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Title:
ELECTRICAL CONNECTION UNIT AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/215529
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an electrical connection unit (1) comprising a plurality of components that are surrounded at least in portions by a common plastic sheath, at least two electrical connection lines (7) being provided as the components and the following components being additionally provided: an ethernet wire pair (8), comprising two ethernet wires (9), or at least one electronic component required for ethernet communications. The invention also relates to a method for producing an electrical connection unit (1) of this type.

Inventors:
NEHMEIER, Friedrich (Gerbersleite 17b, Weisendorf, 91085, DE)
BEER, Stefan (Beratzhausener Str. 13, Laaber, 93164, DE)
LIEBL, Tilo (Gotzenberger Weg 17, Hersbruck, 91217, DE)
Application Number:
EP2018/063487
Publication Date:
November 29, 2018
Filing Date:
May 23, 2018
Export Citation:
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Assignee:
CONTI TEMIC MICROELECTRONIC GMBH (Sieboldstraße 19, Nürnberg, 90411, DE)
International Classes:
H04L12/40; B60R16/023; H01H11/00; H01H15/00; H01L23/00; H01R9/03; H05K1/02; H05K1/14; H05K5/00; H05K5/06
Foreign References:
EP1876872A12008-01-09
EP3166259A12017-05-10
DE102006049593A12008-04-24
DE4430798A11996-03-07
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
BONN, Roman (Postfach 22 16 39, München, 80506, DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Elektrische Verbindungseinheit (1), umfassend eine

Mehrzahl von Komponenten, welche zumindest abschnittsweise von einer gemeinsamen Kunststoffhülle umhüllt sind, wobei als Komponenten mindestens zwei elektrische Verbindungsleitungen (7) vorgesehen sind und zusätzlich als Komponenten vorgesehen sind:

- ein Ethernet-Adernpaar (8), umfassend zwei Ether- net-Adern (9),

oder

- zumindest eine für eine Ethernet-Kommunikation erforderliche elektronische Komponente. 2. Elektrische Verbindungseinheit (1) nach Anspruch 1, wobei

- das Ethernet-Adernpaar (8) als ein Ethernet-Kabel ausgebildet ist, oder

- die Ethernet-Adern (9) als Lackdrähte ausgebildet sind und zur Ausbildung des Ethernet-Adernpaares (8) miteinander verdrillt sind, oder

- die Ethernet-Adern (9) als Stanzgitterleitungen ausgebildet sind, oder

- die Ethernet-Adern (9) auf mindestens einer Leiterplatte ausgebildet sind.

3. Elektrische Verbindungseinheit (1) nach Anspruch 2, wobei die als Stanzgitterleitungen ausgebildeten Ethernet-Adern (9) zur Ausbildung des Ethernet-Adernpaares (8) miteinander verdrillt sind.

4. Elektrische Verbindungseinheit (1) nach Anspruch 2, wobei die Leiterplatte als eine flexible Leiterplatte ausge¬ bildet ist oder über eine Dünnfräsung bereichsweise biegbar ausgebildet ist.

5. Elektrische Verbindungseinheit (1) nach Anspruch 2, wobei die Ethernet-Adern (9) über ihren Adernverlauf hinweg auf mindestens zwei mittels mindestens eines Verbindungselementes abgewinkelt miteinander verbundenen Leiterplatten ausgebildet sind . 6. Elektrische Verbindungseinheit (1) nach einem der vor¬ hergehenden Ansprüche,

wobei die gemeinsame Kunststoffhülle aus einem thermoplastischen Kunststoff oder aus einem duroplastischen Kunststoff ausgebildet ist, insbesondere als ein Gussteil, vorzugsweise als ein Spritzgussteil.

7. Elektrische Verbindungseinheit (1) nach einem der vor¬ hergehenden Ansprüche,

wobei zumindest an einem Ende zumindest einer der elektrischen Verbindungsleitungen (7) und/oder zumindest einer der Ether- net-Adern (9) ein elektrisches Kontaktelement (13) angeordnet ist .

