WO2020007555A1 - Steckverbindungselement für ein kraftfahrzeug und verfahren zum herstellen eines solchen steckverbindungselements - Google Patents

Steckverbindungselement für ein kraftfahrzeug und verfahren zum herstellen eines solchen steckverbindungselements Download PDF

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sheathing
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electrical
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PCT/EP2019/064561
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Matthias Schmid
Christian SCHARNREITHNER
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Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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    • H01R2201/26—Connectors or connections adapted for particular applications for vehicles

Definitions

  • the invention relates to a connector element for a motor vehicle according to claim 1. Furthermore, the invention according to claim 10 relates to a method for producing such a connector element.
  • Ground connections a voltage gradient occurs can be provided several
  • these electronic components are used, for example, as
  • connection elements via which the cable harness is to be connected to the ground connection, represent a particular challenge in the production of this wiring harness.
  • So-called cable lugs and / or are known, for example
  • Crimp connectors which, however, require a manual process in production, which poses a risk with regard to constant or reproducible quality in series production. Furthermore, crimp connectors and / or prevent
  • Cable lugs an automatic processing, especially on assembly machines, in the wiring harness production.
  • Mass distributors are known, via which a large number of electronic components of the respective motor vehicle can be connected to a ground point of the motor vehicle. For this purpose, it is also known to design the mass distributor with plug contacts, so that the corresponding wiring harness sections are particularly simple and / or
  • DE 198 37 314 A1 discloses a device for the
  • Ground connection of electrical components in particular for motor vehicles, which comprises a bolt which is at ground potential and can be fastened to the body, in particular in a non-detachable manner, and a connecting element which can be detachably connected to the bolt and to which a multiplicity of the electrical components can be connected, the
  • Connection element can be mechanically latched to the bolt and that at least part of the outer surface of the bolt forms an electrically conductive connection with an assigned surface of the connection element.
  • DE 102 24 478 A1 discloses a connecting device for electrical lines, in particular for a cable set between an engine-transmission unit and a body of a motor vehicle, which essentially consists of a plug and a socket with contact sets, which are composed of at least one
  • Fastening element are connected to one another, at least one of the electrical lines leading to the connecting device being electrically contacted with the at least one fastening element, the fastening element being detachably connected to an electrically conductive base body in electrical contact at the same time for fixing the connecting device.
  • the connecting device and / or the lines connected to it corrode, as a result of which a particularly high contact resistance can occur between the lines and the connecting devices. This would result in inadequate electrical contact between the ground point and those to be connected to it
  • This plug connection element has at least one electrical guide element to which at least one plug of an electronic component of the motor vehicle can be connected. Furthermore, the connector element has
  • the plastic of the sheathing element is an electrically non-conductive plastic. This means that if an electrical voltage is applied to the plastic of the sheathing element between two points that are at a distance from one another, no electric current flows through the sheathing element between these two points.
  • electrical current can be operated and / or provides electrical energy.
  • these include, for example, control devices, batteries or accumulators, lighting devices, display devices, audio components etc.
  • the electronic component can be designed as a motor component, such as an actuator, a sensor, etc. Since the electrical guide element in the sheathing element is partially electrically insulated, corresponding portions of the electrical guiding element are left out of the sheathing element, so that the electronic component of the motor vehicle can be connected to these portions of the electrical guiding element via the plug.
  • the electrical guide element is firmly and non-detachably connected to the sheathing element by original shaping of the plastic.
  • This intimate connection between the electrical guide element and the sheathing element effectively prevents foreign bodies, in particular liquids, from coming into direct contact with the electrical guide element, so that the electrical guide element is protected in particular from splash water. Accordingly, this is the invention
  • Plug connection element can be used particularly flexibly, since this can also be used in one
  • wet area of a motor vehicle can be used safely.
  • a wet area of a motor vehicle is an area of the
  • motor vehicle which is not or only rudimentarily sealed against the ingress of water or splash water, for example an engine compartment.
  • the plug-in connection element has at least one plug receptacle formed integrally with the sheathing element, into which the plug of the electronic component of the
  • plug receptacle which can also be referred to as a plug socket
  • the plug-in connection element can be used even more flexibly, since in a production, in particular series production, of the motor vehicle, plugs can be used, which in any case have a corresponding assortment
  • the electrical connection element is at least substantially freed from a mechanical force, vibration and / or snapshot. This means that a dead weight of the cable harness and / or vibrations etc. that occur when the motor vehicle is in operation do not, or at least for the most part, have no effect on the electrical contact point, but instead via the mechanical connection between the plug and the plug receptacle
  • the plug connection element can have at least one sealing element which is provided between the plug receptacle and the plug.
  • the at least one sealing element can be arranged on the plug side, so that, due to the plug being inserted into the plug receptacle, the plug receptacle space is sealed off, in particular liquid-tightly, from an environment of the same.
  • a sealing element on the receiving side can be provided, which acts analogously to the sealing element on the plug side.
  • a particularly reliable sealing of the connector receiving space results on the receiving-side sealing element.
  • a dummy plug that is not connected to the electronic component can be provided that can be inserted into a respectively assigned plug receptacle instead of a plug. This is advantageous in order to seal an unoccupied slot or a connector receptacle into which no connector is inserted.
  • the dummy plug can be designed in terms of its geometry and its dimensions the same as the corresponding plug.
  • the dummy plug can be analogous to the plug with the
  • Sealing element can be arranged on the dummy plug.
  • the electrical guide element has a contact area which is recessed by the sheathing element.
  • this contact area is separate from parts of the electrical
  • the connector element can be made particularly compact, since on a separate contact element, for example on a further connector receptacle for connecting the electrical guide element to the
  • Earth point can be dispensed with.
  • the electrical guide element In order to produce a particularly reliable electrical contact between the electrical guide element and the ground point of the motor vehicle, one that is firmly held in the sheathing element and with the electrical guide element
  • Contacted connecting element can be provided, via which the electrical guide element and the ground point of the motor vehicle can be brought into electrically conductive contact with one another.
  • the connecting element and the sheathing element are firmly and permanently connected to one another by the primary shaping of the plastic.
  • the electrical guide element is arranged or can be arranged between the connecting element and the earth point, so that when the connection element is fastened to the earth point, for example by means of a fastening element, the electrical guide element between the
  • Connection element and the ground point clamped or clamped.
  • Sheathing element can be applied or applied, the electrical guide element is stretched over to the ground point. If the plug connection element is arranged at the ground point, in which only the plastic of the sheathing element is clamped between the electrical guide element and the ground point, this clamping force can disadvantageously decrease over time due to a comparatively pronounced material setting of the plastic, as a result of which
  • Connector can be loose in relation to the ground point. Therefore, the connecting element particularly preferably has a significantly higher material hardness than the sheathing element. Thus, a loss of tension of the
  • Fastening element are counteracted, because due to the comparatively high material hardness of the connecting element, this has a much less pronounced material setting. It can thus be prevented that the clamping force decreases to an undesirable extent due to material setting and the plug connection element is loosened and the plug connection element can be held or held securely and reliably at the ground point over time.
  • the connecting element comprises an electrically conductive material or is at least essentially formed from this.
  • the connecting element is recessed from the sheathing element at least on a head support surface for a fastening element. So the connector is particularly secure with the
  • Earth point of the motor vehicle can be connected and at the same time a particularly reliable electrical connection can be established between the electrical guide element and the earth point of the motor vehicle if the connection element is designed to be electrically conductive.
  • the connection element is designed to be electrically conductive.
  • the plug connection element can be mechanically fastened to the earth point or to the earth point. Second, especially if that
  • Fastening element is electrically conductive, a particularly large-area contact surface between the electrical guide element and the ground point of the motor vehicle can be generated, so that a resistance between the electrical guide element and the ground point is particularly low. In other words, it can
  • Fastening element bear directly on the connecting element and be fastened to a material of the earth point, so that there is an even more reliable electrical contact between the electrical guide element and the earth point.
  • Connecting element has a fastening device via which the
  • Connection element is held in position in the sheathing element.
  • an outer circumferential surface of the connecting element can have means, for example a particularly uneven or irregular surface, undercuts, projections, material recesses, etc., which favor a mechanical connection between the connecting element and the plastic.
  • the sheathing element can have a holding area over which the plug connection element is fixed in position a holding element corresponding to the holding area, on the vehicle side, can be held. So the connector element is particularly easy to position in relation to the ground point.
  • the sheathing element as a
  • Injection molded component is formed, in which the electrical guide element is partially cast.
  • the connector element is particularly simple and / or inexpensive to manufacture.
  • the invention further relates to a method for producing such
  • a method for producing the connector element for a motor vehicle in which an electrical guide element, to which at least one plug of an electronic component of the motor vehicle can be connected, and a
  • the electrical guide element is firmly and non-detachably connected to the sheathing element by primary shaping of the plastic.
  • Figure 1 is a schematic sectional view of a connector fastened to a ground point.
  • Figure 2 is a partially sectioned view of the connector element which is removed from the ground point.
  • Fig. 3 in a sectional view of a sheathing element
  • FIG. 4 in a schematic and perspective view
  • Fig. 5 in a plan view of the connector element.
  • Fig. 1 shows a schematic sectional view along a section plane A-A (see Fig. 5) a connector element 1 which is attached to a ground point 2.
  • the connector element 1 is used in a motor vehicle 3, which is not shown completely.
  • the ground point 2 is formed by a metallic and electrically conductive component 4 of the motor vehicle 3.
  • the metallic component 4 can be a motor, for example a
  • At least one electronic component 5 of the motor vehicle 3 can be connected to the plug-in connection element 1 by a respective plug 6 assigned to the corresponding electronic component 5 or the corresponding electronic components 5
  • the electrical guide element 7 can be designed as an electrically conductive circuit board and / or a plurality of separately arranged and electrically conductive elongate guide elements, for example metallic wires, cables,
  • the connector element 1 can have more than one electrical guide element 7.
  • FIG. 1 By way of example, three electronic components 5 are shown in FIG. 1, each of which is connected to the connector element 1 via a respective connector 6 or are connectable to an electrically conductive connection between the respective
  • Fig. 1 further shows a sheathing element 8, which the electrical
  • Sheathing element 8 an electrically insulating material, for example plastic, on or is at least essentially formed therefrom.
