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WO2006042774A1 - Stecksystem, insbesondere für mechatronische getriebe- oder motorsteuerungen - Google Patents

Stecksystem, insbesondere für mechatronische getriebe- oder motorsteuerungen Download PDF

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WO2006042774A1
WO2006042774A1 PCT/EP2005/054565 EP2005054565W WO2006042774A1 WO 2006042774 A1 WO2006042774 A1 WO 2006042774A1 EP 2005054565 W EP2005054565 W EP 2005054565W WO 2006042774 A1 WO2006042774 A1 WO 2006042774A1
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cable
component
mating connector
components
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Martin Fink
Christian Janisch
Karl Smirra
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H01R2201/26—Connectors or connections adapted for particular applications for vehicles

Definitions

  • Plug-in system in particular for mechatronic transmission or motor control
  • the present invention relates to a plug-in system for Ver ⁇ binding a control unit with various electrical and / or electronic components, in particular for mechatronic transmission or engine controls of a motor vehicle, each component via a cable to the control unit ver ⁇ is connected and wherein the cable end a suitable mating connector for the component is arranged.
  • punched grids are used for power and signal distribution.
  • this solution shows significant disadvantages in terms of sealing the electronics compartment, chip protection, flexibility and tolerance compensation with respect to wiring harnesses or a so-called flex technology.
  • the lead frame cross sections unbundling the wire tracks are more difficult than with flexible interconnects (formation of very fine structures of copper interconnects) or cable harnesses. In the event of changes, expensive interventions in the stamping tool are also necessary.
  • the present invention is based on the task of providing a plug-in system which is improved over the prior art.
  • Cable ducts which comprise a trough-shaped part and a cover corresponding thereto have proven useful.
  • the Montageschisab ⁇ run receives when attaching the contacts to the components a higher degree of freedom. Furthermore, by virtue of the substructure of the cable harness, each section can be fixedly mounted and the tolerances can be intercepted over the great distances through the flexible lines between the sections in all directions. Over the cable channel all components ten mating connector at the same time and above all in only one Ar ⁇ beits Colour be attached to the components, because the Aufsteck- and withdrawal forces are taken up ⁇ through the cable channel.
  • the "floating" mounted mating connectors are tolerance-compensating when contacting the components, and the flexible cables allow this tolerance compensation (in contrast to the relatively rigid stamped grid contact known from the prior art, for example) in the cable channel Dimensional accuracy necessary.
  • FIG. 1 shows a plug-in system comprising two sections of a ge ⁇ opened cable channel.
  • FIG. 2 shows the plug-in system according to FIG. 1 in a rear perspective view
  • FIG. 3 shows the plug-in system according to FIG. 1 in a perspective view from above;
  • FIG. 4 shows the plug-in system according to FIG. 3 with cable channels closed by means of a cover.
  • FIGS. 1 to 3 show from different perspectives, a plug system for connecting a control unit (not Darge ⁇ represents) with various electrical and / or electronic components (not shown).
  • a Ka ⁇ bel 10 is provided in each case, which has a mating connector 12 at its end 11.
  • Several cables 10 and connectors 12 of adjacent and / or arranged in a spatial axis components are embedded in a cable channel 20.
  • 20 defined recesses 23 are provided for the ends of the Jardinbü ⁇ Schel 10 arranged component mating connector 12 in the cable channel.
  • the embedding takes place "floating", that is to say with play of the plug (s) 12 in all three spatial directions
  • the recesses 23 are dimensioned such that the component mating plugs 12 only receive a pre-positioning
  • the cable channel 20 is preferably designed as a trough 21, which can be covered by means of a cover 22, as shown in Fig. 4.
  • the dekel 22 is with the trough 21 so for example via detent ⁇ It is therefore possible to connect the cover 22 to the forces occurring during the plugging operation, thus covering the tub 22 with a lid 22 so as to provide an easily assembled component with defined prepositioned component mating plugs 12.
  • the cable duct 20 is preferably subdivided into a plurality of sections 20a, 20b,....
  • the different spatial axes position of the components, plug-in direction of the component contacts
  • the Montageddlingsab ⁇ run receives when mounting the contacts 12 to the components a higher degree of freedom.
  • the can through the bottom 10 of each section Glienicke ⁇ be fixedly mounted and the tolerances are intercepted obligations over the long distances through the fle ⁇ ble lines 10 between the sections in all Rich ⁇ alteration of the harness.
  • the present invention is particularly suitable for plug-type contacts of mechatronic transmission or engine control systems etc. of a motor vehicle.