8. Elektrische Verbindungseinheit (1) nach einem der vor- hergehenden Ansprüche,

wobei die Ethernet-Adern (9) von mindestens einer Schirmung (11) umgeben sind.

9. Elektrische Verbindungseinheit (1) nach Anspruch 8, wobei die Schirmung (11) ausgebildet ist

- als eine Drahtgeflechtumhüllung, oder

- als ein elektrisch isolierender Kunststoff, oder

- als eine umhüllende Metallisierung auf einer KunststoffUmhüllung der Ethernet-Adern (9), oder

- als ein elektrisch leitender und/oder metallfasergefüllter Kunststoff auf einer KunststoffUmhüllung .

10. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9,

wobei eine Mehrzahl von Komponenten zumindest abschnittsweise von einer gemeinsamen Kunststoffhülle umhüllt werden, wobei als Komponenten mindestens zwei elektrische Verbindungsleitungen (7) vorgesehen sind und zusätzlich als Komponenten vor- gesehen sind:

- ein Ethernet-Adernpaar (8), umfassend zwei Ether- net-Adern ( 9) ,

oder

- zumindest eine für eine Ethernet-Kommunikation erforderliche elektronische Komponente.

Description:
Beschreibung

Elektrische Verbindungseinheit und Verfahren zu deren Her ¬ stellung

Die Erfindung betrifft eine elektrische Verbindungseinheit und ein Verfahren zu deren Herstellung.

Aus dem Stand der Technik sind Getriebesteuergeräte für Fahrzeuge allgemein bekannt. Diese Getriebesteuergeräte müssen dicht und hochtemperaturbeständig ausgebildet sein. Zur elektrischen Verbindung sind Steckverbindungs- und Leitungssysteme vorge ¬ sehen, die über Distanzen von mehr als 15 mm die elektrische Verbindung vom Steckkontakt zum Schaltungsträger im Getrie- besteuergerät herstellen. Diese Steckverbindungs- und Lei ¬ tungssysteme weisen als Stanzgitter ausgebildete Steckverbinder auf, an denen lange metallische Streifenleitungen, die als elektrische Leitungen dienen, in Kunststoff eingespritzt sind. Das eine Ende der Leitungen ist mit dem Schaltungsträger verbunden, das andere Ende ist mit Steckverbinderkontakten oder anderen elektrisch leitenden Elementen ausgestattet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte elektrische Verbindungseinheit und ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindungseinheit anzugeben.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine elektrische Verbindungseinheit mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindungseinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 10.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche .

Eine erfindungsgemäße elektrische Verbindungseinheit, bei ¬ spielsweise ein Stecker oder eine Steckdose, umfasst eine Mehrzahl von Komponenten, welche zumindest abschnittsweise von einer gemeinsamen Kunststoffhülle umhüllt sind. Als Komponenten sind mindestens zwei elektrische Verbindungsleitungen vorge ¬ sehen. Zusätzlich sind als Komponenten ein Ethernet-Adernpaar, umfassend zwei Ethernet-Adern, oder zumindest eine für eine Ethernet-Kommunikation erforderliche elektronische Komponente vorgesehen. Die Ethernet-Adern sind elektrische Leitungen, welche insbesondere eine Ethernet-Datenkommunikation ermög ¬ lichen, d. h. für eine solche Ethernet-Datenkommunikation geeignet sind. Sie sind somit zur Übertragung elektrischer Kommunikationssignale, insbesondere Datenkommunikationssig ¬ nale, geeignet. Sie erfüllen zweckmäßigerweise eine Ether ¬ net-Spezifikation .

In einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer solchen elektrischen Verbindungseinheit werden somit die

Mehrzahl von Komponenten zumindest abschnittsweise von der gemeinsamen Kunststoffhülle umhüllt, wobei als Komponenten, wie oben bereits genannt, mindestens zwei elektrische Verbin ¬ dungsleitungen vorgesehen sind und zusätzlich als Komponenten das Ethernet-Adernpaar, umfassend die beiden Ethernet-Adern, vorgesehen sind oder zusätzlich als Komponente die zumindest eine für die Ethernet-Kommunikation erforderliche elektronische Komponente vorgesehen ist. Die zumindest eine für die Ethernet-Kommunikation erforderliche elektronische Komponente ist beispielsweise ein elektronischer Schaltkreis, zum Beispiel ein integrierter elektronischer Schaltkreis. Es können auch mehrere solcher elektronischen Komponenten vorgesehen sein. Diese elektronische Komponente ist zur Durchführung einer elektrischen Datenkommunikation geeignet und wird für eine solche Durchführung benötigt.

Die elektrische Verbindungseinheit ist insbesondere für

Elektronikeinheiten, beispielsweise für Steuergeräte, vorge- sehen, die eine Ethernet-Datenleitung benötigen, beispielsweise für ein Steuergerät für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Getriebesteuergerät. Durch die erfindungsgemäße Lösung kann dabei insbesondere eine Mediendichtheit der elektrischen Verbindungseinheit und des Gehäuses und eine Hochtemperatur ¬ beständigkeit sichergestellt werden. Bei derartigen elektri ¬ schen Verbindungseinheiten, insbesondere wenn die Komponenten in die Kunststoffhülle eingegossen werden, d. h. die Kunst- stoffhülle in einem Gussverfahren, insbesondere in einem Spritzgussverfahren, hergestellt wird, wurden bisher keine Ethernet-Datenleitungen vorgesehen, da eine Leitungsführung innerhalb einer solchen elektrischen Verbindungseinheit üb ¬ licherweise über eine Länge von mehr als 15 mm erforderlich ist. Bei Ethernet-Adernpaaren ist eine unverdrillte und nicht ge ¬ schirmte Leitungsführung über mehr als 15 mm jedoch schwierig, da sie mit elektromagnetischer Störanfälligkeit verbunden ist, so dass dann eine Signalübertragung gestört sein könnte oder nicht mehr möglich ist.

Für solche insbesondere als Getriebesteuergerät ausgebildeten Elektronikeinheiten, die insbesondere dicht und hochtempera ¬ turbeständig sind, gibt es bisher bereits als Steckverbindungs ¬ und Leitungssysteme ausgebildete elektrische Verbindungsein- heiten, die über Distanzen von mehr als 15 mm die elektrische Verbindung von einem Steckkontakt zu einem Schaltungsträger herstellen. Dazu gibt es Steckverbinder, speziell Stanzgitter, an denen lange metallische Streifenleitungen, die als elekt ¬ rische Leitungen dienen, in Kunststoff eingespritzt sind. Das eine Ende der Leitungen ist mit dem Schaltungsträger verbunden, das andere Ende typischerweise mit Steckverbinderkontakten oder anderen elektrisch leitenden Elementen ausgestattet. Im Stand der Technik ist eine Integration eines Ethernet-Adernpaares nicht vorgesehen aufgrund der oben genannten Probleme.

Es sind daher bisher separate automotive Ethernet-Datenleitungen vorgesehen, deren Kabel typischerweise aus einem engbenachbarten verdrillten Adernpaar besteht, eventuell geschirmt. In Steck- und Übergangsbereichen muss die Verdrillung auf möglichst kurze Strecken, insbesondere kleiner als 15 mm, aufgelöst werden. Auf dieser kurzen, unverdrillten Leitungsstrecke bleibt die

Funktionalität der Signalübertragung erhalten. Mit längeren unverdrillten Leitungsstrecken steigt das Risiko des Verlustes der Signalübertragungsfunktionalität. Ebenso steigt das Risiko durch Störstrahlung.

