DE20020374U1

DE20020374U1 - Kupplungsstecker, insbesondere für eine kleinbauende Steckverbindung

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Publication number: DE20020374U1
Application number: DE20020374U
Authority: DE
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2000-12-01
Filing date: 2000-12-01
Publication date: 2002-04-11
Anticipated expiration: 2010-12-02

Description

20.11.00 Gf/Hl

Robert Bosch GmbH
Postfach 30 02 20
10

D-70442 Stuttgart

Kupplungsstecker, insbesondere für eine kleinbauende Steckverbindung.

/Die Erfindung betrifft einen kleinbauenden Steckverbinder als Kupplungsstecker, bestehend aus einem Gehäuse, nämlich einem Grundkörper und einem Deckelelement, sowie aus einer Sensoreinheit mit elektrischen Kontaktelementen, insbesondere einer planaren Breitband-Lambdasonde und einem mit der Sensoreinheit verbundene Abgleichelement.

Stand der Technik

Kupplungsstecker der vorstehenden Art sind in der Regel als Lambda-Sonden ausgebildet, wobei die Anschlüsse, die im Kupplungsstecker vorgesehen

sind, für Abgleich, Signal und Heizung der Sonde vorgesehen sind. Die . Lambda-Sonde und die Lambda-Regelung stellen heute in Verbindung mit dem 3-Wege-Katalysator ein wirksames Abgasreinigungsverfahren dar. Die Lambda-Sonde, die beispielsweise in ein Abgassystem eingeschraubt wird, umfasst einen Meßfühler zur Feststellung des Sauerstoffgehalts im Abgas.

Der Restsauerstoffgehalt eignet sich sehr gut als Meßgröße und regelt das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, da dieser präzise anzeigt, ob das Luft-Kraftstoff-Gemisch vollständig verbrennt.
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Die Lambda-Sonde liefert dabei ein Spannungssignal, das den augenblicklichen Wert der Gemischzusammensetzung repräsentiert und den Gemischänderungen folgt. Die Kraftstoffzufuhr zum Motor wird durch eine Gemischauf-

bereitungsanlage entsprechen dem Signal der Lambda-Sonde derart geregelt, das ein stöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis &lgr;=1 erreicht wird. Je nach Ausführungen des Abgassystems und den Einsatzbedingungen werden beheizte oder unbeheizte Sonden eingesetzt. Weitere Anwendungen findet die Lambda-Sonde ausserhalb von Kraftstoffahrzeugen, z. B. zur Regelung von Gasmotoren oder Öl-/Gasbrennern.

Insbesondere Breitband-Lambda-Sonden sind modular aufgebaut und erlauben in Verbindung mit der Planartechnik die Integration mehrerer Funktionen. Sie weisen in der Regel Funktionsschichten auf, die aus einer porösen Schutzschicht, aus einer Außenelektrode, einer Sensorfolie, einer Innenelektrode, einer Referenzluftkanalfolie, einer Isolationsschicht, einem Heizer, einer Heizfolie und Anschlusskontakte bestehen.

Da die Breitband-Lambda-Sonden aus der Kombination einer Nernet-Konzentrationszelle (=Sensorzelle) mit einer Sauerstoff-Ionen transportierenden Pumpzelle besteht, kann sie nicht nur im stöchiometrischen Punkt bei X=I, sondern auch im mageren und fetten Bereich sehr exakt messen.

Jede Sonde ist individuell abzugleichen. Hierzu weist die Sonde einen eingebauten Widerstand ("Mini-Hybrid") auf. Der Abgleich, der vorzugsweise mittels einem Laserstrahl erfolgt, wird dadurch ausgeführt, dass die ■Widerstandsschicht, die sich auf einem Keramiksubstrat befindet, entsprechend abgetragen wird, wodurch eine Widerstandsänderung herbeigeführt wird und damit ein Abgleich erfolgt. . ·

Bisher erfolgt der Abgleich dadurch, dass das Gehäuse des Kupplungsstekkers, in dem der Widerstand eingebaut ist, ohne das Deckelelement zur Abgleichstelle gebracht wird. Nach der entsprechenden Laserbearbeitung für den Abgleich wird dann das Deckelelement aufgesteckt.

Um zu verhindern, dass Feuchtigkeit, Schmutz oder ähnliches in den Kupplungsstecker eindringt, weist das Deckelelement zusätzliche Dichtungen auf.

Nachteile des Standes der Technik

Ein Nachteil der Ausführung des hier dargestellten Kupplungssteckers besteht darin, dass zusätzliche Arbeits- und Montageschritte notwendig sind, um nach dem Abgleich den Kupplungsstecker funktionsgerecht zu verschließen. Zusätzlich ist es notwendig, ein zusätzliches Deckelelement zusammen mit einer Dichtung separat herzustellen, und dieses im Bereich des Abgleichs zur Verfügung zu stellen.

