专利名称：用于电连接包含在壳体中的功能元件的方法和装置的制作方法
用于电连接包含在壳体中的功能元件的方法和装置本发明涉及一种按照独立权利要求的相应前述部分所迷的方法和装置。对于电功能元件典型的是指传感器(例如光电子脉冲传感器)或者 致动器(例如机电调节部件)，这些部件特别是用在汽车中。通常这类功能元件，例如根据DE 10 2005 021 767 Al的用于操作汽车的驻车制动 器的电机，特别当它是功能组件的组成部分时，为了易于安装并且为了 防止外界影响，它被壳体所包围，并且在它这一方面全套装配地被安装 在它的工作环境中。功能元件典型地装配有插头用于在此在壳体内部来 容纳装有多芯电缆的配对插头。所述电缆通往壳体外围的插接板上。在 那里连接着外部电缆。然后这个外部电缆直接地或者经过总线接口通往 例如用于传感器数据处理或者致动器控制的处理器。所采用的这种连接技术不仅由于给制造商造成高的成本压力而被 证明是昂贵的，而且对于用户来说也是潜在的故障源，因为这些插接连 接，特别是在串联时出现的这些插接连接，尤其是在振动的影响下基本 是机电方面的薄弱环节。这样就存在巨大的危险，即在振动的影响下配 对插头从固定在设备上的插头，也就是用于电缆上的配对插头的插座中 又滑落出来。因为由于成本的原因，在此考虑之列的功能元件通常只装 配置简单的插头插座。基于对这些情况的认识本发明的技术任务是减少出现这种类型的 薄弱环节，同时还改进壳体相对外界影响的密封。这个任务通过在相应的独立权利要求中所说明的基本特征得以完 成。据此，通常已装配有简单的分离式或者插座形的插头的功能元件如 此地设置在例如用塑料注塑方法制造的壳体的壁体附近，使得外部电缆 的穿过壳体的剑形或者销形的配对插头直接插入到功能元件上所配属 的(设备)插头中。这种插头在它的插接方向上基本上正交于配对插头 的壳体壁的通孔的橫截面，并且在插头和壳体内侧面之间在壳体的通孔 附近在插接方向上存在自由空间。然而这种直接的插接连接肯定存在这 样的危险，即当配对插头的电缆上有积4成拉载荷时，这种插接连接又会 松开，这会造成严重的技术后果。因此，穿过壳体的壁体的配对插头配设有刚性的或者在任何情况下不容易变形的止挡，该止挡例如呈凸肩、 凸鼻或者环绕的环形法兰的形式。这个止挡在穿过壳体壁后进入位于插头前面的自由空间，也就是在通孔后。这个止挡比在壳体的被配对插头 所穿过的壁体中的、优选截锥形向内收缩的通孔的最小直径至多具有这 样略大的截面，即该止挡在插接过程中还是在止挡和/或通孔发生可逆变 形情况下可强制地穿过该通孔。由于这样的方案不仅节省了用于和外部电缆连接的壳体内部电缆 的材料费用和敷设费用，而且特别是这种和功能元件的直接插接连接一 不是在功能元件的插头上，而是一紧密邻近功能元件在壳体上通过止挡 防止配对插头从它的插头插座中拉回。这样除了取消了到目前为止的内 外电缆之间的插接连接，还通过防回拉止挡消除了在此所讨论类型的电 气化功能元件的至今为止的机电薄弱环节的重要部分。实际上通过止挡，不仅消除了由于拉动电缆或者振动所造成的电缆 从壳体中滑脱，并且因此消除了从功能元件上的插头中滑脱，或者至少 很困难。也就是说从机械上保证了外部电缆和功能元件的直接插接连 接，而功能元件不必具有为此专门设置的价格昂贵的具有防滑脱保险装 置的设备插头。该止挡的加厚，由于止挡紧靠着通孔的朝向壳体内部的 边缘，只要由于拉动电缆或者由于振动的影响在保持它的插接状态的情 况下使配对插头稍微回移，就使得它相对例如起侵蚀作用的环境影响更 可靠地密封。在这种情况中特别是可以规定，不是穿过已穿通壁体的通孔将配对 插头插入，而是在可识别的一例如通过遮盖在空心截锥状的通孔的较小 基面上的例如呈喷涂膜形式的障碍物 一 至少部分地封闭的规定破裂部 位，在插接过程中首先将通孔撑开到为此所需的几何形状，或者在这时 才将通孔打通。这种做法有这样的优点，即实际使用的通孔的几何形状 和配对插头的个别情况给定的截面几何形状最佳密封地相适配。如此形 成的通孔的边缘，也就是例如喷涂膜的边缘，沿插接方向紧密地紧靠在 剑形或者销形的配对插头的外壳表面上，并且通过此措施除了更为有效 的密封外，还形成良好的振动阻尼，这样就减轻了在功能元件上的插接 连接的机械栽荷，也就是附加地对这种连接进行了固定。从其它的权利要求、从对在附图