Im Stanzgitter der oben beschriebenen bisher bekannten elektrischen Verbindungseinheit lassen sich die gestanzten

Streifenleitungen nicht als verdrillte Leitung realisieren. Auch eine vollständige Schirmung ist aufwendig. Auch eine mögliche ungleiche Länge der Stanzgitterleitungen, eine mögliche starke Abwinklung des Leitungsverlaufs und ein vergleichsweise hoher Abstand der benachbarten Leitungen macht die Nutzung als Ethernet-Adernpaar unmöglich.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist das Ethernet-Adernpaar in der elektrischen Verbindungseinheit, insbesondere für mecha- tronische Systeme wie beispielsweise Getriebesteuergeräte, in der Regel viel länger als 15 mm. Dabei wird durch die erfin ¬ dungsgemäße Lösung auch bei einer solchen Länge die Signal ¬ übertragung sichergestellt. Eine Distanz des eng benachbarten Adernpaares ist bei der erfindungsgemäßen Lösung geringer als 500 ym. Das Ethernet-Adernpaar wird bei der erfindungsgemäßen Lösung durch ein dichtes Gehäuse hindurchgeführt. Die Mediendichtheit ist dabei sichergestellt. Die erfindungsgemäße elektrische Verbindungseinheit ist dabei vorteilhafterweise hochtempera- turstabil ausgebildet, insbesondere hält sie über eine Dauer von 3000 Stunden einer Temperatur von 150°C stand und/oder über eine Dauer von 240 Stunden einer Temperatur von 175°C stand. Die Komponenten der elektrischen Verbindungseinheit sind vorteilhafterweise derart ausgebildet, dass sie auch einen heißen Spritzguss-Herstellungsprozess der Kunststoffhülle überstehen. Vorteilhafterweise erfüllt das Ethernet-Adernpaar die Spezi ¬ fikation für automotive Ethernet-Leitungen LV213 Beiblatt OABR 100 BASET1.

Bei der Alternative, die zumindest eine für die Ether- net-Kommunikation erforderliche elektronische Komponente oder eine Mehrzahl solcher Komponenten in der elektronischen Verbindungseinheit vorsieht, sind diese eine oder mehreren Kom ¬ ponenten vom Schaltungsträger im Gehäuse der beispielsweise als Steuergerät, insbesondere Getriebesteuergerät, ausgebildeten Elektronikeinheit in die elektrische Verbindungseinheit ver ¬ lagert, so dass keine Kabelführung des Ethernet-Adernpaars durch die elektrische Verbindungseinheit hindurch bis zu den übli- cherweise auf dem Schaltungsträger im Gehäuse angeordneten für die Ethernet-Kommunikation erforderlichen elektronischen Komponenten erforderlich ist. Dadurch wird eine Länge des Ethernet-Adernpaares, welches dann noch zur Kontaktierung dieser elektronischen Komponenten für die Ethernet-Kommunikation in der elektrischen Verbindungseinheit erforderlich ist, beispiels ¬ weise auf die unkritische Länge von unter 15 mm oder maximal 15 mm verkürzt .

Das Ethernet-Adernpaar ist beispielsweise als ein Ethernet-Kabel ausgebildet, oder die Ethernet-Adern sind als Lackdrähte ausgebildet und zur Ausbildung des Ethernet-Adernpaares mit ¬ einander verdrillt oder die Ethernet-Adern sind als Stanzgitterleitungen ausgebildet oder die Ethernet-Adern sind auf mindestens einer Leiterplatte ausgebildet. Dadurch kann eine an die jeweiligen Erfordernisse der elektrischen Verbindungs ¬ einheit angepasste Ausbildung des Ethernet-Adernpaares gewählt werden. Im Verfahren zur Herstellung wird das Ethernet-Adernpaar entsprechend ausgebildet. In einer vorteilhaften Ausführungsform sind die als Stanzgitterleitungen ausgebildeten Ethernet-Adern zur Ausbildung des Ethernet-Adernpaars miteinander verdrillt. In der entspre ¬ chenden Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung werden sie entsprechend miteinander verdrillt. Durch das Verdrillen wird die Störanfälligkeit für elektromagnetische Störungen reduziert und dadurch die Signalübertragung sichergestellt.

