pressure

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for producing an electrical connection between an electrical component of a drive unit of a motor vehicle and a control device of the drive unit according to claim 1.
  • DE 10340820 A1 describes a device for decoupling a vibration movement of a drive assembly of a motor vehicle in the form of an engine relative to a control device of the drive unit in the form of a control device.
  • the control device is fastened to the drive unit by means of a decoupling device.
  • the decoupling device has two damping pads, whereby a vibration-damped mounting of the control device relative to the drive unit is achieved.
  • the arrangement for producing an electrical connection between an electrical component of a Drive assembly of a motor vehicle and a control device of the drive unit a plug connection with two connecting elements, such as a male and a female plug, on.
  • a plug connection By means of the plug connection, an electrical contact between the electrical lines of the control device and the electrical lines of the drive unit is produced.
  • a connecting element of the connector is mounted vibration-damped.
  • the storage can be done for example by means of a rubber element.
  • the control device can be excited via the connector only to a very small extent from the drive unit to oscillate and it is thus achieved an effective vibration control decoupling between the drive unit and the control device.
  • the connection element assigned to the electrical component is mounted in a vibration-damped manner in the component on which the control device is arranged.
  • the drive unit may for example be designed as a motor, an automated transmission or a final drive.
  • the electrical component can be embodied, for example, as an actuator, for example a solenoid valve for controlling an automated transmission, or as a sensor, for example a speed sensor, a pressure sensor or a temperature sensor.
  • electrical contacts are made between the controller and a plurality of actuators and sensors via the connector.
  • the control device may for example be attached to a housing of the drive unit.
  • the control device can also be arranged via an opening in the housing to a module within the housing of the drive unit.
  • the drive unit may be attached to a switching module of an automated transmission.
  • the electrical components are designed in this case as solenoid valves, by means of which piston of Piston-cylinder units for actuating the transmission with pneumatic or hydraulic pressure can be applied. It is also possible that the control device is arranged completely within the housing of the drive unit to a module of the drive unit.
  • Plug connection the bearing receiving component from the environment of the component. This prevents that dirt particles, water or lubricating oil penetrate into the component and can lead to functional impairments of the component and thus of the drive unit.
  • the seal is achieved, for example, so that the storage, which consists for example of rubber, is pressed by means of a screw against the component.
  • the storage on a rubber element consists in particular of an oil-resistant and temperature-resistant rubber, so that the rubber element and thus the storage can be used within the drive unit.
  • the mounted in the rubber element connecting element of the connector is vulcanized into the rubber element. This fixation of the connecting element and thus the connector is achieved. In addition, so no foreign matter can penetrate into the component between the connecting element and rubber element.
  • the electrical connection between the connector and the electrical component is produced by means of a flexible printed circuit board.
  • the flexible printed circuit board is in particular also oil and heat resistant.
  • the space within the component can be optimally utilized.
  • vibrations that occur between the electrical component and the connector do not lead to adverse effects on the electrical connection between the components.
  • the flexible printed circuit board is constructed in particular of a substrate made of polyimide, wherein printed circuit traces of copper foil serve as electrical lines.
  • the electrical connection can also be made by means of a flexible flat cable.
  • the control device relative to the storage-receiving component is mounted vibration-damped.
  • the storage can also be done via a rubber element or a decoupling device according to DE 103 40 820 A1.
  • a further decoupling of the control device is achieved by the mechanical vibrations of the drive unit.
  • Fig. 1 shows an automated transmission of a motor vehicle with a
  • Fig. 2 is a switching module of the transmission with the arranged thereon
  • Fig. 1 shows an executed as automated transmission 10
  • a control device 11 of the transmission 10 is arranged via an opening (not shown) of a housing 12 of the transmission 10 on a component of the transmission 10 in the form of a dotted line in the form of a switching module 13 of the transmission 10.
  • the switching module 13 has an electrical component in the form of a solenoid valve 14.
  • a solenoid valve 14 By means of the solenoid valve 14, an unillustrated piston of a piston-cylinder unit can be acted upon with compressed air. This can not be shown Switching elements of the transmission 10 is actuated and so circuits in the transmission 10 are executed.
  • the solenoid valve 14 is electrically connected by means of a flexible printed circuit board 15 with a designed as a female connector first connecting element 16 of a connector 17.