  • electrical guide elements 7 the respective electrical ones
  • Guide elements 7 can be at least partially electrically insulated from one another and from the surroundings of the connector element 1 by means of the plastic of the sheathing element 8.
  • the electrical guide element 7 and the sheathing element 8 are formed by master forms of the
  • the electrical guide element 7 can first be immersed in the at least substantially liquid or pasty plastic, so that when the plastic hardens, the sheathing element 8 is formed and at the same time the firm and permanent connection between the electrical guiding element 7 and the sheathing element 8 is produced.
  • the liquid or pasty plastic for example in a form, is arranged around the electrical guide element 7.
  • the sheathing element 8 is in particular an injection molded component, in which the electrical guide element 7 is partially embedded, for example cast in.
  • the electrical guide element 7 is held in a fixed position in relation to the sheathing element 8 and only as a result of one
  • Destruction of the sheathing element 8 can be separated from it as soon as the plastic has hardened as intended.
  • FIG. 1 also shows at least one connector receptacle 9, in the present case three
  • Plug receptacles 9 corresponds at least to an assigned plug 6 and / or with an assigned blind plug (not shown), so that when the plug 6 or the blind plug is inserted into the respective plug receptacle 9, a non-positive and / or positive mechanical
  • FIG. 1 a plug-in direction 10 is shown in FIG. 1, the respective plug receptacle 9 and the respectively assigned plug 6 or the respectively assigned blind plug being moved towards one another, for example by the respective plug 6 in the plug-in direction 10 onto the plug receptacle 9 and in this is moved into it.
  • the respective dummy plug has the same design and dimensions as the corresponding plug 6. This means that the plug 6 and the corresponding dummy plug are interchangeable and fit equally into the correspondingly assigned plug receptacle 9.
  • the respective connector receptacle 9 is produced in one piece with the casing element 8 in the course of the primary shaping of the plastic. This means that during the injection molding of the plastic, the sheathing element 8 is produced together with the plug receptacles 9 in a common working step, so that the sheathing element 8 and the plug receptacle 9 are integrally connected to one another.
  • At least one sealing element 12 is provided which, when the connector 6 is inserted, or the blind connector between it and the respective connector receptacle 9 is arranged.
  • the sealing element 12 can be an annular, for example toroidal seal, which is located between an outer peripheral surface of the corresponding plug 6 or the corresponding one
  • blind plug and an inner peripheral surface of the corresponding connector receptacle 9 is arranged as soon as the connector 6 or the dummy connector is received in the corresponding connector receptacle 9.
  • sealing element 11 can be used, for example, can be inserted. That means the sealing element
  • sealing element 13 on the receiving side can be provided, which functions analogously to the sealing element 12 on the plug or blind plug side, but in the
  • Plug receiving space 1 1 is moved into it.
  • the sealing elements 12, 13 can be held in respective grooves which are configured on the connector or dummy connector side and / or on the receiving side. This effectively prevents the sealing elements 12, 13 from disengaging from their desired position, in particular when the plug 6 or the blind plug is connected to the plug receptacles 9.
  • a fastener 14 which in the present example as a
  • Threaded screw is formed, the connector 1 is mechanically attached to the motor vehicle 3, in particular on the component 4 of the motor vehicle 3, or can be fastened.
  • the fastening element 14 is electrically conductive, that is to say it comprises an electrically conductive material or is at least essentially made from it. A provided with an external thread 15
  • Thread portion 16 of the fastener 14 or the threaded screw engages through a threaded connection in a hole 17, which one with the
  • the contact area 19 is recessed from the sheathing element 8, so that a direct and immediate contact between the component 4 or the ground point 2 and the electrical guide element 7 can be produced or produced.
  • the fastening element 14 which is designed as a threaded screw, provides a simple way of ultimately establishing direct contact between the contact area 19 or the electrical guide element 7 and the component 4 or the ground point 2.
  • the fastening element 14 can have a stud bolt, in particular a headless stud, which has the external thread 15 and one which has the internal thread 18
  • the stud bolt can protrude from the component, in particular vertically, at the mass point 2.
  • the connector element 1 can then be fastened to the component 4 by the stud bolt connected to the component 4 being passed through the connector element 1 and then the threaded nut being screwed onto a free end of the threaded bolt and then being screwed tight.
  • the stud bolt can be formed in one piece with the component 4.
  • Fig. 2 shows a partially sectioned representation of the connector element 1, which is shown removed from the ground point 2 for reasons of clarity.
  • the connector receptacles 9 shown in this figure are partially shown with cutouts to give the viewer a view of the respective connector receptacle 11. It can be seen in particular that the respective
  • Plug receiving spaces 11 house respective coding elements 20, which correspond to corresponding (not shown) coding elements of the plug 6, so that it can be ensured in a simple manner that only a predetermined one of the plug 6 can be inserted into a corresponding assigned one of the plug receptacles 9. In other words, it is ensured in a particularly simple manner that a connector 6 is not inadvertently inserted into an unassigned connector receptacle 9.
  • the coding elements 20 are together with the corresponding ones
  • a connecting element 21 can be seen, which is held firmly and non-detachably in the covering element 8 or in the plastic of the covering element 8.
  • the connecting element 21 is particularly easy to produce by being rotationally symmetrical in relation to a longitudinal central axis 22 of the connecting element 21.
  • the connecting element 21, which comprises an electrically conductive material or is at least essentially formed from such an electrically conductive material, is in direct contact with the electrical guide element 7, so that there is an electrically conductive connection between the electrical guide element 7 and the connection element 21. If that is not shown in FIG. 2
  • Connection element 21 is, about this and the electrically conductive
  • Fastening element 14 can be brought or brought into electrical contact with the ground point 2.
  • Earth point 2 or between the component 4 of the motor vehicle 3 and a head portion 23 (see FIG. 1) of the fastening element 14 are / is.
  • respective pins 24 of the respective plug receptacles 9 are connected to the electrical guide element 7 in an electrically conductive manner.
  • the electrical guide element 7 comprises the respective pins 24.
  • the respective pins 24 are formed in one piece together with the electrical guide element 7 and / or that the pins 24 are each integrally connected to the electrical guide element 7.
  • the connector element 1 has a holding area 25, via which the connector element 1 or the sheathing element 8 can be fixed in position on a vehicle-side holding element 26 corresponding to the holding area 25.
  • the holding area 25 and the holding element 26 correspond at least substantially with regard to the respective dimensions and geometries. It is the vehicle-side holding element 26 that
  • an inner circumferential surface 27 of the holding region 25 and an outer circumferential surface 28 of the holding element 26 can correspond at least substantially with regard to their respective geometry and with respect to their respective dimensions, so that the holding element 26 can be inserted into the holding region 25 or the holding region 25 can be plugged onto the holding element 26 or the other way around.
  • the inner circumferential surface 27 and the corresponding outer circumferential surface 28 each have a cross section that is different from a circle or circular ring, so that the plug connection element 1 can be held or held in a rotationally fixed manner with respect to the component 4 as soon as the holding element 26 and the holding region 25 interact with each other.
  • the holding element 26 has an oversize in relation to the holding area 25 or vice versa, so that when the holding element 26 and the holding area 25 are brought together between the component 4 and the connector element 1, a non-positive or frictional connection is generated.
  • FIG. 3 shows a sectional illustration of the sheathing element 8, the connecting element 21 and the electrical guide element 7 of the plug-in connection element 1.
  • the corresponding sectional plane A-A runs, as also in FIG. 2, along the one shown in FIG. 5
  • Section plane A-A It can be seen particularly well in FIG. 3 that the connecting element 21 directly and immediately adjoins the electrical guide element 7, so that the connecting element 21 and the electrical guide element 7 touch directly. Since, as already described, both the electrical guide element 7 and that
  • Connection element 21 are each designed to be electrically conductive
  • the connecting element 21 is related to that
  • the connecting element 21 accordingly has an annular cross section along the longitudinal central axis 22, so that an inner peripheral surface 29 of the connecting element 21 has a straight line
  • the connecting element 21 Represents circular cylinder.
  • the connecting element 21 at least essentially follows a straight circular cylinder.
  • An outer peripheral surface 30 of the connecting element 21 has a fastening device 31, which in the
  • the present example is designed as a material recess, which extends radially from the outer peripheral surface 30 in the direction of the longitudinal central axis 22. In this way it is ensured during the primary shaping or injection molding of the plastic of the sheathing element 8 that the plastic into the
  • Fastening device 31 or penetrates into the material recess and engages there, as a result of which the connecting element 21 is held particularly reliably and in a positionally stable manner in the sheathing element 8 or in its plastic as soon as the plastic has hardened and, as a result, the sheathing element 8 has been produced.
  • the fastening device 31 has a material projection which, starting from the outer peripheral surface 30, extends in the direction away from the longitudinal central axis 22. Such an effect, which secures the position of the connecting element 21 in the sheathing element 8, is guaranteed in any case by a discontinuous or unevenly designed outer peripheral surface 30 and / or by a particularly rough outer peripheral surface 30.
  • the fastening device designed as a material recess also offers a sealing effect, because since the plastic of the sheathing element 8 extends at least in regions into the material recess, a labyrinth sealing effect is produced. In this way it is prevented that moisture crawls into and out of a joint between the plastic and the material of the connecting element 21 and finally undesirably comes into direct contact with the electrical guide element 7.
  • the connecting element 21 borders on a first end face 32
  • the second end surface 35 or the head support surface 36 is recessed from the sheathing element 8.
  • the connecting element 21 and the electrical guide element 7 can be in electrically conductive or conductive contact with one another by at least substantially parallel to the
  • the connecting element 21 completely penetrates the plastic of the sheathing element 8, that is to say the two end faces 32, 35 are exposed, so that the connecting element 21 directly contacts the component 4, in particular the holding element 26, as soon as the plug-in connection element 1 has a function with the component 4 connected is.
  • the end face 32 can have a structure different from a smooth or flat surface and / or can be arranged obliquely with respect to the longitudinal central axis 22. If the holding element 26 has a structure corresponding to the end face 32 and / or a profile corresponding to the end face 32
  • a positioning aid is created in this way when arranging the connector element 1 on the component 4. This is because the mutually corresponding structures of the end face 32 and the holding element 26 can interact in a non-positive and / or positive manner, for example engage in one another. Furthermore, a safeguard against unintentional rotation of the
  • Connector element 1 created in relation to the component 4.