中其尺寸比例不完全相符并且对主 要功能元件的简图表示的根据本发明的方案的优选实施例的下述描述中得到改进方案和替代方案以及它们的优点。唯一的附图以截面图的形 式示出在穿过壳体壁直接插入到功能元件的插接连接器上的机械固定 止挡的两个变型方案。在这个实例中，将两个上述类型的功能元件13紧靠壳体的壁体12 地安装到壳体11中。每个功能元件13在壁体12附近装配有简单的插 座形的设备插头14。这些插头14朝向壁体12且留有自由空间地敞开， 优选地如图所示垂直于壁体。外部电缆15和足够长的销形或者剑形的 配对插头16连接。如图所示，这些配对插头穿过壁体12,并且跨越到 相应的功能元件13的间距，直接插入到功能元件13的配属的插头14 中。电缆15的相应的导线在容纳着配对插头16的插接板条17中和配 属于该电缆的配对插头16连接。这些配对插头按照粗的梳类型打上标 记，并且穿过壁体12中的一列孔洞(通孔18)地插入到壳体U的内部， 并且在那里插入到配属的插头14中。作为插入辅助措施是将这些通孔18优选地如简图所示，构造成空 心截锥形地向外敞开的。每个这样的通孔18可连续地预制，或者具有 障碍物例如喷涂膜19,作为在插入过程中由配对插头16撑开的或者甚 至是击穿的规定破裂部位。优选在任何情况下，为了装配已经是足够敞开的通孔18(从附图左 边可看出)，配对插头16设置径向从它的壳体表面突出的隆起地成型 的或者设置其上的止挡20,其形式如图中所示为凸肩或者凸鼻。因为这 个止挡与插入方向相反地成斜坡形径向相对于配对插头16的纵向延展 上升，所以逸个止挡在朝插头14插入的过程中，在止挡20和/或通孔 18弹性变形的情况下可强制地通过本身有些太窄的通孔18。然后由于 较P走的侧面紧靠在所穿过的壁体12的内侧面上，使这个位于插头14和 壁体12之间的自由空间中的止挡20可靠地阻止它的配对插头16从其 插头14中又拉脱出来。如果止挡20的朝壁体12方向的较陡的那个侧面同样(但与另外的 相反，即现在沿插入方向)相对于配对插头16的纵向轴线呈锐角地倾 斜，由于配对插头16在漏斗形通孔18的朝向壳体11内部的较小直径 中的侧向位移对电缆15所施加的拉载荷导致发生楔嵌，也就是导致通 孔18相对环境影响实现所希望的密封，并且也使得壳体U的内部密封。对于在壁体12中的首先至少部分地被呈喷涂膜19形式且作为规定破裂部位的障碍物所封闭的通孔18,在插入的过程中，这个喷涂膜19 按照实际插入的配对插头16的截面几何形状的尺寸被冲穿，也就是被 撑开或者主要是被穿通。然后它的那些被击破的边缘(如图右边简图所 示)弯曲弹性地沿着插入方向密封地贴靠在配对插头16的外壳表面上。 当电缆15有拉载荷时，这种贴靠方向至少阻止了从插头14中滑脱出的 趋势。并且当继续返回运动时，喷涂膜19的那些翻倒的破碎边缘楔在 空心截锥形的通孔18的通往内部通道的较小直径后，这就形成了环绕 的并且还密闭的密封。如果在此将配对插头6也装上止挡21，例如如图简图所示还具有 大体径向突出的环绕的环形的凸肩或者突缘，则更进一步地加强了这种 同时对通往壳体ll内部的通道进行密封的防脱固定效果。当电缆15设置有销形或者剑形的配对插头16，并且根据本发明， 这个配对插头通过径向伸出的防回拉止挡20、 21密封地卡住壳体11的 壁体中的通孔18，并直接插入到设备插头14中，则配有功能简单的插 座形的插头14的功能元件13,虽然在相应的插头14本身上没有设置防 滑脱固定装置，但它们还是得到了直接和外部电缆15的机械的和电的 可靠的接触。