Sind die Ethernet-Adern auf mindestens einer Leiterplatte ausgebildet, so ist die Leiterplatte vorteilhafterweise als eine flexible Leiterplatte ausgebildet oder über eine Dünnfräsung bereichsweise biegbar ausgebildet. Dadurch wird die Verlegung des Ethernet-Adernpaares in der elektrischen Verbindungseinheit entsprechend jeweiligen Erfordernissen ermöglicht.

Eine weitere Möglichkeit zur Verlegung des Ethernet-Adernpaares entsprechend den jeweiligen Erfordernissen wird beispielsweise dadurch erreicht, dass die Ethernet-Adern über ihren Adernverlauf hinweg auf mindestens zwei mittels mindestens eines Verbindungselementes abgewinkelt miteinander verbundenen Leiterplatten ausgebildet sind. Auch dadurch ist eine abge ¬ winkelte Verlegung des Ethernet-Adernpaares möglich. Es können auch mehrere solcher Leiterplatten über den Adernverlauf hinweg vorgesehen sein, wobei dann jeweils zwei dieser Leiterplatten mittels mindestens eines solchen Verbindungselementes mitei ¬ nander verbunden sind. Dadurch wird ein mehrfach abgewinkeltes Verlegen ermöglicht.

Die gemeinsame Kunststoffhülle ist vorteilhafterweise aus einem thermoplastischen Kunststoff oder aus einem duroplastischen Kunststoff ausgebildet, insbesondere als ein Gussteil, vor ¬ zugsweise als ein Spritzgussteil. Im Verfahren zur Herstellung wird die Kunststoffhülle entsprechend ausgebildet, d. h. die Komponenten werden zweckmäßigerweise in eine Gussform eingelegt und mit dem Kunststoff zumindest abschnittsweise umgössen. Dies erfolgt beispielsweise mit einem duroplastischen Kunststoff, zum Beispiel einem Epoxidharz, und wird dann auch als Ummolden bezeichnet, oder beispielsweise mit einem thermoplastischen Kunststoff im Spritzgussverfahren.

Zweckmäßigerweise ist zumindest an einem Ende zumindest einer der elektrischen Verbindungsleitungen und/oder zumindest einer der Ethernet-Adern ein elektrisches Kontaktelement angeordnet. Im Verfahren zur Herstellung wird es entsprechend angeordnet. Vorteilhafterweise wird es abschnittsweise mit dem Kunststoff der Kunststoffhülle umgössen, d. h. abschnittsweise mit ein ¬ gegossen. Dadurch wird die Mediendichtheit sichergestellt. Beispielsweise sind an den der Elektronikeinheit zugewandten Enden jeweils elektrische Kontaktelemente angeordnet, welche zum Beispiel jeweils als Einlötkontakt ausgebildet sind. Diese werden im Verfahren zur Herstellung beispielsweise durch Schweißen oder Crimpen mit dem jeweiligen Ende verbunden. Die Verbindung zum Schaltungsträger kann dann beispielsweise durch Löten erfolgen. An den anderen Enden sind beispielsweise elektrische Kontaktelemente angeordnet, welche als so genannte Crimpkontakte ausgebildet sind. Diese weisen ein Blindloch zum Einführen des Endes auf und werden durch Crimpen mit dem Ende verbunden. Beispielsweise sind diese elektrischen Kontakte ¬ lemente als Rundkontakte ausgebildet, um eine Steckverbindung zu ermöglichen .

Vorteilhafterweise sind die Ethernet-Adern von mindestens einer Schirmung umgeben, insbesondere beide Ethernet-Adern von einer gemeinsamen Schirmung. Es kann jedoch, alternativ oder zusätzlich, auch vorgesehen sein, dass beide Ethernet-Adern jeweils eine Schirmung aufweisen. Durch die Schirmung wird eine elektromagnetische Störanfälligkeit reduziert.