Aufgabe der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Ausführungsform des Kupplungssteckers, der insbesondere eine planare Breitband-Lambdasonde beinhaltet, als kleinbauenden Steckverbinder derart weiterzubilden, dass diese sehr kostengünstig herstellbar ist und in ihren Ausmaßen sehr klein bemessen ist.

Lösung der Aufgabe

Die Lösung der Aufgabe besteht darin, das Deckelelement als rohrähnlichen Körper auszubilden und auf seiner einen Stirnseite Öffnungen für Anschlusseinrichtungen vorzusehen und auf seiner anderen Stirnseite Austrittsöffnungen anzuordnen, die für den Zugang für die angeordneten elektrischen Kontaktelemente notwendig sind.

Vorteile der Erfindung

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass aufgrund der Kompaktheit der zu fertigenden Teile der Kupplungsstecker als kleinbauender Steckverbinder sehr kostengünstig herzustellen ist. Insbesondere die Anordnung der Sensoreinheit mit den elektrischen Kontaktelementen und dem Abgleichelement auf einem Grundkörper bringt die Möglichkeit mit sich, die gesamte Baueinheit, bestehend aus der Sensoreinheit mit den elektrisehen Kontakten und dem Abgleichelementen und dem entsprechenden Grundträger in einen rohrähnlichen Körper zu führen, damit diese Baueinheit vor Beschädigungen geschützt ist. Dadurch ist es möglich, den gesamten Kupplungsstecker aufgrund seiner geringen Baugröße bzw. seinem geringen äußeren Abmessungen in ein sogenanntes Rillenrohr zu schieben.

Ferner erweist sich von Vorteil, dass der hier erfindungsgemäß vorliegende Kupplungsstecker nur wenige Bauteile aufweist. Hierdurch ist eine kostengünstige und effiziente Fertigung möglich.

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Da der Grundträger vollständig von dem Deckelelement umgeben ist, ist es möglich, mittels Anordnung von Dichtlippen innerhalb des Deckelelements bzw. Anordnung von Dichtungen an dem Grundträger, den Innenraum der Sensoreinheit abzudichten, so dass dieser beispielsweise vor Spritzwasser und/oder Schmutz geschützt ist.

Zusätzlich unterstützt dies auch die Verrastung des Grundkörpers an dem Deckelelement. Vorzugsweise ist eine Vor- und eine Endverrastung bzw. eine Primär- und eine Sekundärverriegelung vorgesehen.

Vorteilhafterweise sind an dem Umfang des Deckelelements Einhängeeinrichtungen vorgesehen, die es erlauben, den Kupplungsstecker, beispielsweise mittels einer Nut-Federverbindung, an einem weiteren Teil zu befestigen, oder aber Einhängeeinrichtungen in der Art, dass elektrische Leitungen an dem Kupplungsstecker befestigt werden können.

Optional sind Befestigungsmöglichkeiten für Spritzwassertüllen vorgesehen.
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Ein weitere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die zuvor genannten Dichtungen an dem Deckelelement angespritzt werden können, so dass diese unverlierbar angeordnet sind.

Um einen gleichbleibenden Übergangswiderstand zwischen der Sensoreinheit und den elektrischen Kontaktelementen zu gewährleisten, ist eine Lötverbindung vorgesehen.

Vorteilhafterweise besteht das Deckelelement aus PBT oder gleichwertigen Materialien.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus nachfolgenden Beschreibungen, den Ansprüchen und den Zeichnungen hervor.

Es zeigen:

Fig. 1 Eine Draufsicht auf den erfindungsgemäßen Kupplungsstecker,

teilweise im Schnitt;
Fig. 2 einen Schnitt durch den Kupplungsstecker gemäß Fig. 2,

entlang einer Linie II-II, gemäß Fig. 1 Fig.3 eine Rückansicht auf den Kupplungsstecker gemäß Fig. 1; Fig. 4 eine Vorderansicht auf den Kupplungsstecker gemäß Fig. 1,

teilweise im Schnitt.

Beschreibung eines Ausführungsbeispiels

Der in Fig. 1 bis 4 dargestellte Kupplungsstecker 1 als kleinbauender Steckverbinder besteht aus einem Gehäuse 2, dass sich aus einem Grundträger 3 und einem Deckelelement 4 zusammensetzt.

Auf dem Grundträger 3 ist eine Sensoreinheit 5 mit elektrischen Kontaktelementen 6 sowie eine Abgleicheinheit 7 vorgesehen. Die Abgleicheinheit 7 umfasst eine nicht näher dargestellte Widerstandsschicht, die auf einem Keramiksubstrat angeordnet ist.

Ferner weist die Abgleicheinheit 7 Kontaktstreifen 8 in der Form von Leiterbahnen auf, die mit den elektrischen Kontaktelemente 6 über jeweils eine Verbindungsstelle 9 verbunden sind. Vorzugsweise ist die Verbindungsstelle 9 'gelötet.