当在插入过程中，还有首先至少部分地密闭通孔18的障 碍物，特别是喷涂膜19,它的开口中按照配对插头16的直径的几何形 状的标准被扩宽或者甚至被通穿，这个障碍物在电缆15有机械拉应力 时，它的沿插入方向紧贴在配对插头16的壳体表面上的破碎边缘起到 回拉阻碍的作用，并且还有改进的密封和振动阻尼，特别是当环状的止 挡21卡住破碎边缘时。附图标记列表 12 ( 11的)壁体13 (在ll中12旁的)功能元件14 U3上的)插头15 电缆16 (在15上的用于14的)配对插头17 (用于16-16的)插接板条18 (在12中用于16的)通孔19 ( 18上的)喷涂膜20 (在16上的凸鼻状的)止挡21 (在16上的环形的)止挡
权利要求
1.用于将安装到壳体中并装配有插头的功能元件电连接到配设有配对插头的外部电缆上的方法，其特征在于，所述电缆通过具有防回拉止挡的配对插头穿过壳体的壁体直接电连接到所述功能元件的插头上。
2. 按照前述权利要求所述的方法，其特征在于，在作为规定破裂部 位的障碍物被撑开或者撕开的情况下，配对插头穿过壳体壁中的通孔插 入到插头中。
3. 按照前述的两个权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所 述设置在配对插头上的止挡在穿过壳体壁中的通孔的插入过程中弹性 变形，和/或起作用的通孔本身弹性变形。
4. 用于将安装到壳体(11 )中并装配有插头(14)的功能元件(13) 电连接到配设有配对插头(16)的外部电缆(15)上的装置，其特征在 于，设置装配有防回拉止挡(20、 21)的配对插头(16),该配对插头 穿过壳体(11)的壁体(12)中的通孔(18)直接插入到功能元件(13) 的插头(14)中，其中所述止挡(20、 21 )设置在插头(14)和通孔(18) 之间的自由空间中。
5. 按照前述权利要求所述的装置，其特征在于，设备插头(14)垂 直于壁体(12)并与该壁体(12)在净相距地朝该壁体敞开。
6. 按照前述两个权利要求之一项所述的装置，其特征在于，所述止 挡(20、 21 )在配对插头U6)旁在通孔(18)后密封地贴靠着壁体(12)。
7. 按照前述三个权利要求中任一项所迷的装置，其特征在于，设有 空心截锥形的通孔(18),该通孔从壳体(11)向外扩张。
8. 按照前述四个权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述 通孔(18)设置由配对插头(16)撑开或者撕开的障碍物(喷涂膜19)， 该障碍物的边缘贴靠着配对插头(16)。
9. 按照前述权利要求所述的装置，其特征在于，通孔(18)朝壳体 的内部通过预穿孔的或者封闭的喷涂膜(19)遮盖。
10. 按照前述六项权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所 述止挡(20、 21)是凸鼻状和/或环形的。
全文摘要
一种具有简单的插座形的插头(14)的功能元件(13)，虽然没有安装防滑脱固定装置，仍然能与外部电缆(15)实现可靠的机械和电连接，措施是电缆装配有销形或者剑形的配对插头(16)，并且这个配对插头用径向突出的防回拉止挡(20、21)密封地卡住壳体(11)的壁体(12)中的通孔(18)上，直接插入到插头(14)中。当在插入过程中，首先至少部分地密封通孔(18)的喷涂膜(19)被撑开或者被穿通时，其沿插入方向紧贴在配对插头(16)的壳体表面上的破碎边缘提供另一种回拉阻碍，并且还起到附加的密封和振动阻尼。
文档编号H05K5/02GK101543153SQ200780037816
公开日2009年9月23日 申请日期2007年10月4日 优先权日2006年10月13日
发明者M·特拉杰, M·阿塞尔 申请人:厄克斯勒股份公司