DE102009008352B4 - Plug connection device for an electronic module - Google Patents
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Abstract
Elektronische Baugruppe (10), insbesondere für ein Nutzfahrzeug, mit einem an einem ersten Teil (12) der elektronischen Baugruppe (10) angeordneten Gegensteckerelement (16) und einem an einem zweiten Teil (26) der elektronischen Baugruppe (10) angeordneten Steckerelement (18), über die im zusammengesteckten Zustand eine elektrische Verbindung herstellbar ist, wobei das Steckerelement (18) und das Gegensteckerelement (16) eine Steckverbindungsvorrichtung (32) ausbilden, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Steckerelement (18) gegenüber dem zweiten Teil (26) in einer ersten Richtung (54) senkrecht zu einer Steckrichtung (62) über ein Lager schwimmend gelagert ist, wobei in der ersten Richtung (54) eine Nulllage des Steckerelementes (18) durch eine Vorspannung des Lagers (64) definiert ist, und dass das Gegensteckerelement (16) in einer zweiten Richtung (56) senkrecht zur Steckrichtung (62) und der ersten Richtung (54) schwimmend gelagert ist, wobei eine Nulllage des Gegensteckerelementes (16) durch eine weitere Vorspannung definiert ist, so dass die Lagerung in der ersten Richtung (54) und der zweiten Richtung (56) separat erfolgt. Electronic assembly (10), in particular for a commercial vehicle, having a mating connector element (16) arranged on a first part (12) of the electronic assembly (10) and a plug element (18) arranged on a second part (26) of the electronic assembly (10) ), via the in the assembled state, an electrical connection can be produced, wherein the plug element (18) and the mating connector element (16) form a plug connection device (32), characterized in that the one plug element (18) relative to the second part (26) in a first direction (54) perpendicular to a plug-in direction (62) is mounted floating about a bearing, wherein in the first direction (54) a zero position of the plug element (18) by a bias of the bearing (64) is defined, and that the mating connector element (16) in a second direction (56) perpendicular to the insertion direction (62) and the first direction (54) is floatingly mounted, wherein a zero position of the Gegensteckerelem entes (16) is defined by a further bias, so that the storage in the first direction (54) and the second direction (56) takes place separately.
Description
Die Erfindung betrifft eine elektronische Baugruppe gemäß Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to an electronic assembly according to the preamble of claim 1.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Montage einer elektronischen Baugruppe gemäß Oberbegriff von Anspruch 5.The invention further relates to a method for mounting an electronic assembly according to the preamble of claim 5.
Eine gattungsgemäße elektronische Baugruppe ist aus der
Die
Insbesondere im Zusammenhang mit Nutzfahrzeugen finden Steckverbindungsvorrichtungen für elektronische Baugruppen Anwendung. Derartige elektronische Baugruppen sind beispielsweise Bestandteil von mechatronischen Baugruppen und werden vorzugsweise an Gehäusen oder sonstigen Bauteilen von mechanischen Baugruppen montiert. So kann vorgesehen sein, dass die komplette elektronische Baugruppe beispielsweise an einer Innenseite eines Gehäusedeckels beziehungsweise eines oberen Gehäuseteils mittels einer Verschraubung befestigt ist. Der Gehäusedeckel ist wiederum an einem unteren Gehäuseteil oder sonstigem Bauteil der mechanischen Baugruppe befestigt. Um eine elektrische Verbindung zwischen Komponenten der elektronischen Baugruppe und Komponenten der mechanischen Baugruppe, beispielsweise Sensoren und Ventilen, herzustellen, umfasst die elektronische Baugruppe eine oder mehrere der gattungsgemäßen Steckverbindungsvorrichtungen. Dabei ist üblicherweise ein Steckerelement der Steckverbindungsvorrichtung an dem oberen Gehäuseteil fixiert und mit der elektronischen Baugruppe gekoppelt. Ein entsprechendes Gegensteckerelement der Steckverbindungsvorrichtung zum Zusammenstecken mit dem Steckerelement ist üblicherweise an dem unteren Gehäuseteil befestigt und beispielsweise mit Sensoren oder Ventilen der mechanischen Baugruppe gekoppelt. Das Zusammenbauen beziehungsweise Zusammenfügen der entsprechenden Gehäuseteile der elektronischen und mechanischen Baugruppe erfolgt in herkömmlicher Weise durch Ausrichten des oberen Gehäuseteils gegenüber dem unteren Gehäuseteil, wobei das Stecker- sowie das Gegensteckerelement der Steckverbindungsvorrichtung beispielsweise über Passstifte und Einführschrägen aneinander geführt werden. Das Aneinanderführen der Steckerelemente zur Herstellung der elektrischen Verbindung erfolgt daher aufgrund der diese abdeckenden Gehäuseteile ausschließlich über die vorgenannten Passstifte und Einführschrägen und ohne Sichtkontakt zur Steckverbindung, also quasi „blind“. Jedoch weisen sowohl das obere Gehäuseteil als auch das untere Gehäuseteil meist fertigungs- und/oder konstruktionsbedingte Abmaßabweichungen beziehungsweise hohe Toleranzen in allen drei Dimensionen beziehungsweise Raumrichtungen auf, wodurch das Aneinanderführen der Steckerelemente erschwert beziehungsweise unmöglich wird. Daher besteht die Gefahr, dass Kontakte der Steckerelemente beim Zusammenfügen der Baugruppen beschädigt werden, wenn