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  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Stecksystem zum Verbinden eines Steuergerätes mit diversen elektrischen und/oder elektronischen Komponenten, wobei eine jede Komponente über ein Kabel (10) mit dem Steuergerät verbunden ist und wobei am Kabelende (11) ein geeigneter Gegenstecker (12) für die Komponente angeordnet ist. Hierauf baut die Erfindung dadurch auf, dass ein jeder Gegenstecker (12) in einen Kabelkanal (20) schwimmend - also mit Spiel in allen drei Raumachsen - eingebettet ist.

Description

Beschreibung
Stecksystem, insbesondere für mechatronische Getriebe- oder MotorSteuerungen
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Stecksystem zum Ver¬ binden eines Steuergerätes mit diversen elektrischen und/oder elektronischen Komponenten, insbesondere für mechatronische Getriebe- oder Motorsteuerungen eines Kraftfahrzeuges, wobei eine jede Komponente über ein Kabel mit dem Steuergerät ver¬ bunden ist und wobei am Kabelende ein geeigneter Gegenstecker für die Komponente angeordnet ist.
Automatikgetriebe für Personenkraftfahrzeuge (PKW) , aber auch Verbrennungskraftmaschinen (Motoren) oder Bremssysteme etc., werden zunehmend vornehmlich elektronisch gesteuert. Während dafür bisher sog. „stand-alone"-Steuergeräte zum Verbau in einen vor Umwelteinflüssen schützenden Elektronikraum (E-Box) oder in den Passagierraum vorgesehen waren, setzt sich der Trend zu sog. mechatronischen Steuerungen, also zur Integra¬ tion von Steuerelektronik und der zugehörigen Sensorik in das Getriebe, den Motor, das Bremssystem oder dergleichen weiter fort. Ähnliche Trends für „Vorortelektronik" gibt es auch in anderen Bereichen außerhalb der Kraftfahrzeugtechnik wie der Luft- und Raumfahrtechnik, der Schiffstechnik, etc.
In einigen Anwendungen mechatronischer Steuerungen werden Stanzgitter zur Strom- und Signalverteilung eingesetzt. Diese Lösung zeigt jedoch deutliche Nachteile bezüglich der Punkte Abdichtung des Elektronikraumes, Spanschutz, Flexibilität und Toleranzausgleich gegenüber Kabelbäumen oder einer sog. Flex- technologie. Des Weiteren ist wegen Einhaltung von Mindest¬ querschnitten der Stanzgitter eine Entflechtung der Leiter- bahnen schwerer möglich als bei Flex-Leiterbahnen (Ausbildung sehr feiner Strukturen von Cu-Leiterbahnen) oder Kabelbäumen. Bei Änderungen sind zudem teuere Eingriffe in das Stanzwerk¬ zeug notwendig.
Es ist auch bekannt, mehrere Leitungskabel vorzusehen, welche als ein Büschel (Kabelbaum) Signale und Ströme zwischen einer Steuerelektronik und diverser elektrischer und/oder elektro¬ nischer Komponenten (insb. Sensoren, Ventile, etc. ...) über- tragen.
Mit anderen Worten werden zu kontaktierenden Komponenten wei¬ tere und aufwendigere Stromführungswege bei nicht kompakter Bauweise durch einfache Verkabelung kontaktiert. Die Kontak- tierung selbst erfolgt über einen am Kabelende angeordneten Gegenstecker, welcher mit einem Steckplatz der Komponente korrespondiert. Falls mehrere Komponenten auf einen Haupt¬ strang zusammengeführt worden sind, entstehen Kabelbüschel mit endseitig am einzelnen Kabel angeordneten Gegensteckern. Ein solches Stecksystem hat insbesondere zum Nachteil, dass ein jeder Komponenten-Gegenstecker am Kabelbüschel einzeln bei der Montage auf den jeweiligen Steckplatz der Komponente gesteckt werden muss.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufga¬ be zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Stecksystem bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des un- abhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestal¬ tungen und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombinati¬ on miteinander eingesetzt werden können, sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Die Erfindung baut auf gattungsgemäßen Stecksystemen zum Ver¬ binden eines Steuergerätes mit diversen elektrischen und/oder elektronischen Komponenten dadurch auf, dass ein jeder Gegen- Stecker in einen Kabelkanal schwimmend - also mit Spiel in allen drei Raumachsen - eingebettet ist. Dadurch werden die Gegenstecker in vorteilhafter Weise gegenüber den Komponenten vorpositioniert, ohne das benötigte Ausgleichsspiel in allen drei Raumachsen zu verlieren. Die Montage gelingt gleichsam zuverlässig jedoch in deutlich verkürzter Zeit.
Bewährt haben sich Kabelkanäle, welche ein wannenförmiges Teil und eine dazu korrespondierende Abdeckung umfassen.
Ebenfalls hat sich bewährt, im Kabelkanal - insbesondere im wannenförmigen Teil - Ausnehmungen vorzusehen, welche einen jeden Komponenten-Gegenstecker vorpositionieren.