  • the corresponding connector 6 assigned to the electronic component 5 is inserted into the associated connector receptacle 9 in one step, so that an electrically conductive connection between the pin 24 and the
  • the corresponding plug receptacle 9 can be plugged onto the corresponding plug 6. Since the pin 24 is electrically conductively connected to the electrical guide element 7 and / or the electrical guide element 7 has the pin 24, so that these are integrally connected to one another, the matching of the connector 6 and the corresponding connector receptacle 9 is the corresponding one
  • Electronics component 5 electrically conductively connected to the electrical guide element 7, so that it is possible for an electrical current to flow between the electrical guide element 7 and the electronic component 5.
  • Plug connection element 1 connected to component 4 and consequently to ground point 2 by plug connection element 1 via sheathing element 8 between component 4 or ground point 2 and head portion 23 of the
  • Fastening element 14 is clamped. Since the fastener 14 is designed in particular as a threaded screw, this is by the fastener 14
  • Plug connection element 1 held particularly securely on the component 4 and
  • the fastening element 14 is electrically conductive, so that between the electrical guide element 7 and the ground point 2 or the component 4 electrical connection is generated via the head support surface 36 or end face 35 and via the fastening element 14 itself, insofar as the fastening element 14 or the threaded screw is inserted or screwed into the hole 17.
  • a current can proceed from the electronic component 5 via the pin 24 and via the electrical guide element 7 through the connecting element 21 and subsequently via the head support surface 36 into the fastening element 14 and finally out of the fastening element 14, in particular in the area of the internal thread 18 , out and flow into the component 4 or the engine of the motor vehicle 3.
  • Fig. 4 shows that in a schematic and perspective view
  • Plug connection element 1 it being particularly easy to see how the second end face 35 or the head contact surface 36 is recessed by the sheathing element 8. Furthermore, a locking element 37 is shown, which is designed to engage in a corresponding locking element receptacle (not shown), the locking element 37 being arranged on the respective plug receptacle 9 and the respective locking element receptacle on a plug 6 not shown in FIG. 4 In this way it is particularly easy to ensure that the plug 6 inserted into the plug receptacle 9 is secured against undesired movement out of the plug receptacle space 11.
  • FIG. 5 shows a top view of the connector element 1, the pins 24 extending perpendicular to the plane of the drawing in the direction towards a viewer of FIG. 5.
  • a plurality of material recesses 39 are formed on a surface 38 of the sheathing element 8. The material recesses 39 furthermore ensure that the connector element 1 can be produced in a particularly material-efficient manner, the connector element 1 then still fulfilling predetermined criteria with regard to stability, bending resistance, etc.
  • the invention shows that, in contrast to a conventional connector element, the connector element 1 can be used particularly flexibly and is particularly reliable. Furthermore, the connector element 1 is particularly easy to apply to and / or in the motor vehicle 3, since the
  • connection between the electrical guide element 7 and the ground point 2 is realized.
  • the fastening element 14 for example as the Threaded screw, as a stud bolt-nut combination described above, as a rivet, as an electrically conductive adhesive connection, etc., can be used as intended. Furthermore, it is by means of the
  • the connector element 1 enables the use of plug 6 in order to effectively connect the corresponding electronic components 5 to the ground point 2.
  • This offers the advantage that it is possible to use plug 6, which are already available in the range of a manufacturer of motor vehicle 3.
  • a number of differently designed plugs 6 can be reduced and a particularly efficient modular system can be established.
  • a particular advantage of the connector element 1 can be seen in the fact that conventional crimp connectors or cable lugs during production or

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Abstract

Die Erfindung betrifft Steckverbindungselement (1) für ein Kraftfahrzeug (3), mit einem elektrischen Leitelement (7), an welchem wenigstens ein Stecker (6) einer Elektronikkomponente (5) des Kraftfahrzeugs (3) anschließbar ist, und mit einem Ummantelungselement (8) aus Kunststoff, durch welches das Leitelement (7) zumindest partiell elektrisch isoliert ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das elektrische Leitelement (7) durch Urformen des Kunststoffs fest und unlösbar mit dem Ummantelungselement (8) verbunden ist. Ferner ist ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Steckverbindungselements (1) vorgeschlagen.

Description

Steckverbindungselement für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Herstellen eines solchen Steckverbindungselements
Die Erfindung betrifft gemäß Patentanspruch 1 ein Steckverbindungselement für ein Kraftfahrzeug. Ferner betrifft die Erfindung gemäß Patentanspruch 10 ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Steckverbindungselements.
Bei der Fertigung, insbesondere Serienfertigung, von Kraftfahrzeugen besteht der Bedarf, Elektronikkomponenten des zu fertigenden Kraftfahrzeugs mit einem Masseanschluss elektrisch zu koppeln. Um zu vermeiden, dass zwischen den einzelnen
Masseanschlüssen ein Spannungsgefälle auftritt, kann vorgesehen sein, mehrere
Elektronikkomponenten an einen gemeinsamen Masseanschluss elektrisch zu koppeln. Insbesondere werden diese Elektronikkomponenten über ein beispielsweise als
Kabelbaum ausgebildetes elektrisches Leitungsnetz mit dem jeweiligen Masseanschluss verbunden. Eine besondere Herausforderung bei der Fertigung dieses Kabelbaums stellen die Anschlusselemente dar, über welche der Kabelbaum mit dem Masseanschluss zu verbinden ist. Bekannt sind beispielsweise sogenannte Kabelschuhe und/oder
Quetschverbinder, welche jedoch einen manuellen Prozess in der Fertigung erfordern, welcher ein Risiko hinsichtlich einer konstanten bzw. reproduzierbaren Qualität bei der Serienfertigung darstellt. Des Weiteren verhindern Quetschverbinder und/oder
Kabelschuhe ein automatisches Verarbeiten, insbesondere auf Bestückungsautomaten, in der Kabelbaumfertigung.
Es sind aus dem Stand der Technik, insbesondere aus dem Serienfahrzeugbau,
Masseverteiler bekannt, über welche eine Vielzahl von Elektronikkomponenten des jeweiligen Kraftfahrzeugs mit einem Massepunkt des Kraftfahrzeugs verbindbar sind. Hierzu ist es ebenfalls bekannt, den Masseverteiler mit Steckkontakten auszubilden, sodass die entsprechenden Kabelbaumteilstücke besonders einfach und/oder
aufwandsarm mit diesem Masseverteiler verbindbar sind. So offenbart beispielsweise die DE 198 37 314 A1 eine Vorrichtung für den
Masseanschluss elektrischer Komponenten, insbesondere für Kraftfahrzeuge, die einen auf Massepotential liegenden, an der Karosserie, insbesondere unlösbar, befestigbaren Bolzen und ein mit dem Bolzen lösbar verbindbares Anschlusselement, an dem einen Vielzahl der elektrischen Komponenten anschließbar ist, umfasst, wobei das
Anschlusselement mechanisch rastend mit dem Bolzen verbindbar ist und dass mindestens ein Teil der Mantelfläche des Bolzens eine elektrisch leitende Verbindung mit einer zugeordneten Fläche des Anschlusselements bildet.
Darüber hinaus offenbart die DE 102 24 478 A1 eine Verbindungseinrichtung für elektrische Leitungen, insbesondere für einen Kabelsatz zwischen einer Motor-Getriebe- Einheit und einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs, welche im Wesentlichen aus einem Stecker und einer Buchse mit Kontaktsätzen besteht, die durch mindestens ein
Befestigungselement miteinander verbunden sind, wobei mindestens eine der zur Verbindungseinrichtung führenden elektrischen Leitungen mit dem mindestens einen Befestigungselement elektrisch kontaktiert ist, wobei das Befestigungselement gleichzeitig zur Fixierung der Verbindungseinrichtung lösbar mit einem elektrisch leitenden Grundkörper in elektrischem Kontakt verbunden ist.
Diese beiden herkömmlichen Verbindungseinrichtungen sind jedoch anfällig gegen ein Eindringen von Fremdkörpern bzw. Flüssigkeiten, insbesondere an Stellen, wo der elektrische Kontakt zwischen den jeweiligen Verbindungseinrichtungen und den damit zu verbindenden Elektronikkomponenten des Kraftfahrzeugs herstellbar oder hergestellt ist. Infolgedessen besteht die Gefahr, dass metallische Komponenten der
Verbindungseinrichtung und/oder die daran angeschlossenen Leitungen korrodieren, wodurch ein besonders hoher Übergangswiderstand zwischen den Leitungen und den Verbindungsvorrichtungen auftreten kann. Dies würde einen unzureichenden elektrischen Kontakt zwischen dem Massepunkt und den daran anzuschließenden
Elektronikkomponenten bedeuten, was zu einer Fehlfunktion der Elektronikkomponenten führen könnte.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein besonders flexibel einsetzbares
Steckverbindungselement bereitzustellen, welches besonders zuverlässig ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Steckverbindungselement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 zum Herstellen eines solchen Steckverbindungselements gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen
Patentansprüche und der Beschreibung.
Erfindungsgemäß wird ein Steckverbindungselement für ein Kraftfahrzeug
vorgeschlagen. Dieses Steckverbindungselement weist wenigstens ein elektrisches Leitelement auf, an welchem wenigstens ein Stecker einer Elektronikkomponente des Kraftfahrzeugs anschließbar ist. Ferner weist das Steckverbindungselement ein
Ummantelungselement aus Kunststoff auf, durch welches das Leitelement zumindest partiell elektrisch isoliert ist. Wird dementsprechend zwischen zwei voneinander entfernten Punkten des elektrischen Leitelements eine elektrische Spannung angelegt, so fließt zwischen den beiden Punkten ein elektrischer Strom durch das elektrische
Leitelement. Dahingegen handelt es sich bei dem Kunststoff des Ummantelungselements um einen elektrisch nichtleitenden Kunststoff. Das bedeutet, wird zwischen zwei voneinander entfernten Punkten am Kunststoff des Ummantelungselements eine elektrische Spannung angelegt, fließt zwischen diesen beiden Punkten durch das Ummantelungselement kein elektrischer Strom.