deren Kontakte nicht exakt in Position geführt werden. Weiterhin sind das obere Gehäuseteil und das untere Gehäuseteil beim Zusammenbau über eine Dichtung abzudichten, während die Steckerelemente gleichzeitig aneinander geführt werden müssen, wodurch die Montage zusätzlich erschwert wird. Um dieses Problem zu lösen wurde teilweise dazu übergegangen, die Steckerelemente nicht „blind“ aneinanderzuführen, sondern die Steckerelemente bereits vor der Montage der Gehäuseteile oder der sonstigen Bauteile miteinander zu koppeln. Beispielsweise kann das eine Steckerelement an dem oberen Gehäuseteil vormontiert sein. Das andere Steckerelement beziehungsweise das Gegensteckerelement wird direkt unter Sichtkontakt mit dem vormontierten Steckerelement gekoppelt. Bei dem Gegensteckerelement handelt es sich in diesem Fall um ein loses, mit einem Kabel oder mit Flexleitungen gekoppeltes Gegensteckerelement. Erst nachdem das Steckerelement und das Gegensteckerelement miteinander gekoppelt sind, um eine elektrische Verbindung zu ermöglichen, werden auch die entsprechenden Gehäuseteile miteinander gekoppelt. Jedoch besteht in diesem Fall das Problem, dass sich die für das lose Gegensteckerelement verwendeten Kabel oder Flexleitungen durch Zusammenfügen der Gehäuseteile unkontrolliert innerhalb der Baugruppe anordnen und dadurch möglicherweise eingeklemmt werden können. Dadurch können Beschädigungen an den verwendeten Kabeln oder Flexleitungen verursacht werden, wodurch im schlimmsten Fall eine Unterbrechung der elektrischen Verbindung hervorgerufen wird. Weiterhin erfordert diese Lösung einen zusätzlichen Montageschritt beim Koppeln der Steckverbindungsvorrichtung.In particular in connection with commercial vehicles find connector devices for electronic assemblies application. Such electronic assemblies are for example part of mechatronic assemblies and are preferably mounted on housings or other components of mechanical assemblies. Thus, it can be provided that the complete electronic assembly is attached, for example, to an inner side of a housing cover or of an upper housing part by means of a screw connection. The housing cover is in turn attached to a lower housing part or other component of the mechanical assembly. In order to establish an electrical connection between components of the electronic assembly and components of the mechanical assembly, such as sensors and valves, the electronic assembly comprises one or more of the generic connector devices. In this case, a plug element of the plug connection device is usually fixed to the upper housing part and coupled to the electronic module. A corresponding mating connector element of the connector device for mating with the male member is usually attached to the lower housing part and coupled for example with sensors or valves of the mechanical assembly. Assembling or assembling of the corresponding housing parts of the electronic and mechanical assembly is carried out in a conventional manner by aligning the upper housing part relative to the lower housing part, wherein the male and the mating connector element of the connector device, for example via dowel pins and insertion be led together. The juxtaposition of the connector elements for producing the electrical connection is therefore due to this covering housing parts exclusively on the aforementioned dowel pins and insertion bevels and no visual contact with the connector, so to speak, "blind". However, both the upper housing part and the lower housing part usually manufacturing and / or construction-related Dimensional deviations or high tolerances in all three dimensions or spatial directions, whereby the juxtaposition of the connector elements is difficult or impossible. Therefore, there is a danger that contacts of the connector elements will be damaged during assembly of the modules, if their contacts are not accurately guided into position. Furthermore, the upper housing part and the lower housing part are to be sealed during assembly via a seal, while the connector elements must be performed simultaneously to each other, whereby the assembly is further complicated. In order to solve this problem, it has sometimes been decided not to connect the plug elements "blindly" to one another, but to couple the plug elements together before the housing parts or other components are assembled. For example, the one connector element may be preassembled on the upper housing part. The other connector element or the mating connector element is coupled directly under visual contact with the preassembled connector element. The mating connector element in this case is a loose mating connector element coupled to a cable or to flex lines. Only after the plug element and the mating connector element are coupled together to allow an electrical connection, the corresponding housing parts are coupled together. However, in this case, there is the problem that the cables or flex cables used for the loose mating connector element can be uncontrollably arranged inside the assembly by the assembly of the housing parts and thereby possibly be jammed. This can cause damage to the cables or flex cables used, causing a break in the electrical connection in the worst case. Furthermore, this solution requires an additional assembly step in coupling the connector device.