Die Schirmung ist beispielsweise ausgebildet als eine Draht ¬ geflechtumhüllung oder als ein elektrisch isolierender

Kunststoff oder als eine umhüllende Metallisierung auf einer KunststoffUmhüllung der Ethernet-Adern oder als ein elektrisch leitender und/oder metallfasergefüllter Kunststoff auf einer KunststoffUmhüllung der Ethernet-Adern. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.

Dabei zeigt: Figur 1 eine schematische Darstellung einer elektrischen Verbindungseinheit .

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer elektrischen Verbindungseinheit 1 für eine beispielsweise als ein Steuer- gerät, insbesondere als ein Getriebesteuergerät für ein

Fahrzeug, ausgebildete Elektronikeinheit 2. Die Elektroni ¬ keinheit 2 weist auf einem Schaltungsträger 3 angeordnete elektronische Bauteile 4, 5 auf, welche über die elektrische Verbindungseinheit 1 zu kontaktieren sind. Eines dieser elektronischen Bauteile 5 ist ein für eine Ether- net-Kommunikation erforderliches elektronisches Bauteil 5. Die elektrische Verbindungseinheit 1 weist im dargestellten Beispiel ein Stanzgitter 6 auf, in welchem zwei elektrische Verbindungsleitungen 7 als Streifenleitungen ausgebildet sind. Des Weiteren ist in dieses Stanzgitter 6 ein Ethernet-Adern- paar 8 eingelegt, welches zwei miteinander verdrillte Ether- net-Adern 9 aufweist, die mit einer gemeinsamen Ummantelung 10 versehen sind. Diese Ummantelung 10 oder zumindest ein Bestandteil dieser Ummantelung 10 ist vorteilhafterweise als eine Schirmung 11 ausgebildet, wodurch das Ethernet-Adernpaar 8 gegen elektromagnetische Störungen abgeschirmt ist.

Das Ethernet-Adernpaar 8 in der hier dargestellten Ausführungsform oder in den unten beschriebenen weiteren Ausführungsformen ist beispielsweise als ein gemeinsames Einlege ¬ teil 12 ausgebildet, welches in das Stanzgitter 6 und mit diesem zusammen in eine Gussform einlegbar ist oder direkt in die

Gussform einlegbar ist, wie im Folgenden noch näher beschrieben.

An jeweils einem äußeren Ende der elektrischen Verbindungsleitungen 7 ist jeweils ein als Steckkontakt ausgebildetes elektrisches Kontaktelement 13 angeordnet. Ebenso ist an jeweils einem äußeren Ende der Ethernet-Adern 9 jeweils ein als

Steckkontakt ausgebildetes elektrisches Kontaktelement 13 angeordnet. Diese elektrischen Kontaktelemente 13 am jeweiligen äußeren Ende sind, zumindest bei den Ethernet-Adern 9, zum Beispiel jeweils als ein so genannter Crimpkontakt ausgebildet, d. h. beispielsweise als Rundkontaktelement, in dessen je ¬ weiliges Blindloch die Ethernet-Ader 9 eingesteckt und ange- crimpt wird. An jeweils einem dem Schaltungsträger 3 zugewandten inneren Ende der elektrischen Verbindungsleitungen 7 ist jeweils ein als Übergangselement ausgebildetes elektrisches Kontaktelement 13 angeordnet, um einen Übergang von der als Streifenleitung ausgebildeten elektrischen Verbindungsleitung 7 zum Schaltungsträger 3 herzustellen. Ebenso ist an jeweils einem dem Schaltungsträger 3 zugewandten inneren Ende der Ether- net-Adern 9 jeweils ein als Übergangselement ausgebildetes elektrisches Kontaktelement 13 angeordnet, um einen Übergang von der jeweiligen Ethernet-Ader 9 zum Schaltungsträger 3 herzustellen. Diese elektrischen Kontaktelemente 13 am jeweiligen inneren Ende sind, zumindest bei den Ethernet-Adern 9, bei ¬ spielsweise jeweils als ein so genannter Einlötkontakt aus- gebildet und beispielsweise mit der jeweiligen Ethernet-Ader 9 durch Schweißen oder Crimpen verbunden. Um einen ausreichenden Abstand zwischen den elektrischen Kontaktelementen 13 an den äußeren Enden und zwischen den elektrischen Kontaktelementen 13 an den inneren Enden des Ethernet-Adernpaars 8 sicherzustellen, sind die Ethernet-Adern 9 im jeweiligen Endbereich nicht miteinander verdrillt, d. h. sie sind in diesen Endbereichen ein unverdrilltes Ethernet-Adernpaar 8, wie in Figur 1 gezeigt.