Es ist bekannt, dass heutzutage eine Vielzahl von Elektronikkomponenten in einem modernen Kraftfahrzeug eingesetzt ist, deren korrekter Betrieb jeweils einen
Masseanschluss erfordert. Unter einer Elektronikkomponente ist in diesem
Zusammenhang ein Bauteil des Kraftfahrzeugs zu verstehen, welches mittels
elektrischem Strom betreibbar ist und/oder elektrische Energie bereitstellt. Hierzu zählen beispielsweise Steuergeräte, Batterien bzw. Akkumulatoren, Beleuchtungseinrichtungen, Anzeigeeinrichtungen, Audiokomponenten etc. Ferner kann die Elektronikkomponente als eine Motorkomponente, wie etwa ein Aktuator, ein Sensor etc., ausgebildet sein. Indem das elektrische Leitelement im Ummantelungselement partiell elektrisch isoliert ist, sind entsprechende Anteile des elektrischen Leitelements von dem Ummantelungselement ausgespart, sodass an diesen Anteilen des elektrischen Leitelements über den Stecker die Elektronikkomponente des Kraftfahrzeugs anschließbar ist.
Um nun ein besonders effizient einsetzbares Steckverbindungselement bereitzustellen, welches besonders zuverlässig ist, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das elektrische Leitelement durch Urformen des Kunststoffs fest und unlösbar mit dem Ummantelungselement verbunden ist. Das bedeutet, dass zwischen dem elektrischen Leitelement und dem Kunststoff des Ummantelungselements eine besonders innige Verbindung herrscht, wobei das elektrische Leitelement in dem Ummantelungselement derart gehalten ist, dass das elektrische Leitelement lediglich unter einem Zerstören des Ummantelungselements von diesem trennbar ist. Durch diese innige Verbindung zwischen dem elektrischen Leitelement und dem Ummantelungselement ist wirksam verhindert, dass Fremdkörper, insbesondere Flüssigkeiten, in direkte Berührung mit dem elektrischen Leitelement gelangen, sodass das elektrische Leitelement insbesondere vor Spritzwasser geschützt ist. Demnach ist das erfindungsgemäße
Steckverbindungselement besonders flexibel einsetzbar, da dieses auch in einem
Nassbereich eines Kraftfahrzeugs gefahrlos eingesetzt werden kann. Unter einem Nassbereich eines Kraftfahrzeugs ist in diesem Zusammenhang ein Bereich des
Kraftfahrzeugs zu verstehen, welcher nicht oder nur rudimentär gegen das Eindringen von Wasser bzw. Spritzwasser abgedichtet ist, zum Beispiel ein Motorraum.
Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn das Steckverbindungselement wenigstens eine zusammen mit dem Ummantelungselement einstückig ausgebildete Steckeraufnahme aufweist, in welche der Stecker der Elektronikkomponente des
Kraftfahrzeugs einsteckbar und infolgedessen darin lösbar haltbar ist. Zum einen ist hierdurch die Steckeraufnahme, welche auch als Steckerbuchse bezeichnet werden kann, besonders stabil und zum anderen besteht auch keine Gefahr, das besagtes Spritzwasser an einem Übergangsbereich, wo die Steckeraufnahme und ein Grundkörper des Ummantelungselements ineinander übergehen, zu dem elektrischen Leitelement vordringt. Des Weiteren ist das Steckverbindungselement noch flexibler einsetzbar, da bei einer Fertigung, insbesondere Serienfertigung, des Kraftfahrzeugs Stecker eingesetzt werden können, welche ohnehin in einem Sortiment eines entsprechenden
Kraftfahrzeugherstellers vorhanden sind. Des Weiteren ergibt sich der Vorteil, dass ein mit dem Steckverbindungselement verbundener Stecker besonders einfach und/oder aufwandsarm wieder von diesem zu trennen ist, sodass ein eventuell beschädigtes Steckverbindungselement besonders einfach und/oder aufwandsarm austauschbar ist.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, dass über die mechanische Verbindung zwischen dem Stecker und der Steckeraufnahme der elektrische Kontakt zwischen der
Elektronikkomponente und dem Massepunkt mechanisch entlastet ist. Anders
ausgedrückt ist das elektrische Verbindungselement von einer mechanischen Kraft-, Schwingungs- und/oder Momentaufnahme zumindest im Wesentlichen befreit. Das bedeutet, dass ein Eigengewicht des Kabelbaums und/oder bei einem Fährbetrieb des Kraftfahrzeugs auftretende Vibrationen etc. sich nicht oder zumindest größtenteils nicht an der elektrischen Kontaktstelle auswirken bzw. auswirkt, sondern stattdessen über die mechanische Verbindung zwischen dem Stecker und der Steckeraufnahme
aufgenommen werden/wird. Infolgedessen werden derartige Einflüsse in vorteilhafter Weise durch das Steckverbindungselement, insbesondere über dessen Ummantelungselement, aufgenommen und an das Bauteil weitergeleitet. Demnach ist einerseits einer Gefahr eines Abknickens und/oder eines Kabelbruches wirksam entgegengewirkt, und andererseits ist unter anderem verhindert, dass der Stecker aufgrund des Eigengewichts des Kabelbaums aus der Steckeraufnahme herausfällt.
Um des Weiteren in vorteilhafter Weise zu vermeiden, dass über einen
Steckeraufnahmeraum der jeweiligen Steckeraufnahme Fremdkörper bzw. Flüssigkeiten in Kontakt mit dem elektrischen Leitelement geraten, kann das Steckverbindungselement wenigstens ein Dichtungselement aufweisen, das zwischen der Steckeraufnahme und dem Stecker vorgesehen ist. Insbesondere kann das wenigstens eine Dichtungselement steckerseitig angeordnet sein, sodass aufgrund eines Einsteckens des Steckers in die Steckeraufnahme der Steckeraufnahmeraum gegen eine Umgebung desselben abgedichtet, insbesondere flüssigkeitsdicht abgedichtet wird. Alternativ oder zusätzlich kann ein aufnahmeseitiges Dichtungselement vorgesehen sein, welches analog zu dem steckerseitigen Dichtungselement wirkt. Bei einem Einsatz wenigstens eines
steckerseitigen Dichtungselements und eines separat davon ausgebildeten,
aufnahmeseitigen Dichtungselements ergibt sich eine besonders zuverlässige Abdichtung des Steckeraufnahmeraums. Ferner kann ein nicht an der Elektronikkomponente angeschlossener Blindstecker vorgesehen sein, dass anstelle eines Steckers in eine jeweils zugeordnete Steckeraufnahme einsteckbar ist. Dies ist vorteilhaft, um einen nicht belegten Steckplatz bzw. eine Steckeraufnahme, in welche kein Stecker eingesteckt ist, abzudichten. In diesem Zusammenhang kann der Blindstecker hinsichtlich seiner Geometrie und seinen Abmessungen gleich zu dem entsprechenden Stecker ausgebildet sein. Insbesondere kann der Blindstecker analog zu dem Stecker mit den
Dichtungselementen Zusammenwirken. Folglich kann das steckerseitige
Dichtungselement an dem Blindstecker angeordnet sein.
Darüber hinaus ist es bei der Erfindung von Vorteil, wenn das elektrische Leitelement einen von dem Ummantelungselement ausgesparten Kontaktbereich aufweist.
Insbesondere ist dieser Kontaktbereich separat von Anteilen des elektrischen
Leitelements ausgebildet, welche dazu vorgesehen sind, eine elektrische Verbindung zwischen den Elektronikkomponenten des Kraftfahrzeugs und dem elektrischen
Leitelement herzustellen. Aufgrund dessen ist das Steckverbindungselement besonders kompakt ausbildbar, da auf ein separates Kontaktelement, beispielsweise auf eine weitere Steckeraufnahme zum Verbinden des elektrischen Leitelements mit dem
Massepunkt verzichtet werden kann. Um einen besonders zuverlässigen elektrischen Kontakt zwischen dem elektrischen Leitelement und dem Massepunkt des Kraftfahrzeugs zu erzeugen, kann ein in dem Ummantelungselement fest gehaltenes und mit dem elektrischen Leitelement
kontaktiertes Verbindungselement vorgesehen sein, über welches das elektrische Leitelement und der Massepunkt des Kraftfahrzeugs aneinander in elektrisch leitfähigen Kontakt bringbar sind. Hierbei ist eine mechanische Verbindung zwischen dem
Verbindungselement und dem Kunststoff des Ummantelungselements von gleicher Qualität wie die Verbindung zwischen dem elektrischen Leitelement und dem Kunststoff des Ummantelungselements. Anders ausgedrückt sind das Verbindungselement und das Ummantelungselement durch das Urformen des Kunststoffs fest und unlösbar miteinander verbunden. Insbesondere ist das elektrische Leitelement zwischen dem Verbindungselement und dem Massepunkt angeordnet oder anordenbar, sodass bei einem Befestigen des Verbindungselements an dem Massepunkt, beispielsweise mittels eines Befestigungselements, das elektrische Leitelement zwischen dem
Verbindungselement und dem Massepunkt eingespannt oder einspannbar.
Mit einer Spannkraft, welche über das Befestigungselement auf das
Ummantelungselement aufbringbar oder aufgebracht ist, ist das elektrische Leitelement über an den Massepunkt gespannt. Bei einer Anordnung des Steckverbindungselements an dem Massepunkt, bei welcher zwischen dem elektrischen Leitelement und dem Massepunkt lediglich der Kunststoff des Ummantelungselements eingespannt ist, kann diese Spannkraft aufgrund einer vergleichsweise stark ausgeprägten Materialsetzung des Kunststoffs über die Zeit in nachteiliger Weise nachlassen, wodurch das
Steckverbindungselement in Bezug zu dem Massepunkt lose werden kann. Daher weist das Verbindungselement besonders bevorzugt eine wesentlich höhere Materialhärte als das Ummantelungselement auf. Somit kann einem Spannkraftverlust des
Befestigungselements entgegengewirkt werden, da infolge der vergleichsweise hohen Materialhärte des Verbindungselements dieses eine wesentlich geringer ausgeprägte Materialsetzung aufweist. So ist verhinderbar, dass die Spannkraft aufgrund einer Materialsetzung in unerwünschtem Maße abnimmt und das Steckverbindungselement gelockert wird und das Steckverbindungselement ist über die Zeit sicher und zuverlässig an dem Massepunkt halterbar oder gehalten.
Hierdurch ist eine besonders zuverlässige mechanische Berührung zwischen dem Massepunkt und dem elektrischen Leitelement gegeben und infolgedessen der besonders zuverlässige Kontakt zwischen dem elektrischen Leitelement und dem
Massepunkt des Kraftfahrzeugs. Besonders vorteilhaft ist es, wenn Verbindungselement ein elektrisch leitfähiges Material umfasst oder aus diesem zumindest im Wesentlichen ausgebildet ist.