Steckverbindungsvorrichtungen sind beispielsweise aus der
Die beanspruchte Baugruppe hat eine Steckverbindungsvorrichtung die auftretende Belastungen durch Vibrationen im montierten Zustand möglichst geringhält.The claimed assembly has a plug connection device which minimizes the loads due to vibrations in the mounted state.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die verwendete Lagermechanik zu vereinfachen.The present invention has for its object to simplify the bearing mechanism used.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. This object is solved by the features of the independent claims.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.Advantageous embodiments and modifications of the invention will become apparent from the dependent claims.
Bei der erfindungsgemäßen Baugruppe ist vorgesehen, dass in einer ersten Richtung eine Nulllage des Steckerelementes durch eine Vorspannung des Lagers definiert ist. In einer zweiten Richtung senkrecht zur ersten Richtung ist eine Nulllage des Gegensteckerelementes durch eine weitere Vorspannung definiert. Auf diese Weise können auftretende Vibrationen gedämpft werden, wobei die Position der Steckverbindungsvorrichtung während des Vibrationsabbaus im Wesentlichen durch die Nulllage definiert ist.In the assembly according to the invention it is provided that in a first direction, a zero position of the plug element is defined by a bias of the bearing. In a second direction perpendicular to the first direction, a zero position of the mating connector element is defined by a further bias voltage. In this way occurring vibrations can be damped, wherein the position of the connector device during the vibration degradation is essentially defined by the zero position.
Es ist vorgesehen, dass das Steckerelement in der ersten Richtung und das Gegensteckerelement in der zweiten Richtung schwimmend gelagert sind. Durch das Aufteilen der Lagerung auf das Steckerelement und das Gegensteckerelement, wobei das Steckerelement und das Gegensteckerelement in unterschiedlichen Richtungen schwimmend gelagert sind, kann die verwendete Lagermechanik einfach gehalten werden und möglicherweise identische Lagermechaniken für das Steckerelement und das Gegensteckerelement verwendet werden, die dann beispielsweise lediglich um 90 Grad gegeneinander gedreht angeordnet werden.It is provided that the plug element in the first direction and the mating connector element are mounted floating in the second direction. By dividing the bearing on the plug element and the mating connector element, wherein the plug element and the mating connector element are mounted floating in different directions, the bearing mechanism used can be kept simple and possibly identical bearing mechanisms for the plug element and the mating connector element are used, which then, for example, only 90 degrees turned against each other.
Es ist vorgesehen, dass das Steckerelement in der ersten Richtung und schwimmend gelagert ist, und dass das Gegensteckerelement in der zweiten Richtung schwimmend gelagert ist. Durch das Vorsehen einer gleichzeitigen Verschiebbarkeit des Steckerelements und des Gegensteckerelements sowohl in der ersten Richtung als auch in der zweiten Richtung kann wahlweise das jeweils nicht gelagerte Element einfacher vormontiert sein beziehungsweise die verwendete Lagerung in der Ebene senkrecht zur Steckrichtung geringere Abmessungen aufweisen, da ein Toleranzausgleich in einer bestimmten Richtung gleichzeitig über das Steckerelement und über das Gegensteckerelement erfolgen kann.It is provided that the plug element is mounted in the first direction and floating, and that the mating connector element is floatingly mounted in the second direction. By providing a simultaneous displaceability of the male member and the mating connector element both in the first direction and in the second direction, either the respective non-mounted element can be easily pre-assembled or the storage used in the plane perpendicular to the insertion direction have smaller dimensions, since a tolerance compensation in a certain direction can be done simultaneously via the plug element and the mating connector element.
Es ist vorgesehen, dass die Lagerung in der ersten Richtung und der zweiten Richtung separat erfolgt. Auf diese Weise können die einzelnen Komponenten der Lagerung möglichst einfach aufgebaut sein und beispielsweise in identischer Weise für beide Richtungen senkrecht zur Steckrichtung vorgesehen werden.It is envisaged that the storage in the first direction and the second direction takes place separately. In this way, the individual components of the storage can be as simple as possible and be provided, for example, in an identical manner for both directions perpendicular to the direction of insertion.