Die elektrischen Kontaktelemente 6 sind von Führungsschienen 10 umgeben, so dass die elektrischen Kontaktelemente 6 einfach steckbar sind.

Das rohrförmige Deckelelement 4 umgibt -außer auf der Stirnseite im Bereich der elektrischen Kontaktelemente 6- den Grundträger 3 des Kupplungssteckers 1 vollständig. An dem Grundträger 3 sind zusätzlich bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel Dichtungselemente 11 angeordnet, diese können wahlweise unverlierbar an den Grundkörper 3 angespritzt sein, oder aber auf den Grundkörper 3 aufgezogen sein.

Um eine Abdichtung zwischen dem Grundträger 3 und dem Innern des Deckelelements 4 zu gewährleisten, ist zusätzlich vorzugsweise im Bereich der elektrischen Kontaktelemente 6 eine Verrastung 12 vorgesehen. Diese Verrastung 12 umfasst eine Vorverrastung 13, die darin besteht, dass ein an

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dem Grundkörper 3 abstehendes Element 15 in einer Ausnehmung 16 auf Seiten des Deckelelements 4 eingreift. Hierzu ist bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel eine Endverrastung 14 vorgesehen, die derart ausgebildet ist, dass ein von dem Grundträger 3 abstehendes EIement 15 in eine auf Seiten des Deckelelements 4 vorgesehene Ausnehmung 16 eingreift.

Auf dem Außenumfang 17 des Deckelelements 4 sind Einhängeeinrichtungen 18 vorgesehen, die es wahlweise in Form eines Nut-Federprinzips oder eines gleichartigen Fixierungsprinzips erlauben, den gesamten Kupplungsstecker 1 an ein passendes Gegenstück oder an einen anderen Gegenstand, beispielsweise ein Rohr oder eine elektrische Leitung zu fixieren.

Zusätzlich können die Einhängeeinrichtungen 18 dafür vorgesehen sein, entsprechende elektrische Leitungen an dem Kupplungsstecker 1 zu befestigen.

Aufgrund der speziellen Ausgestaltung des Kupplungssteckers 1 ist es möglich geworden, den Kupplungsstecker 1 sehr kompakt und in seinen Ausmaßen klein zu gestalten, so dass dieser auch in sehr eng bemessenen Räumen Platz findet. Zudem weist der erfindungsgemäße Kupplungsstecker 1 wenige Bauteile auf, so dass eine kostengünstige Fertigung des Kupplungssteckers 1 möglich ist.

Claims

1. Kupplungsstecker (1), insbesondere für eine kleinbauende Steckverbindung, bestehend aus

- einem Gehäuse (2), nämlich einem Grundträger (3) und einem Deckelelement (4) sowie

- einer Sensoreinheit (5) mit elektrischen Kontaktelementen (6), insbesondere eine planare Breitband-Lambdasonde und einem mit der Sensoreinheit (5) verbundenem Abgleichelement (7),

dadurch gekennzeichnet, dass das Deckelelement (4) als rohrähnlicher Körper ausgebildet ist, und auf seiner einen Stirnseite Öffnungen für Anschlusseinrichtungen und auf seiner anderen Stirnseite Austrittsöffnungen für die elektrischen Kontaktelemente (6) aufweist.

2. Kupplungsstecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (5) mit den elektrischen Kontaktelementen (6) und das Abgleichelement (7) auf einen Grundträger (3) angeordnet sind.

3. Kupplungsstecker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Grundträger (3) eine Dichtung angespritzt ist, die im montierten Zustand des Grundträgers (3) innerhalb des Deckelelements (4) ein in dem Deckelelement (4) gebildeten Raum abdichtet.

4. Kupplungsstecker nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Kontaktelemente (6) Steckkontakte sind.

5. Kupplungsstecker nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Kontaktelemente (6) und das Abgleichelement (7) mittels gelöteter Verbindungen miteinander gekoppelt sind.

6. Kupplungsstecker nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verrastung (12) zwischen dem Grundträger (3) und dem Deckelelement (4) vorgesehen ist.

7. Kupplungsstecker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vor- (13) und Endverrastung (14) vorgesehen ist.

8. Kupplungsstecker nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Umfang (17) des Deckelelements (4) Einhängeeinrichtungen (18) vorgesehen sind.

9. Kupplungsstecker nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einhängeeinrichtung (18) als Nut ausgebildet ist, in die eine Feder eingreift.

10. Kupplungsstecker nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einhängeeinrichtung (18) als Aufnahme für elektrische Leitungen vorgesehen ist.

11. Kupplungsstecker nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Deckelelements (4) geringer ist als der Durchmesser eines handelsüblichen Rillenrohrs

12. Kupplungsstecker nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Befestigungsmöglichkeit für eine Spritzschutztülle an dem Deckelelement (4) vorgesehen ist.