  • the connecting element 16 is vulcanized in an elastic rubber element 18, which has a cylindrical basic shape.
  • the connecting element 16 is vulcanised in such a way that it protrudes from an end face 30 facing the solenoid valve 14, thus making it possible to connect the printed circuit board 15.
  • the rubber element 18 has a recess 32 on its end surface 30 opposite the end face 31. The recess 32 is arranged so that the first connecting element 16 is accessible from the end face 31.
  • the rubber element 18 also continuous bushings 19 are vulcanized, which produce passages between the end faces 30 and 31.
  • the rubber element 18 is screwed by means of the bushes 19 extending screws 20 in a likewise cylindrical recess 21 of the switching module 13.
  • the rubber element 18 is screwed with a total of four evenly distributed screws 20, two of which are shown.
  • the rubber element 18 has a slight oversize relative to the bushes 19, so that the rubber element 18 is pressed against the switching module 13 and thus the switching module 13 is sealed from the environment.
  • the rubber element 18, the bushes 19 and the screws 20 thus form a vibration-damped mounting of the first connecting element 16 of the connector 17, which seals the switching module 13 from the environment.
  • the connector 17 also has a second connecting element 22, in the form of a male connector.
  • the first and second connecting element 16, 22 are inserted into one another, that not explicitly shown electrical lines of the circuit board with not shown electrical lines of the second connecting element 22 a have electrical contact.
  • the second connecting element 22 is part of the control device 11 of the transmission 10.
  • the control device 11 controls the solenoid valve 14 and other not shown electrical components of the transmission 10 via the electrical connection established.
  • a first threaded pin 24 is screwed.
  • the first set screw 24 is vulcanized into a first end face 25 of a cylindrical, elastic rubber buffer 26.
  • a second threaded pin 28 is vulcanized, which protrudes through the control device 11.
  • a nut 29 is rotated on the rubber buffer 26 opposite side of the control device 11, so that the control device 11 is attached via the threaded pins 24, 28 and the rubber buffer 26 on the switching module 13.

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Abstract

Wenn eine Steuerungseinrichtung eines Antriebsaggregats eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines automatisierten Getriebes, an einem Bauteil des Antriebsaggregats angeordnet ist, besteht die Gefahr, dass die Steuerungseinrichtung durch Schwingungen des Antriebsaggregats beschädigt wird. Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen einer elektrischen Komponente eines Antriebsaggregats eines Kraftfahrzeugs und einer Steuerungseinrichtung des Antriebsaggregats vorzuschlagen, mittels welcher eine besonders wirkungsvolle Entkopplung der Steuerungseinrichtung von den mechanischen Schwingungen des Antriebsaggregats ermöglicht wird. Erfindungsgemäß weist die Anordnung eine Steckverbindung (17) mit zwei Verbindungselementen (16, 22), beispielsweise einem männlichen und einem weiblichen Stecker, auf. Mittels der Steckverbindung (17) wird ein elektrischer Kontakt zwischen den elektrischen Leitungen der Steuerungseinrichtung und den elektrischen Leitungen des Antriebsaggregats hergestellt. Ein Verbindungselement (16) der Steckverbindung (17) ist schwingungsgedämpft gelagert. Die Lagerung kann beispielsweise mittels eines Gummielements (18) erfolgen.

Description

Beschreibung
Anordnung zur Herstellung einer elektrischen Verbindung
Technisches Gebiet
[0001] Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen einer elektrischen Komponente eines Antriebsaggregats eines Kraftfahrzeugs und einer Steuerungseinrichtung des Antriebsaggregats gemäß Anspruch 1.
Stand der Technik
[0002] Die DE 10340820 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Entkopplung einer Schwingungsbewegung eines Antriebsaggregats eines Kraftfahrzeugs in Form eines Motors gegenüber einer Steuerungseinrichtung des Antriebsaggregats in Form eines Steuergeräts. Die Steuerungseinrichtung ist mittels einer Entkopplungsvorrichtung an dem Antriebsaggregat befestigt. Die Entkopplungsvorrichtung weist zwei Dämpfungskissen auf, womit eine schwingungsgedämpfte Lagerung der Steuerungseinrichtung gegenüber dem Antriebsaggregat erreicht wird.