Es kann des Weiteren vorgesehen sein, dass das Verbindungselement zumindest an einer Kopfauflagefläche für ein Befestigungselement von dem Ummantelungselement ausgespart ist. So ist das Steckverbindungselement besonders sicher mit dem
Massepunkt des Kraftfahrzeugs verbindbar und gleichzeitig ist eine besonders zuverlässige elektrische Verbindung zwischen dem elektrischen Leitelement und dem Massepunkt des Kraftfahrzeugs herstellbar, wenn das Verbindungselement elektrisch leitfähig ausgebildet ist. In diesem Zusammenhang ist zu verstehen, dass das
Befestigungselement eine Doppelfunktionalität innehat. Erstens ist mittels des
Befestigungselements das Steckverbindungselement mechanisch mit dem Massepunkt bzw. an dem Massepunkt befestigbar. Zweitens, insbesondere wenn das
Befestigungselement elektrisch leitfähig ist, ist eine besonders großflächige Kontaktfläche zwischen dem elektrischen Leitelement und dem Massepunkt des Kraftfahrzeugs erzeugbar, sodass ein Widerstand zwischen dem elektrischen Leitelement und dem Massepunkt besonders gering ausfällt. Anders ausgedrückt kann das
Befestigungselement direkt an dem Verbindungselement anliegen und an einem Material des Massepunkts befestigt sein, sodass sich ein noch zuverlässigerer elektrischer Kontakt zwischen dem elektrischen Leitelement und dem Massepunkt ergibt.
Um das Verbindungselement besonders sicher, stabil und positionsfest in dem Kunststoff des Ummantelungselements zu haltern, kann vorgesehen sein, dass das
Verbindungselement eine Befestigungseinrichtung aufweist, über welche das
Verbindungselement in dem Ummantelungselement positionsfest gehalten ist.
Beispielsweise kann eine Außenumfangsfläche des Verbindungselements Mittel aufweisen, zum Beispiel eine besonders unebene bzw. unregelmäßige Oberfläche, Hinterschnitte, Vorsprünge, Materialausnehmungen etc., welche eine mechanische Verbindung zwischen dem Verbindungselement und dem Kunststoff begünstigen.
Aufgrund dieser Befestigungseinrichtung ist sicherstellbar, dass beim Urformen des Kunststoffs eine noch innigere Verbindung zwischen dem Verbindungselement und dem Ummantelungselement hergestellt wird.
Um ein positioneiles Anordnen des Steckverbindungselements am Massepunkt des Kraftfahrzeugs zu unterstützen und um das Steckverbindungselement besonders stabil an Ort und Stelle am Massepunkt zu fixieren, kann das Ummantelungselement einen Haltebereich aufweisen, über welchen das Steckverbindungselement positionsfest an einem mit dem Haltebereich korrespondierenden, fahrzeugseitigen Halteelement haltbar ist. So ist das Steckverbindungselement besonders einfach in Bezug zu dem Massepunkt positionierbar.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass das Ummantelungselement als ein
Spritzgussbauteil ausgebildet ist, in welches das elektrische Leitelement partiell eingegossen ist. Auf diese Weise ist das Steckverbindungselement besonders einfach und/oder aufwandsarm herstellbar.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Herstellen eines solchen
Steckverbindungselements. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des
erfindungsgemäßen Steckverbindungselements sind als Vorteile und vorteilhafte
Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines solchen Steckverbindungselements anzusehen und umgekehrt.
Es ist ein Verfahren zum Herstellen des Steckverbindungselements für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, bei welchem ein elektrisches Leitelement, an welchem wenigstens ein Stecker einer Elektronikkomponente des Kraftfahrzeugs anschließbar ist, und ein
Ummantelungselement aus Kunststoff, durch welches das Leitelement zumindest partiell elektrisch isoliert ist, miteinander verbunden werden.
Um ein besonders flexibel einsetzbares Steckverbindungselement bereitzustellen, welches besonders zuverlässig ist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das elektrische Leitelement durch Urformen des Kunststoffs fest und unlösbar mit dem Ummantelungselement verbunden wird.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen
Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 in einer schematischen Schnittdarstellung ein an einem Massepunkt befestigtes Steckverbindungselement;
Fig. 2 in einer teilweise geschnittenen Darstellung das Steckverbindungselement, das von dem Massepunkt entfernt ist;
Fig. 3 in einer Schnittdarstellung ein Ummantelungselement, ein
Verbindungselement und ein elektrisches Leitelement des
Steckverbindungselements;
Fig. 4 in einer schematischen und perspektivischen Darstellung das
Steckverbindungselement; und
Fig. 5 in einer Draufsicht das Steckverbindungselement.
Gleiche oder funktionsgleiche Elemente sind in den Figuren mit gleichem Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung entlang einer Schnittebene A-A (siehe Fig. 5) ein Steckverbindungselement 1 , das an einem Massepunkt 2 befestigt ist. Insbesondere ist das Steckverbindungselement 1 in einem nicht vollständig dargestellten Kraftfahrzeug 3 eingesetzt. Hierbei ist der Massepunkt 2 durch ein metallisches und elektrisch leitfähiges Bauteil 4 des Kraftfahrzeugs 3 gebildet. Insbesondere kann es sich bei dem metallischen Bauteil 4 um einen Motor, zum Beispiel eine
Verbrennungskraftmaschine, des Kraftfahrzeugs 3 handeln. Es ist wenigstens eine Elektronikkomponente 5 des Kraftfahrzeugs 3 mit dem Steckverbindungselement 1 verbindbar, indem ein jeweiliger, der entsprechenden Elektronikkomponente 5 oder den entsprechenden Elektronikkomponenten 5 zugeordneter Stecker 6 der
Elektronikkomponente 5 an ein elektrisches Leitelement 7 des Steckverbindungselements 1 angeschlossen wird. Das elektrische Leitelement 7 kann als eine elektrisch leitfähige Platine ausgebildet sein und/oder mehrere voneinander separat angeordnete und elektrisch leitfähige längliche Leitelemente, zum Beispiel metallische Adern, Kabel,
Drähte etc., aufweisen. Insbesondere kann das Steckverbindungselement 1 mehr als ein elektrisches Leitelement 7 aufweisen.
Beispielhaft sind in Fig. 1 drei Elektronikkomponenten 5 gezeigt, welches jeweils über einen jeweiligen Stecker 6 mit dem Steckverbindungselement 1 verbunden oder verbindbar sind, um einen elektrisch leitende Verbindung zwischen der jeweiligen
Elektronikkomponente 5 und dem elektrischen Leitelement 7 herzustellen. Es ist aber zu verstehen, dass genau eine Elektronikkomponente 5, zwei Elektronikkomponenten 5 oder mehr als drei Elektronikkomponenten 5 vorhanden sein können, welche auf diese Weise mit dem elektrischen Leitelement 7 in elektrischen Kontakt bringbar sind.
Fig. 1 zeigt des Weiteren ein Ummantelungselement 8, welches das elektrische
Leitelement 7 zumindest partiell elektrisch isoliert. Dementsprechend weist das
Ummantelungselement 8 ein elektrisch isolierendes Material, zum Beispiel Kunststoff, auf oder ist zumindest im Wesentlichen daraus gebildet. Für den Fall, dass eine Vielzahl von elektrischen Leitelementen 7 eingesetzt sind, können die jeweiligen elektrischen
Leitelemente 7 mittels des Kunststoffs des Ummantelungselements 8 voneinander und gegen eine Umgebung des Steckverbindungselements 1 zumindest partiell elektrisch isoliert sein.
Um das Steckverbindungselement 1 besonders zuverlässig auszubilden, sind das elektrische Leitelement 7 und das Ummantelungselement 8 durch Urformen des
Kunststoffs fest und unlösbar miteinander verbunden. Beispielsweise kann das elektrische Leitelement 7 in dem zunächst zumindest im Wesentlichen flüssigen bzw. pastösen Kunststoff eingetaucht werden, sodass bei einem Aushärten des Kunststoffs das Ummantelungselement 8 gebildet wird und gleichzeitig die feste und unlösbare Verbindung zwischen dem elektrischen Leitelement 7 und dem Ummantelungselement 8 erzeugt wird. Es ist aber genauso gut denkbar, dass der flüssige bzw. pastöse Kunststoff, zum Beispiel in einer Form, um das elektrische Leitelement 7 herum angeordnet wird. Demzufolge handelt es sich bei dem Ummantelungselement 8 insbesondere um ein Spritzgussbauteil, in welches das elektrische Leitelement 7 partiell eingebettet, zum Beispiel eingegossen ist. Folglich ist das elektrische Leitelement 7 in Bezug zu dem Ummantelungselement 8 positionsfest darin gehalten und lediglich infolge eines
Zerstörens des Ummantelungselements 8 von diesem trennbar, sobald der Kunststoff bestimmungsgemäß ausgehärtet ist.
Ferner zeigt Fig. 1 wenigstens eine Steckeraufnahme 9, vorliegend drei
Steckeraufnahmen 9. Die jeweilige Steckeraufnahme 9 korrespondiert wenigstens mit einem zugeordneten Stecker 6 und/oder mit einem zugeordneten Blindstecker (nicht dargestellt), sodass bei einem Einstecken des Steckers 6 oder des Blindsteckers in die jeweilige Steckeraufnahme 9 eine kraft- und/oder formschlüssige mechanische
Verbindung zwischen der jeweilige Steckeraufnahme 9 und dem jeweils zugeordneten Stecker 6 oder dem jeweils zugeordneten Blindstecker hergestellt wird. Zum besseren Verständnis ist in Fig. 1 eine Einsteckrichtung 10 eingezeichnet, wobei die jeweilige Steckeraufnahme 9 und der jeweils zugeordnete Stecker 6 bzw. der jeweils zugeordnete Blindstecker aufeinander zu bewegt werden, beispielsweise indem der jeweilige Stecker 6 in Einsteckrichtung 10 auf die Steckeraufnahme 9 und in diese hinein bewegt wird. Es ist zu verstehen, dass der jeweilige Blindstecker bezüglich seiner Gestalt und seiner Abmessungen gleich zu dem entsprechenden Stecker 6 ausgebildet ist. Das bedeutet, der Stecker 6 und der entsprechende Blindstecker sind gegeneinander austauschbar und passen gleichermaßen in die entsprechend zugeordnete Steckeraufnahme 9.