Um schließlich auch die verschiedenen Richtungen, in denen zu kontaktierende Komponenten gemeinhin verteilt sind, abdecken zu können, wird vorgeschlagen, den Kabelkanal vorzugsweise in mehrere Abschnitte zu untergliedern. Dadurch können die ver¬ schiedenen Raumachsen (Lage der Komponenten, Steckrichtung der Komponenten-Kontakte) deutlich einfacher berücksichtigt werden.
Mit der vorliegenden Erfindung erhält der Montagebewegungsab¬ lauf beim Aufstecken der Kontakte an die Komponenten einen höheren Freiheitsgrad. Des Weiteren kann durch die Unterglie- derung des Kabelbaums jeder Abschnitt fest montiert werden und die Toleranzen über die großen Distanzen durch die fle¬ xiblen Leitungen zwischen den Abschnitten in allen Richtungen abgefangen werden. Über den Kabelkanal können alle Komponen- ten-Gegenstecker zeitgleich und vor allem in nur einem Ar¬ beitsschritt an den Komponenten aufgesteckt werden, denn die Aufsteck- und Abzugskräfte werden durch den Kabelkanal aufge¬ nommen. Die „schwimmend" gelagerten Gegenstecker sind tole- ranzausgleichend bei der Kontaktierung der Komponenten und die flexiblen Kabel lassen diesen Toleranzausgleich (im Ge¬ gensatz zum z.B. aus dem Stand der Technik bekannten relativ starren Stanzgitterkontakt) im Kabelkanal zu. Dadurch ist keine so hohe und kostenintensive Maßgenauigkeit notwendig.
Zusätzliche Einzelheiten und weitere Vorteile der Erfindung werden nachfolgend an Hand eines bevorzugten Ausführungsbei¬ spieles in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung beschrie¬ ben.
Darin zeigen schematisch:
Fig. 1 ein Stecksystem umfassend zwei Abschnitte eines ge¬ öffneten Kabelkanals;
Fig. 2 dass Stecksystem gemäß Fig. 1 in einer perspektivi¬ schen Hinteransicht;
Fig. 3 dass Stecksystem gemäß Fig. 1 in einer perspektivi- sehen Draufsicht; und
Fig. 4 das Stecksystem gemäß Fig. 3 mit mittels einer Ab¬ deckung verschlossenen Kabelkanälen.
Bei der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausfüh¬ rungsform der vorliegenden Erfindung bezeichnen gleiche Be¬ zugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten. Figuren 1 bis 3 zeigen aus verschiedenen Perspektiven ein Stecksystem zum Verbinden eines Steuergerätes (nicht darge¬ stellt) mit diversen elektrischen und/oder elektronischen Komponenten (nicht dargestellt) . Hierfür ist jeweils ein Ka¬ bel 10 vorgesehen, das an seinem Ende 11 einen Gegenstecker 12 aufweist. Mehrere Kabel 10 und Stecker 12 benachbarter und/oder in einer Raumachse angeordneter Komponenten sind in einem Kabelkanal 20 eingebettet. Hierfür sind im Kabelkanal 20 definierte Ausnehmungen 23 für die endseitig am Kabelbü¬ schel 10 angeordneten Komponenten-Gegenstecker 12 vorgesehen. Erfindungsgemäß erfolgt die Einbettung „schwimmend", also mit Spiel des/der Stecker/s 12 in allen drei Raumrichtungen. Mit anderen Worten sind die Ausnehmungen 23 derart dimensioniert, dass die Komponenten-Gegenstecker 12 lediglich eine Vorposi¬ tionierung erfahren. Um den Kabelkanal 20 samt Stecker 12 auf die Komponenten aufstecken zu können ist der Kabelkanal 20 vorzugsweise als Wanne 21 ausgebildet, welche - wie in Fig. 4 dargestellt - mittels eines Deckels 22 abdeckbar ist. Der De- ekel 22 ist mit der Wanne 21 derart beispielsweise über Rast¬ elemente (nicht dargestellt) verbindbar, dass der Deckel 22 die beim Steckvorgang auftretenden Kräfte sicher aufnimmt. Durch Abdeckung der Wanne 22 mit einem Deckel 22 liegt also ein leicht montierbares Bauteil mit definiert vorpositionier- ten Komponenten-Gegensteckern 12 vor.
Wie die Figuren zeigen, ist der Kabelkanal 20 vorzugsweise in mehrere Abschnitte 20a, 20b, ... untergliedert. Dadurch können die verschiedenen Raumachsen (Lage der Komponenten, Steck- richtung der Komponenten-Kontakte) deutlich einfacher berück¬ sichtigt werden. Mit der vorliegenden Erfindung erhält der Montagebewegungsab¬ lauf beim Aufstecken der Kontakte 12 an die Komponenten einen höheren Freiheitsgrad. Des Weiteren kann durch die Unterglie¬ derung des Kabelbaums 10 jeder Abschnitt fest montiert werden und die Toleranzen über die großen Distanzen durch die fle¬ xiblen Leitungen 10 zwischen den Abschnitten in allen Rich¬ tungen abgefangen werden. Über den Kabelkanal 20 können alle Komponenten-Gegenstecker 12 zeitgleich und vor allem in nur einem Arbeitsschritt an den Komponenten aufgesteckt werden, denn die Aufsteck- und Abzugskräfte werden durch den Kabelka¬ nal 20 aufgenommen. Die „schwimmend" gelagerten Gegenstecker 12 sind toleranzausgleichend bei der Kontaktierung der Kompo¬ nenten und die flexiblen Kabel 10 lassen diesen Toleranzaus¬ gleich (im Gegensatz zum z.B. aus dem Stand der Technik be- kannten relativ starren Stanzgitterkontakt) im Kabelkanal 20 zu. Dadurch ist keine so hohe und kostenintensive Maßgenauig¬ keit notwendig.
Die vorliegende Erfindung eignet sich insbesondere für Steck- kontaktierungen mechatronischer Getriebe- oder Motorsteuerun¬ gen etc. eines Kraftfahrzeuges.