[0003] In der DE 10340820 A1 wird aber nicht darauf eingegangen, wie die notwendige elektrische Verbindung zwischen der Steuerungseinrichtung und elektrischen Komponenten des Antriebsaggregats, wie beispielsweise Stellgliedern oder Sensoren, hergestellt wird.
Aufgabenstellung
[0004] Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen einer elektrischen Komponente eines Antriebsaggregats eines Kraftfahrzeugs und einer Steuerungseinrichtung des Antriebsaggregats vorzuschlagen, mittels welcher eine besonders wirkungsvolle Entkopplung der Steuerungseinrichtung von den mechanischen Schwingungen des Antriebsaggregats ermöglicht wird. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Darstellung der Erfindung
[0005] Erfindungsgemäß weist die Anordnung zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen einer elektrischen Komponente eines Antriebsaggregats eines Kraftfahrzeugs und einer Steuerungseinrichtung des Antriebsaggregats eine Steckverbindung mit zwei Verbindungselementen, beispielsweise einem männlichen und einem weiblichen Stecker, auf. Mittels der Steckverbindung wird ein elektrischer Kontakt zwischen den elektrischen Leitungen der Steuerungseinrichtung und den elektrischen Leitungen des Antriebsaggregats hergestellt. Ein Verbindungselement der Steckverbindung ist schwingungsgedämpft gelagert. Die Lagerung kann beispielsweise mittels eines Gummielements erfolgen. Damit kann die Steuerungseinrichtung über die Steckverbindung nur in sehr geringem Maß vom Antriebsaggregat zu Schwingungen angeregt werden und es wird so eine wirkungsvolle schwingungstechnische Entkopplung zwischen Antriebsaggregat und Steuerungseinrichtung erreicht. Es ist insbesondere das der elektrischen Komponente zugeordnete Verbindungselement in dem Bauteil, an welchem die Steuerungseinrichtung angeordnet ist, schwingungsgedämpft gelagert.
[0006] Das Antriebsaggregat kann beispielsweise als ein Motor, ein automatisiertes Getriebe oder ein Achsgetriebe ausgeführt sein. Die elektrische Komponente kann beispielsweise als ein Stellglied, beispielsweise eine Elektromagnetventil für die Ansteuerung eines automatisierten Getriebes, oder als ein Sensor, beispielsweise ein Drehzahl-, ein Druck- oder Temperatursensor, ausgeführt sein. Üblicherweise werden über die Steckverbindung elektrische Kontakte zwischen der Steuerungseinrichtung und einer Mehrzahl von Stellgliedern und Sensoren hergestellt.
[0007] Die Steuerungseinrichtung kann beispielsweise an einem Gehäuse des Antriebsaggregats befestigt sein. Die Steuerungseinrichtung kann aber auch über eine Öffnung im Gehäuse an einem Modul innerhalb des Gehäuses des Antriebsaggregats angeordnet sein. Beispielsweise kann das Antriebsaggregat an einem Schaltmodul eines automatisierten Getriebes befestigt sein. Die elektrischen Komponenten sind in diesem Fall als Elektromagnetventile ausgeführt, mittels welchen Kolben von Kolben-Zylindereinheiten zum Betätigen des Getriebes mit Pneumatikoder Hydraulikdruck beaufschlagt werden können. Außerdem ist es möglich, dass die Steuerungseinrichtung komplett innerhalb des Gehäuses des Antriebsaggregats an einem Modul des Antriebsaggregats angeordnet ist.
[0008] In Ausgestaltung der Erfindung dichten die Lagerung und die
Steckverbindung das die Lagerung aufnehmende Bauteil gegen die Umgebung des Bauteils ab. Damit wird verhindert, dass Schmutzpartikel, Wasser oder Schmieröl in das Bauteil eindringen und zu Funktionsbeeinträchtigungen des Bauteils und damit des Antriebsaggregats führen können. Die Abdichtung wird beispielsweise so erreicht, dass die Lagerung, welche beispielsweise aus Gummi besteht, mittels einer Schraubverbindung gegen das Bauteil gepresst wird.