Indem der jeweilige Stecker 6 in die jeweilige Steckeraufnahme 9, das heißt in einen jeweils durch die entsprechende Steckeraufnahme 9 gebildeten Steckeraufnahmeraum 11 hinein bewegt wird, wird zwischen dem elektrischen Leitelement 7 und der
entsprechenden, mit dem jeweiligen Stecker 6 verbundenen Elektronikkomponente 5 eine elektrische Verbindung erzeugt. Um diese Verbindung zerstörungsfrei wieder zu lösen, sind die jeweilige Steckeraufnahme 9 und der jeweilige Stecker 6 voneinander zu entfernen, beispielsweise indem der jeweilige Stecker 6 entgegen der Einsteckrichtung 10 aus der jeweiligen Steckeraufnahme 9 heraus bewegt wird.
Die jeweilige Steckeraufnahme 9 wird im Zuge des Urformens des Kunststoffs des Ummantelungselements 8 zusammen mit diesem einstückig hergestellt. Das bedeutet, dass beim Spritzgießen des Kunststoffs in einem gemeinsamen Arbeitsschritt das Ummantelungselement 8 zusammen mit den Steckeraufnahmen 9 hergestellt wird, sodass das Ummantelungselement 8 und die Steckeraufnahme 9 miteinander stoffschlüssig verbunden sind.
Um zu vermeiden, dass Fremdkörper bzw. Fluide, insbesondere elektrisch leitfähige bzw. leitende Flüssigkeiten, in den jeweiligen Steckeraufnahmeraum 1 1 eindringen, ist wenigstens ein Dichtungselement 12 vorgesehen, welches im eingesteckten Zustand des Steckers 6 oder des Blindsteckers zwischen diesem und der jeweiligen Steckeraufnahme 9 angeordnet ist. Insbesondere kann es sich bei dem Dichtungselement 12 um eine ringförmige, zum Beispiel torusförmige Dichtung handeln, welche zwischen einer Außenumfangsfläche des entsprechenden Steckers 6 bzw. des entsprechenden
Blindsteckers und einer Innenumfangsfläche der entsprechenden Steckeraufnahme 9 angeordnet ist, sobald der Stecker 6 oder der Blindstecker in der entsprechenden Steckeraufnahme 9 aufgenommen ist. Mit anderen Worten kann vorgesehen sein, dass das Dichtungselement 12 zusammen mit dem Stecker 6 oder mit dem Blindstecker in die entsprechende Steckeraufnahme 9 bzw. in den entsprechenden Steckeraufnahmeraum
11 einsetzbar, zum Beispiel einschiebbar ist. Das bedeutet, dass das Dichtungselement
12 Stecker- oder blindsteckerseitig ausgebildet sein kann. Alternativ oder zusätzlich kann ein aufnahmeseitiges Dichtungselement 13 vorgesehen sein, welches analog zu dem Stecker- bzw. blindsteckerseitigen Dichtungselement 12 funktioniert, jedoch im
Unterschied dazu bereits im Steckeraufnahmeraum 11 angeordnet ist, bevor der entsprechende Stecker 6 oder Blindstecker überhaupt in den entsprechenden
Steckeraufnahmeraum 1 1 hineinbewegt wird. Um die Dichtungselemente 12, 13 am jeweiligen Stecker 6/Blindstecker und/oder an der jeweiligen Steckeraufnahme 9 zu haltern, können die Dichtungselemente 12, 13 in jeweiligen Nuten gehalten sein, welche Stecker- bzw. blindsteckerseitig und/oder aufnahmeseitig ausgebildet sind. Auf diese Weise ist wirksam verhindert, dass die Dichtungselemente 12, 13, insbesondere bei einem Verbinden der Stecker 6 oder der Blindstecker mit den Steckeraufnahmen 9, aus ihrer gewünschten Position ausrücken.
Über ein Befestigungselement 14, welches im vorliegenden Beispiel als eine
Gewindeschraube ausgebildet ist, ist das Steckverbindungselement 1 zum einen mechanisch an dem Kraftfahrzeug 3, insbesondere an dem Bauteil 4 des Kraftfahrzeugs 3, befestigt oder befestigbar. Das Befestigungselement 14 ist vorliegend elektrisch leitfähig, das heißt, es umfasst ein elektrisch leitfähiges Material oder ist zumindest im Wesentlichen daraus hergestellt. Ein mit einem Außengewinde 15 versehener
Gewindeanteil 16 des Befestigungselements 14 bzw. der Gewindeschraube greift unter Vermittlung einer Gewindeverbindung in ein Loch 17 ein, welches ein mit dem
Außengewinde 15 korrespondierendes Innengewinde 18 aufweist. Zum anderen wird aufgrund eines Einschraubens des Befestigungselements 14, welches sich - wie in Fig. 1 gezeigt - vollständig durch das Ummantelungselement 8 hindurch erstreckt, ein
Kontaktbereich 19 des elektrischen Leitelements 7 an das Bauteil 4 des Kraftfahrzeugs 3 gespannt, wodurch eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem elektrischen Leitelement und dem Massepunkt 2 des Kraftfahrzeugs 3 gebildet wird. Hierzu ist der Kontaktbereich 19 von dem Ummantelungselement 8 ausgespart, sodass ein direkter und unmittelbarer Kontakt zwischen dem Bauteil 4 bzw. dem Massepunkt 2 und dem elektrischen Leitelement 7 herstellbar oder hergestellt ist. Es ist zu verstehen, dass zur besseren Übersicht in Fig. 1 das Bauteil 4 und das Steckverbindungselement 1 voneinander entfernt dargestellt sind. Es ergibt sich jedoch aus der an sich bekannten Funktionalität des als Gewindeschraube ausgebildeten Befestigungselements 14 einfach, wie letztendlich eine direkte Berührung zwischen dem Kontaktbereich 19 bzw. dem elektrischen Leitelement 7 und dem Bauteil 4 bzw. dem Massepunkt 2 hergestellt wird. Alternativ kann das Befestigungselement 14 einen das Außengewinde 15 aufweisenden, insbesondere kopflosen Stehbolzen und eine das Innengewinde 18 aufweiseinde
Gewindemutter aufweisen. Der Stehbolzen kann am Massepunkt 2 von dem Bauteil, insbesondere senkrecht hervorspringen. Das Steckverbindungselement 1 ist dann an dem Bauteil 4 befestigbar, indem der mit dem Bauteil 4 verbundene Stehbolzen durch das Steckverbindungselement 1 hindurchgeführt ist und dann auf ein freies Ende des Gewindebolzens die Gewindemutter auf- und in weitere Folge festgeschraubt ist. Der Stehbolzen kann einstückig mit dem Bauteil 4 ausgebildet sein.
Fig. 2 zeigt in einer teilweise geschnittenen Darstellung das Steckverbindungselement 1 , das aus Übersichtlichkeitsgründen entfernt von dem Massepunkt 2 dargestellt ist. Die in dieser Fig. gezeigten Steckeraufnahmen 9 sind teilweise mit Zeichnungsausbrüchen dargestellt, um dem Betrachter einen Blick in den jeweiligen Steckeraufnahmeraum 11 zu gewähren. Hierbei ist insbesondere zu erkennen, dass die jeweiligen
Steckeraufnahmeräume 11 jeweilige Kodierelemente 20 beherbergen, welche mit entsprechenden (nicht dargestellten) Kodierelementen der Stecker 6 korrespondieren, sodass auf einfache Art und Weise sicherstellbar ist, dass lediglich ein Vorbestimmter der Stecker 6 in eine entsprechende Zugeordnete der Steckeraufnahmen 9 einsetzbar ist. Mit anderen Worten ist auf besonders einfache Art und Weise gewährleistet, dass nicht versehentlich ein Stecker 6 in eine nicht zugeordnete Steckeraufnahme 9 eingesetzt wird. Insbesondere sind die Kodierelemente 20 zusammen mit den entsprechenden
Steckeraufnahmen 9 und infolgedessen zusammen mit dem Ummantelungselement 8 einstückig ausgebildet.
In einem weiteren Zeichnungsausbruch, welcher entlang einer Schnittebene A-A (siehe Fig. 5) verläuft, ist ein Verbindungselement 21 erkennbar, das fest und unlösbar in dem Ummantelungselement 8 bzw. in dem Kunststoff des Ummantelungselements 8 gehalten ist. Besonders einfach herstellbar ist das Verbindungselement 21 , indem dieses in Bezug zu einer Längsmittelachse 22 des Verbindungselements 21 rotationssymmetrisch ausgebildet ist. Das Verbindungselement 21 , welches ein elektrisch leitfähiges Material umfasst oder zumindest im Wesentlichen aus einem solchen elektrisch leitfähigen Material gebildet ist, steht in direkter Berührung mit dem elektrischen Leitelement 7, sodass zwischen dem elektrischen Leitelement 7 und dem Verbindungselement 21 eine elektrisch leitfähige Verbindung herrscht. Wird das in der Fig. 2 nicht gezeigte
Befestigungselement 14 durch das Verbindungselement 21 und infolgedessen durch das Ummantelungselement 8 bzw. durch das Steckverbindungselement 1 hindurch und in das Loch 17 hinein angeordnet und darin verspannt, zum Beispiel darin festgeschraubt, ist das elektrische Leitelement 7, das in elektrisch leitfähigem Kontakt mit dem
Verbindungselement 21 steht, über dieses und über das elektrisch leitfähige
Befestigungselement 14 in einen elektrischen Kontakt mit dem Massepunkt 2 bringbar oder gebracht. Zu diesem Zweck sind eine Tiefe des Lochs 17 sowie eine
Längserstreckung des Befestigungselements 14 jeweils so zu wählen, dass das elektrische Leitelement 7 und/oder das Verbindungselement 21 zwischen dem
Massepunkt 2 bzw. zwischen dem Bauteil 4 des Kraftfahrzeugs 3 und einem Kopfanteil 23 (siehe Fig. 1 ) des Befestigungselements 14 verspannt sind/ist.