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass das Lager ein elastisches Ausgleichselement und eine Halteeinrichtung umfasst. Mit Hilfe des elastischen Ausgleichelementes und der Halteeinrichtung ist in einfacher Weise eine schwimmende Lagerung realisierbar.Preferably, it can be provided that the bearing comprises an elastic compensation element and a holding device. With the help of the elastic compensation element and the holding device is a floating storage feasible in a simple manner.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Steckverbindungsvorrichtung Einführschrägen umfasst. Durch die Einführschrägen kann bei dem Zusammenführen der Steckverbindungsvorrichtung das durch die schwimmende Lagerung in der Ebene senkrecht zur Steckrichtung vorgesehene Spiel automatisch zum Ausgleich der vorhandenen Toleranzen zwischen dem Steckerelement und dem Gegensteckerelement herangezogen werden, während das erste Teil und das zweite Teil gegeneinander ausgerichtet bleiben, wobei unerwünschte Kraftspitzen, die zur Beschädigung der Steckverbindungsvorrichtung führen könnten, vermieden werden.It is particularly preferred that the plug connection device comprises insertion bevels. Through the insertion bevels can be used in the merging of the connector device provided by the floating support in the plane perpendicular to the direction of insertion game automatically compensate for the existing tolerances between the male member and the mating connector while the first part and the second part remain aligned against each other unwanted force peaks, which could lead to damage of the connector device, can be avoided.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass die Bewegung des Steckerelements und/oder des Gegensteckerelements senkrecht zu der Steckrichtung durch Halteanschläge begrenzt ist. Auf diese Weise ist ein versehentliches Zusammenfügen der Baugruppe ohne Schließen der Steckverbindungsvorrichtung wirksam vermieden, da das Steckerelement und das Gegensteckerelement sich aufgrund der Halteanschläge nicht in Steckrichtung aneinander vorbeibewegen können, wenn das erste Teil und das zweite Teil gegeneinander ausgerichtet sind.Advantageously, it can be provided that the movement of the plug element and / or the mating connector element is limited perpendicular to the insertion direction by holding stops. In this way accidental assembly of the assembly without closing the connector device is effectively avoided because the male member and the mating connector element can not move past each other in the insertion direction due to the holding stops when the first part and the second part are aligned.
Die erfindungsgemäße elektronische Baugruppe, die insbesondere für ein Nutzfahrzeug ist, umfasst eine Steckverbindungsvorrichtung. Beispielsweise wird eines der Steckerelemente mit einer Elektronik der elektronischen Baugruppe, zum Beispiel einer Leiterplatte, verbunden. Die Elektronik kann weiterhin mit einem ersten Teil, beispielsweise einem oberen Gehäuseteil beziehungsweise einem Gehäuseoberteil, verbunden sein. Hingegen wird das andere der Steckerelemente mit einem Leitungsträger oder einer flexiblen Leiterplatte oder einem Stanzgitter, das beispielsweise in einem Kunststoffhalter eingelagert ist, elektrisch gekoppelt. Beispielsweise kann eines der Steckerelemente mit einem Leitungsträger gekoppelt sein, der wiederum an einem zweiten Teil, zum Beispiel einem unteren Gehäuseteil beziehungsweise einem Gehäuseunterteil, oder an einem sonstigen Bauteil angebracht ist.The electronic assembly according to the invention, which is in particular for a utility vehicle, comprises a plug connection device. For example, one of the plug elements is connected to electronics of the electronic module, for example a printed circuit board. The electronics can furthermore be connected to a first part, for example an upper housing part or an upper housing part. By contrast, the other of the plug elements is electrically coupled to a conductor carrier or a flexible printed circuit board or a stamped grid, which is incorporated, for example, in a plastic holder. For example, one of the plug elements can be coupled to a line carrier, which in turn is attached to a second part, for example a lower housing part or a lower housing part, or to another component.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Montage einer elektronischen Baugruppe ist vorgesehen, dass in der ersten Richtung eine Nulllage des Steckerelementes durch eine Vorspannung des Lagers definiert wird und dass eine Nulllage des Gegensteckerelementes in der zweiten Richtung durch eine weitere Vorspannung definiert wird. Auf diese Weise werden die Vorteile und Besonderheiten der erfindungsgemäßen Steckverbindungsvorrichtung auch im Rahmen eines Verfahrens zur Montage der Steckverbindungsvorrichtung umgesetzt. Dies gilt auch für die nachfolgend angegebenen besonders bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens.In the inventive method for mounting an electronic assembly is provided that in the first direction a zero position of the plug element is defined by a bias of the bearing and that a zero position of the mating connector element is defined in the second direction by a further bias. In this way, the advantages and special features of the plug connection device according to the invention are also implemented in the context of a method for mounting the plug connection device. This also applies to the following preferred embodiments of the method according to the invention.