[0009] In Ausgestaltung der Erfindung weist die Lagerung ein Gummielement auf. Das Gummielement besteht insbesondere aus einem ölresistenten und temperaturfesten Gummi, so dass das Gummielement und damit die Lagerung innerhalb des Antriebsaggregats eingesetzt werden können. Das in dem Gummielement gelagerte Verbindungselement der Steckverbindung ist in das Gummielement einvulkanisiert. Damit wird eine Fixierung des Verbindungselements und damit der Steckverbindung erreicht. Außerdem können so zwischen Verbindungselement und Gummielement keine Fremdstoffe in das Bauteil eindringen.
[0010] In Ausgestaltung der Erfindung wird die elektrische Verbindung zwischen der Steckverbindung und der elektrischen Komponente mittels einer flexiblen Leiterplatte hergestellt. Die flexible Leiterplatte ist insbesondere auch öl- und hitzeresistent. Damit kann der Bauraum innerhalb des Bauteils optimal ausgenutzt werden. Außerdem können so Schwingungen, die zwischen der elektrischen Komponente und der Steckverbindung auftreten, nicht zu Beeinträchtigungen der elektrischen Verbindung zwischen den Bauteilen führen. [0011] Die flexible Leiterplatte ist insbesondere aus einem Trägermaterial aus Polyimid aufgebaut, wobei Leiterbahnen aus Kupferfolie als elektrische Leitungen dienen.
[0012] Statt mit einer flexiblen Leiterplatte kann die elektrische Verbindung auch mittels eines flexiblen Flachkabels hergestellt werden.
[0013] In Ausgestaltung der Erfindung ist die Steuerungseinrichtung gegenüber dem die Lagerung aufnehmenden Bauteil schwingungsgedämpft gelagert. Beispielsweise kann die Lagerung ebenfalls über ein Gummielement oder eine Entkopplungsvorrichtung gemäß der DE 103 40 820 A1 erfolgen. Damit wird eine weitere Entkopplung der Steuerungseinrichtung von den mechanischen Schwingungen des Antriebsaggregats erreicht.
[0014] Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus der Beschreibung und der Zeichnung hervor. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0015] In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 ein automatisiertes Getriebe eines Kraftfahrzeugs mit einer
Steuerungseinrichtung und
Fig. 2 ein Schaltmodul des Getriebes mit der daran angeordneten
Steuerungseinrichtung.
Bester Weg zur Ausführung der Erfindung
[0016] Fig. 1 zeigt ein als automatisiertes Getriebe 10 ausgeführtes
Antriebsaggregat eines Kraftfahrzeugs. Eine Steuerungseinrichtung 11 des Getriebes 10 ist über eine nicht dargestellte Öffnung eines Gehäuses 12 des Getriebes 10 an einem gepunktet dargestellten Bauteil des Getriebes 10 in Form eines Schaltmoduls 13 des Getriebes 10 angeordnet.
[0017] Gemäß Fig. 2 weist das Schaltmodul 13 eine elektrische Komponente in Form eines Elektromagnetventils 14 auf. Mittels des Elektromagnetventils 14 kann ein nicht dargestellter Kolben einer Kolben-Zylindereinheit mit Druckluft beaufschlagt werden. Damit können nicht dargestellte Schaltelemente des Getriebes 10 betätigt und so Schaltungen im Getriebe 10 ausgeführt werden.
[0018] Das Elektromagnetventil 14 ist mittels einer flexiblen Leiterplatte 15 mit einem als ein weiblicher Stecker ausgeführtem ersten Verbindungselement 16 einer Steckverbindung 17 elektrisch verbunden. Das Verbindungselement 16 ist in einem elastischen Gummielement 18, welches eine zylinderförmige Grundform aufweist, einvulkanisiert. Das Verbindungselement 16 ist so einvulkanisiert, dass es aus einer dem Elektromagnetventil 14 zugewandten Stirnfläche 30 herausragt, womit ein Anschluss der Leiterplatte 15 ermöglicht wird. Das Gummielement 18 weist an seiner der Stirnfläche 30 gegenüberliegende Stirnfläche 31 eine Ausnehmung 32 auf. Die Ausnehmung 32 ist so angeordnet, dass das erste Verbindungselement 16 von der Stirnfläche 31 zugänglich ist.