Bei einer Zusammenschau der Fig. 2 mit der Fig. 1 ist klar zu erkennen, dass jeweilige Pins 24 der jeweiligen Steckeraufnahmen 9 elektrisch leitfähig mit dem elektrischen Leitelement 7 verbunden sind. Das kann bedeuten, dass das elektrische Leitelement 7 die jeweiligen Pins 24 umfasst. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die jeweiligen Pins 24 zusammen mit dem elektrischen Leitelement 7 einstückig ausgebildet sind und/oder dass die Pins 24 jeweils stoffschlüssig mit dem elektrischen Leitelement 7 verbunden sind.
Das Steckverbindungselement 1 weist - wie in Fig. 2 dargestellt - einen Haltebereich 25 auf, über welchen das Steckverbindungselement 1 bzw. das Ummantelungselement 8 positionsfest an einem mit dem Haltebereich 25 korrespondierenden, fahrzeugseitigen Halteelement 26 halterbar ist. Hierzu ist vorgesehen, dass sich der Haltebereich 25 und das Halteelement 26 hinsichtlich der jeweiligen Abmessungen und Geometrien zumindest im Wesentlichen entsprechen. Es ist das fahrzeugseitige Halteelement 26, das
beispielhaft von dem Bauteil 4 bzw. von dem Motor des Kraftfahrzeugs 3 hervorspringt, dargestellt. Insbesondere können sich eine Innenumfangsfläche 27 des Haltebereichs 25 und eine Außenumfangsfläche 28 des Halteelements 26 hinsichtlich ihrer jeweiligen Geometrie und hinsichtlich ihrer jeweiligen Abmessungen zumindest im Wesentlichen entsprechen, sodass das Halteelement 26 in den Haltebereich 25 einsteckbar bzw. der Haltebereich 25 auf das Halteelement 26 aufsteckbar ist oder umgekehrt. Es ist insbesondere denkbar, dass die Innenumfangsfläche 27 und die damit korrespondierende Außenumfangsfläche 28 jeweils einen von einem Kreis oder Kreisring unterschiedlichen Querschnitt aufweisen, sodass das Steckverbindungselement 1 in Bezug zu dem Bauteil 4 drehfest gehalten oder halterbar ist, sobald das Halteelement 26 und der Haltebereich 25 miteinander Zusammenwirken. Es kann vorgesehen sein, dass das Halteelement 26 in Bezug zu dem Haltebereich 25 oder umgekehrt ein Übermaß aufweist, sodass bei einem Zusammenbringen des Halteelements 26 und des Haltebereichs 25 zwischen dem Bauteil 4 und dem Steckverbindungselement 1 eine kraft- bzw. reibschlüssige Verbindung erzeugt wird.
Im Folgenden wir das Verbindungselement 21 detaillierter beschreiben; hierzu zeigt Fig. 3 in einer Schnittdarstellung das Ummantelungselement 8, das Verbindungselement 21 und das elektrische Leitelement 7 des Steckverbindungselements 1. Die entsprechende Schnittebene A-A verläuft, wie auch in Fig. 2, entlang der in Fig. 5 gezeigten
Schnittebene A-A. Besonders gut ist in Fig. 3 zu erkennen, dass das Verbindungselement 21 direkt und unmittelbar an das elektrische Leitelement 7 angrenzt, sodass sich das Verbindungselement 21 und das elektrische Leitelement 7 direkt berühren. Da, wie bereits beschrieben, sowohl das elektrische Leitelement 7 als auch das
Verbindungselement 21 jeweils elektrisch leitfähig ausgestaltet sind, stehen das
Verbindungselement 21 und das elektrische Leitelement 7 miteinander in einem elektrisch leitfähigen Kontakt.
Im vorliegenden Beispiel ist das Verbindungselement 21 in Bezug zu der
Längsmittelachse 22 rotationssymmetrisch ausgebildet. Das Verbindungselement 21 weist demnach entlang der Längsmittelachse 22 einen kreisringförmigen Querschnitt auf, sodass eine Innenumfangsfläche 29 des Verbindungselements 21 einen geraden
Kreiszylinder darstellt. Mit anderen Worten folgt das Verbindungselement 21 zumindest im Wesentlichen einem geraden Kreisringzylinder. Eine Außenumfangsfläche 30 des Verbindungselements 21 weist eine Befestigungseinrichtung 31 auf, welche im
vorliegenden Beispiel als eine Materialausnehmung ausgebildet ist, welche sich ausgehend von der Außenumfangsfläche 30 in Richtung hin zu der Längsmittelachse 22 radial erstreckt. Auf diese Weise ist beim Urformen bzw. Spritzgießen des Kunststoffs des Ummantelungselements 8 sichergestellt, dass der Kunststoff in die
Befestigungseinrichtung 31 bzw. in die Materialausnehmung eindringt und dorthinein eingreift, wodurch das Verbindungselement 21 besonders zuverlässig und positionsstabil in dem Ummantelungselement 8 bzw. in dessen Kunststoff gehalten ist, sobald der Kunststoff ausgehärtet und infolgedessen das Ummantelungselement 8 gefertigt ist. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass die Befestigungseinrichtung 31 einen Materialvorsprung aufweist, welcher ausgehend von der Außenumfangsfläche 30 sich in Richtung weg von der Längsmittelachse 22 erstreckt. Eine derartige, die Position des Verbindungselements 21 im Ummantelungselement 8 sichernde Wirkung wird jedenfalls durch eine unstetig bzw. uneben gestaltete Außenumfangsfläche 30 und/oder durch eine besonders raue Außenumfangsfläche 30 gewährleistet. Die als Materialausnehmung ausgebildete Befestigungseinrichtung bietet ferner noch eine Dichtwirkung, denn da sich der Kunststoff des Ummantelungselements 8 zumindest bereichsweise in die Materialausnehmung hineinerstreckt, ist ein Labyrinth- Dichtungseffekt erzeugt. Auf diese Weise ist verhindert, dass Feuchtigkeit von außen in eine Fuge zwischen dem Kunststoff und dem Material des Verbindungselements 21 hinein- und darin entlangkriecht und schließlich unerwünscht in direkten Kontakt mit dem elektrischen Leitelement 7 gerät.
Das Verbindungselement 21 grenzt über eine erste Stirnfläche 32 direkt an eine
Auflagefläche 32 des elektrischen Leitelements 7 an dieses an. Eine der ersten
Stirnfläche 32 entlang der Längsmittelachse 22 entgegengesetzte bzw.
gegenüberliegende und über eine Längserstreckung 34 von dieser beabstandete zweite Stirnfläche 35 bildet eine Kopfauflagefläche 36 für das Befestigungselement 14 bzw. für dessen Kopfanteil 23. Hierzu ist die zweite Stirnfläche 35 bzw. die Kopfauflagefläche 36 von dem Ummantelungselement 8 ausgespart.
Bei einer weiteren beispielhaften Ausführungsform können das Verbindungselement 21 und das elektrische Leitelement 7 miteinander in elektrisch leitfähigem oder leitendem Kontakt stehen, indem sich ein zumindest im Wesentlichen parallel zu der
Längsmittelachse 22 verlaufender Anteil der Außenumfangsfläche 30 und ein diesem Anteil gegenüberliegender Anteil des elektrischen Leitelements 7 flächig direkt bzw. unmittelbar berühren. In diesem Fall durchdringt das Verbindungselement 21 den Kunststoff des Ummantelungselements 8 vollständig, das heißt die beiden Stirnflächen 32, 35 sind freiliegend, sodass das Verbindungselement 21 direkt das Bauteil 4, insbesondere das Halteelement 26, kontaktiert, sobald das Steckverbindungselement 1 funktionsgemäß mit dem Bauteil 4 verbunden ist.
Die Stirnfläche 32 kann eine von einer glatten bzw. ebenen Oberfläche unterschiedliche Struktur aufweisen und/oder schräg in Bezug zu der Längsmittelachse 22 angeordnet sein. Weist das Halteelement 26 eine mit der Stirnfläche 32 korrespondierende Struktur und/oder einen mit der Stirnfläche 32 korrespondierenden Verlauf bezüglich der
Längsmittelachse 22 auf, ist auf diese Weise eine Positionierhilfe beim Anordnen des Steckverbindungselements 1 an dem Bauteil 4 geschaffen. Denn die miteinander korrespondierenden Strukturen der Stirnfläche 32 und des Halteelements 26 können kraft- und/oder formschlüssig Zusammenwirken, zum Beispiel ineinander eingreifen. Ferner ist dann eine Sicherung gegen ein unbeabsichtigtes Verdrehen des
Steckverbindungselements 1 in Bezug zu dem Bauteil 4 geschaffen. Um nun eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen der jeweiligen
Elektronikkomponente 5 und dem Massepunkt 2 mittels des Steckverbindungselements 1 herzustellen, wird in einem Schritt der entsprechende, der Elektronikkomponente 5 zugeordnete Stecker 6 in die diesem zugeordnete Steckeraufnahme 9 eingesteckt, sodass eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem Pin 24 und dem
anzuschließenden Anteil der Elektronikkomponente 5 hergestellt wird. Alternativ kann hierzu die entsprechende Steckeraufnahme 9 auf den entsprechenden Stecker 6 aufgesteckt werden. Da der Pin 24 elektrisch leitfähig mit dem elektrischen Leitelement 7 verbunden ist und/oder das elektrische Leitelement 7 den Pin 24 aufweist, sodass diese stoffschlüssig miteinander verbunden sind, ist aufgrund des Zusammenbringens des Steckers 6 und der entsprechenden Steckeraufnahme 9 die entsprechende
Elektronikkomponente 5 mit dem elektrischen Leitelement 7 elektrisch leitfähig verbunden, sodass es einem elektrischen Strom möglich ist, zwischen dem elektrischen Leitelement 7 und der Elektronikkomponente 5 zu fließen.