Es ist vorgesehen, dass das Steckerelement gegenüber dem ersten Teil in der ersten Richtung bewegt wird und dass das Gegensteckerelement gegenüber dem zweiten Teil in der zweiten Richtung bewegt wird.It is provided that the plug element is moved in the first direction relative to the first part and that the mating plug element is moved in the second direction relative to the second part.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Steckerelement und das Gegensteckerelement beim Zusammenfügen der elektronischen Baugruppe in Steckrichtung senkrecht zu der Steckrichtung durch Einführschrägen zentriert werden.It is preferably provided that the plug element and the mating connector element are centered in the plug-in direction perpendicular to the plug-in direction by insertion bevels when assembling the electronic module.
Besonders bevorzugt ist, dass die Bewegung des Steckerelements und/oder des Gegensteckerelements senkrecht zu der Steckrichtung durch Halteanschläge begrenzt wird.It is particularly preferred that the movement of the plug element and / or the mating connector element is limited perpendicular to the insertion direction by holding stops.
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft erläutert.The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings with reference to preferred embodiments.
Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung einer Steckverbindungsvorrichtung im Querschnitt; und -
2 eine weitere schematische Darstellung einer Steckverbindungsvorrichtung in einer Draufsicht; und -
3 eine dritte schematische Darstellung einer Steckverbindungsvorrichtung in einer Draufsicht.
-
1 a schematic representation of a connector device in cross section; and -
2 a further schematic representation of a connector device in a plan view; and -
3 a third schematic representation of a connector device in a plan view.
In den folgenden Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder gleichartige Teile.In the following drawings, like reference characters designate like or similar parts.
Das Verfahren zur Montage der dargestellten Steckverbindungsvorrichtung 32 in die Baugruppe
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- elektronische Baugruppeelectronic assembly
- 1212
- erstes Teilfirst part
- 1414
- Federlängespring length
- 1616
- GegensteckerelementMating connector element
- 1818
- Steckerelementmale member
- 2020
- Leitungsträgerbusbar
- 2222
- Federelementspring element
- 2424
- Befestigungseinrichtungfastening device
- 2626
- zweites Teilsecond part
- 2828
- Einführschrägenbevels
- 3232
- SteckverbindungsvorrichtungConnector device
- 3434
- Längenänderung des FederelementsChange in length of the spring element
- 3636
- erstes Steckerelementbauteilfirst connector element component
- 3838
- zweites Steckerelementbauteilsecond connector element component
- 4040
- Anlageflächecontact surface
- 4242
- Führungseinrichtungguide means
- 4444
- Anschlagfläche des ersten SteckerelementbauteilsStop surface of the first connector element component
- 4646
- Anschlagfläche des zweiten SteckerelementbauteilsStop surface of the second connector element component
- 4848
- Anschlag des ersten SteckerelementbauteilsStop of the first connector element component
- 5050
- Anschlagfläche des zweiten SteckerelementbauteilsStop surface of the second connector element component
- 5252
- elastisches Ausgleichselementelastic compensation element
- 52'52 '
- weiteres elastisches Ausgleichselementanother elastic compensation element
- 5454
- erste Richtungfirst direction
- 54'54 '
- Halteanschlag in einer ersten RichtungHold stop in a first direction
- 54"54 "
- weiterer Halteanschlag in einer ersten Richtunganother stop in a first direction
- 5656
- zweite Richtungsecond direction
- 56'56 '
- Halteanschlag in einer zweiten RichtungHold stop in a second direction
- 56"56 "
- weiterer Halteanschlag in einer zweiten Richtunganother stop in a second direction
- 5858
- Halteeinrichtungholder
- 6060
- Kontaktklammern des SteckerelementsContact clips of the plug element
- 6262
- Steckrichtungplug-in direction
- 6464
- Lagercamp
- 6666
- elastisches Ausgleichselementelastic compensation element
- 66'66 '
- weiteres elastisches Ausgleichselementanother elastic compensation element
- 6868
- elastisches Ausgleichselement in der zweiten Richtungelastic compensation element in the second direction
- 68'68 '
- weiteres elastisches Ausgleichselement in der zweiten Richtunganother elastic compensation element in the second direction
Claims (7)
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EP2219271B1 (en) | 2016-01-27 |
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Legal Events
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