[0019] In das Gummielement 18 sind außerdem durchgehende Buchsen 19 einvulkanisiert, welche Durchgänge zwischen den Stirnflächen 30 und 31 herstellen. Das Gummielement 18 ist mittels durch die Buchsen 19 verlaufender Schrauben 20 in eine ebenfalls zylinderförmige Ausnehmung 21 des Schaltmoduls 13 geschraubt. Das Gummielement 18 wird mit insgesamt vier gleichmäßig verteilten Schrauben 20 verschraubt, wovon zwei dargestellt sind. Das Gummielement 18 weist gegenüber den Buchsen 19 ein geringes Übermaß auf, so dass das Gummielement 18 gegen das Schaltmodul 13 gepresst wird und so das Schaltmodul 13 gegenüber der Umgebung abgedichtet ist. Das Gummielement 18, die Buchsen 19 und die Schrauben 20 bilden damit eine schwingungsgedämpfte Lagerung des ersten Verbindungselements 16 der Steckverbindung 17, welche das Schaltmodul 13 gegenüber der Umgebung abdichtet.
[0020] Die Steckverbindung 17 weist außerdem ein zweites Verbindungselement 22, in Form eines männlichen Steckers auf. Das erste und zweite Verbindungselement 16, 22 sind so ineinander gesteckt, dass nicht explizit dargestellte elektrische Leitungen der Leiterplatte mit nicht dargestellten elektrischen Leitungen des zweiten Verbindungselements 22 einen elektrischen Kontakt aufweisen. Das zweite Verbindungselement 22 ist Teil der Steuerungseinrichtung 11 des Getriebes 10. Die Steuerungseinrichtung 11 steuert über die hergestellte elektrische Verbindung das Elektromagnetventil 14 und weitere nicht dargestellte elektrische Komponenten des Getriebes 10 an. In das Schaltmodul 13 ist außerhalb der Ausnehmung 21 parallel zu den Schrauben 20, mittels welchen das Gummielement 18 am Schaltmodul 13 befestigt ist, ein erster Gewindestift 24 eingeschraubt. Der erste Gewindestift 24 ist in eine erste Stirnfläche 25 eines zylinderförmigen, elastischen Gummipuffers 26 einvulkanisiert. In eine gegenüberliegende Stirnfläche 27 des Gummipuffers 26 ist ein zweiter Gewindestift 28 einvulkanisiert, welcher durch die Steuerungseinrichtung 11 hindurchragt. Auf den zweiten Gewindestift 28 ist auf der dem Gummipuffer 26 gegenüberliegenden Seite der Steuerungseinrichtung 11 eine Mutter 29 gedreht, so dass die Steuerungseinrichtung 11 über die Gewindestifte 24, 28 und den Gummipuffer 26 am Schaltmodul 13 befestigt ist.

Claims

Ansprüche
1. Anordnung zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen einer elektrischen Komponente (14) eines Antriebsaggregats (10) eines Kraftfahrzeugs und einer Steuerungseinrichtung (11) des Antriebsaggregats (10) mit einer Steckverbindung (17), wobei die Steuerungseinrichtung (11) an einem Bauteil (13) des Antriebsaggregats (10) angeordnet ist und ein Verbindungselement (16) der Steckverbindung (17) schwingungsgedämpft gelagert ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Verbindungselement (16) der Steckverbindung (17) in dem genannten Bauteil (13) des Antriebsaggregats (10) gelagert ist..
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerung (18, 19, 20) und die Steckverbindung (17) das die Lagerung (18, 19, 20) aufnehmende Bauteil (13) gegen die Umgebung des Bauteils (13) abdichten.
4. Anordnung nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerung (18, 19, 20) ein Gummielement (18) aufweist und das genannte Verbindungselement (16) der Steckverbindung (17) in das Gummielement (18) einvulkanisiert ist.
5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Verbindung zwischen der Steckverbindung (17) und der elektrischen Komponente (14) mittels einer flexiblen Leiterplatte (15) hergestellt wird.
6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die Lagerung (18, 19, 20) aufnehmende Bauteil (13) als ein Schaltmodul eines automatisierten Getriebes (10) ausgeführt ist, in welchem die elektrischen Komponenten (14) in Form eines Elektromagnetventils angeordnet ist.
7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (11) gegenüber dem die Lagerung (18, 19, 20) aufnehmenden Bauteil (13) schwingungsgedämpft gelagert ist.
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