In einem vorangegangenen oder darauffolgenden, weiteren Schritt wird das
Steckverbindungselement 1 mit dem Bauteil 4 und infolgedessen mit dem Massepunkt 2 verbunden, indem das Steckverbindungselement 1 über das Ummantelungselement 8 zwischen dem Bauteil 4 bzw. dem Massepunkt 2 und dem Kopfanteil 23 des
Befestigungselements 14 verspannt wird. Da das Befestigungselement 14 insbesondere als eine Gewindeschraube ausgebildet ist, wird diese durch das
Steckverbindungselement 1 bzw. durch das Ummantelungselement 8 hindurch und in das in dem Bauteil 4 ausgebildete Loch 17 angeordnet, insbesondere in das Loch 17 unter Vermittlung der Gewindeverbindung zwischen dem Außengewinde 15 und dem
Innengewinde 18 verschraubt. Auf diese Weise ist einerseits das
Steckverbindungselement 1 besonders sicher an dem Bauteil 4 gehalten und
andererseits ist zwischen dem Kontaktbereich 19, welcher elektrisch leitfähig mit dem elektrischen Leitelement 7 verbunden ist und/oder integraler Bestandteil des elektrischen Leitelements 7 ist und dem Massepunkt 2 eine besonders zuverlässige elektrisch leitfähige Verbindung erzeugt. Demnach ist die Elektronikkomponente 5 über den Stecker 6, über die Steckeraufnahme 9, über das elektrische Leitelement 7 und über den
Kontaktbereich 19 mit dem Massepunkt 2 verbunden.
Um eine besonders zuverlässige elektrisch leitfähige Verbindung zwischen der
Elektronikkomponente 5 und dem Massepunkt 2 zu realisieren, ist ferner vorgesehen, dass das Befestigungselement 14, wie bereits beschrieben, elektrisch leitfähig ist, sodass zwischen dem elektrischen Leitelement 7 und dem Massepunkt 2 bzw. dem Bauteil 4 die elektrische Verbindung über die Kopfauflagefläche 36 bzw. Stirnfläche 35 und über das Befestigungselement 14 selbst erzeugt wird, insoweit das Befestigungselement 14 bzw. die Gewindeschraube in das Loch 17 eingeführt bzw. eingeschraubt ist. Entsprechend kann ein Strom, ausgehend von der Elektronikkomponente 5 über den Pin 24 und über das elektrische Leitelement 7 durch das Verbindungselement 21 und in weiterer Folge über die Kopfauflagefläche 36 in das Befestigungselement 14 hinein und schließlich aus dem Befestigungselement 14, insbesondere im Bereich des Innengewindes 18, heraus und in das Bauteil 4 bzw. den Motor des Kraftfahrzeugs 3 hinein fließen.
Fig. 4 zeigt in einer schematischen und perspektivischen Darstellung das
Steckverbindungselement 1 , wobei besonders gut zu erkennen ist, wie die zweite Stirnfläche 35 bzw. die Kopfauflagefläche 36 von dem Ummantelungselement 8 ausgespart ist. Es ist des Weiteren ein Arretierelement 37 gezeigt, welches dazu ausgebildet ist, in eine damit korrespondierende Arretierelementaufnahme (nicht gezeigt) einzugreifen, wobei das Arretierelement 37 an der jeweiligen Steckeraufnahme 9 angeordnet ist und die jeweilige Arretierelementaufnahme an einem in Fig. 4 nicht gezeigten Stecker 6. Auf diese Weise ist besonders einfach sicherstellbar, dass der in die Steckeraufnahme 9 eingesteckte Stecker 6 gegen ein unerwünschtes Herausbewegen aus dem Steckeraufnahmeraum 11 gesichert ist.
Fig. 5 zeigt in einer Draufsicht das Steckverbindungselement 1 , wobei sich die Pins 24 senkrecht zur Zeichenebene in Richtung hin zu einem Betrachter der Fig. 5 erstrecken. Um das Steckverbindungselement 1 besonders masseeffizient auszubilden, sind an einer Oberfläche 38 des Ummantelungselements 8 eine Vielzahl von Materialausnehmungen 39 ausgebildet. Durch die Materialausnehmungen 39 wird des Weiteren erzielt, dass das Steckverbindungselement 1 besonders materialeffizient hergestellt werden kann, wobei dennoch das Steckverbindungselement 1 dann vorgegebenen Kriterien hinsichtlich einer Stabilität, eines Biegewiderstands etc., erfüllt.
Insgesamt zeigt die Erfindung, dass das Steckverbindungselement 1 im Gegensatz zu einem herkömmlichen Steckverbindungselement besonders flexibel einsetzbar und besonders zuverlässig ist. Des Weiteren ist das Steckverbindungselement 1 besonders einfach an und/oder in dem Kraftfahrzeug 3 zu applizieren, da über das
Befestigungselement 14 einerseits die mechanische Verbindung zwischen dem
Steckverbindungselement 1 und dem Bauteil 4 und andererseits die elektrische
Verbindung zwischen dem elektrischen Leitelement 7 und dem Massepunkt 2 realisiert wird. Hierzu ist lediglich das Befestigungselement 14, das beispielsweise als die Gewindeschraube, als eine weiter oben beschriebene Stehbolzen-Gewindemutter- Kombination, als ein Niet, als eine elektrisch leitfähige Klebeverbindung etc., ausgebildet sein kann, bestimmungsgemäß einzusetzen. Des Weiteren ist es mittels des
erfindungsgemäßen Steckverbindungselements 1 ermöglicht, Stecker 6 einzusetzen, um die entsprechenden Elektronikkomponenten 5 wirksam mit dem Massepunkt 2 zu verbinden. Dies bietet den Vorteil, da auf Stecker 6 Rückgriff genommen werden kann, welche ohnehin im Sortiment eines Herstellers des Kraftfahrzeugs 3 vorhanden sind. Infolgedessen kann eine Anzahl von voneinander unterschiedlich ausgebildeten Steckern 6 reduziert werden und ein besonders effizientes Baukastensystem etabliert werden.
Ein besonderer Vorteil des Steckverbindungselements 1 ist darin zu sehen, dass herkömmliche Quetschverbinder bzw. Kabelschuhe bei der Fertigung bzw.
Serienfertigung des Kraftfahrzeugs 3 obsolet gemacht werden, da ein zuverlässiger Masseanschluss zwischen der entsprechenden Elektronikkomponente 5 und dem Massepunkt 2 über ein Einstecken eines entsprechenden Steckers 6 in eine zugeordnete Steckeraufnahme 9 erfolgt, wenn das Steckverbindungselement 1 an dem Bauteil 4 gemäß den hierin beschriebenen Maßnahmen befestigt ist. Hierdurch ist einem
Gedanken an eine zumindest teilweise automatisierte Produktion des Kraftfahrzeugs 3 in besonderem Maße Rechnung getragen.
Bezugszeichenliste
1 Steckverbindungselement
2 Massepunkt
3 Kraftfahrzeug
4 Bauteil
5 Elektronikkomponente
6 Stecker
7 Leitelement
8 Ummantelungselement
9 Steckeraufnahme
10 Einsteckrichtung
11 Steckeraufnahmeraum
12 Dichtungselement
13 Dichtungselement
14 Befestigungselement
15 Außengewinde
16 Gewindeanteil
17 Loch
18 Innengewinde
19 Kontaktbereich
20 Kodierelement
21 Verbindungselement
22 Längsmittenachse
23 Kopfanteil
24 Pin
25 Haltebereich
26 Halteelement
27 Innenumfangsfläche
28 Außenumfangsfläche
29 Innenumfangsfläche
30 Außenumfangsfläche
31 Befestigungseinrichtung
32 Stirnfläche
33 Auflagefläche
34 Längserstreckung Stirnfläche
Kopfauflagefläche Arretierelement Oberfläche
Materialausnehmung

Claims

Patentansprüche
1. Steckverbindungselement (1 ) für ein Kraftfahrzeug (3), mit wenigstens einem
elektrischen Leitelement (7), an welchem wenigstens ein Stecker (6) einer Elektronikkomponente (5) des Kraftfahrzeugs (3) anschließbar ist, und mit einem Ummantelungselement (8) aus Kunststoff, durch welches das Leitelement (7) zumindest partiell elektrisch isoliert ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
das elektrische Leitelement (7) durch Urformen des Kunststoffs fest und unlösbar mit dem Ummantelungselement (8) verbunden ist.
2. Steckverbindungselement (1 ) nach Anspruch 1 ,
gekennzeichnet durch
wenigstens eine zusammen mit dem Ummantelungselement (8) einstückig ausgebildete Steckeraufnahme (9), in welche der Stecker (6) der
Elektronikkomponente (5) des Kraftfahrzeugs (3) einsteckbar und infolgedessen darin lösbar halterbar ist.
3. Steckverbindungselement (1 ) nach Anspruch 2,
gekennzeichnet durch
wenigstens ein Dichtungselement (12, 13), das zwischen der Steckeraufnahme (9) und dem Stecker (6) vorgesehen ist.
4. Steckverbindungselement (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das elektrische Leitelement (7) einen von dem Ummantelungselement (8) ausgesparten Kontaktbereich (19) aufweist.
5. Steckverbindungselement (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch
ein in dem Ummantelungselement (8) fest gehaltenes und mit dem elektrischen Leitelement (7) kontaktiertes Verbindungselement (21 ), über welches das elektrische Leitelement (7) und ein Massepunkt (2) des Kraftfahrzeugs (3) aneinander in elektrisch leitfähigen Kontakt bringbar sind.
6. Steckverbindungselement (1 ) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verbindungselement (21 ) zumindest an einer Kopfauflagefläche (35, 36) für ein Befestigungselement (14) von dem Ummantelungselement (8) ausgespart ist.
7. Steckverbindungselement (1 ) nach einem der Ansprüche 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verbindungselement (21 ) eine Befestigungseinrichtung (31 ) aufweist, über welche das Verbindungselement (21 ) in dem Ummantelungselement (8) positionsfest gehalten ist.
8. Steckverbindungselement (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Ummantelungselement (8) einen Haltebereich (25) aufweist, über welchen das Steckverbindungselement (1 ) positionsfest an einem mit dem Haltebereich (25) korrespondierenden, fahrzeugseitigen Halteelement (26) haltbar ist.
9. Steckverbindungselement (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Ummantelungselement (8) als ein Spritzgussbauteil ausgebildet ist, in welches das elektrische Leitelement (7) partiell eingegossen ist.
10. Verfahren zum Herstellen eines Steckverbindungselements (1 ) für ein Kraftfahrzeug (3), bei welchem ein elektrisches Leitelement (7), an welchem wenigstens ein Stecker (6) einer Elektronikkomponente (5) des Kraftfahrzeugs (3) anschließbar ist, und ein Ummantelungselement (8) aus Kunststoff, durch welches das Leitelement (7) zumindest partiell elektrisch isoliert ist, miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, dass
das elektrische Leitelement (7) durch Urformen des Kunststoffs fest und unlösbar mit dem Ummantelungselement (8) verbunden wird.
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