Claims

Patentansprüche
1. Stecksystem zum Verbinden eines Steuergerätes mit diver- sen elektrischen und/oder elektronischen Komponenten, insbesondere für mechatronische Getriebe- oder Mo¬ torsteuerungen eines Kraftfahrzeuges,
- wobei eine jede Komponente über ein Kabel (10) mit dem Steuergerät verbunden ist; und - wobei am Kabelende (11) ein Gegenstecker (12) für die Komponente angeordnet ist; d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass ein jeder Gegenstecker (12) in einen Kabelkanal (20) schwimmend eingebettet ist.
2. Stecksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kabelkanal (20) ein wannenförmiges Teil (21) und eine dazu korrespondierende Abdeckung (22) umfasst.
3. Stecksystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich¬ net, dass im Kabelkanal (20) Ausnehmungen (23) vorgese¬ henen sind, welche einen jeden Gegenstecker (12) vorpo¬ sitionieren.
4. Stecksystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (23) im wannenförmigen Teil (21) des Kabelkanals (20) vorgesehenen sind.
5. Stecksystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kabelkanal (20) in mehrere Ab¬ schnitte (20a, 20b, ...) untergliedert ist.
PCT/EP2005/054565 2004-10-18 2005-09-14 Stecksystem, insbesondere für mechatronische getriebe- oder motorsteuerungen WO2006042774A1 (de)

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