Das Stanzgitter 6 mit dem eingelegten Ethernet-Adernpaar 8 wird, hier nicht dargestellt, zumindest abschnittsweise von einer

Kunststoffhülle umhüllt. Diese Kunststoffhülle erstreckt sich zweckmäßigerweise bis zu den elektrischen Anschlusskontakten 13, wobei insbesondere die elektrischen Anschlusskontakte 13 an den äußeren Enden abschnittsweise von der Kunst- stoffhülle umhüllt sind. Dadurch wird eine Mediendichtheit der elektrischen Verbindungseinheit 1 erreicht. Mediendicht be ¬ deutet insbesondere flüssigkeitsdicht und vorteilhafterweise auch gasdicht. Die Kunststoffhülle ist beispielsweise aus einem thermoplas ¬ tischen Kunststoff, zum Beispiel aus Polyamid, oder aus einem duroplastischen Kunststoff, zum Beispiel aus einem Epoxidharz, ausgebildet. Vorteilhafterweise wird zur Ausbildung der

Kunststoffhülle das Stanzgitter 6 mit dem eingelegten Ether- net-Adernpaar 8 oder zweckmäßigerweise mit dem gesamten das Ethernet-Adernpaar 8 umfassenden Einlegeteil 12 in eine

Gussform eingelegt und mit dem Kunststoff entsprechend umgössen. Bei einem thermoplastischen Kunststoff erfolgt dies zweckmä- ßigerweise in einem Kunststoffspritzgusswerkzeug und mittels eines Kunststoffspritzgussverfahrens .

Das Ethernet-Adernpaar 8 ist beispielsweise als ein hochtem- peraturgeeignetes für automotive Anwendungen, d. h für Fahr ¬ zeuganwendungen, geeignetes Ethernet-Kabel ausgebildet, welches Temperaturen von 150°C für eine Dauer von 3000 Stunden standhält. Dieses Ethernet-Kabel ist auch für den Kunststoffspritzguss geeignet, d. h. es kann in das Stanzgitter 6 eingelegt und mit einem thermoplastischen Kunststoff, beispielsweise Polyamid, auf die oben beschriebene Weise zur Ausbildung der Kunst ¬ stoffhülle umspritzt werden.

Das die beiden miteinander verdrillten Ethernet-Adern 9 um- fassende Ethernet-Kabel weist grundsätzlich die gleichen

Leitungseigenschaften auf wie ein freiliegendes, außenliegendes Ethernet-Kabel. Das Ethernet-Kabel kann einfach oder zweifach ummantelt sein und beispielsweise zusätzlich längsdicht in ¬ nerhalb der Ummantelung 10 oder der Ummantelungen 10 sein.

Alternativ kann das Ethernet-Adernpaar 8 auf andere Weise ausgebildet und/oder geschirmt sein, wobei es dann vorteil ¬ hafterweise die gleichen Leitungseigenschaften aufweist. Bei der beschriebenen und in Figur 1 schematisch dargestellten Ausbildung der elektrischen Verbindungseinheit 1 kann vorteilhafterweise eine bisher verwendete Ausbildung, insbesondere äußere Form, der elektrischen Verbindungseinheit 1 und des Stanzgitters 6 so bleiben wie bisher verwendet. Vorteilhaf- terweise wird hierfür an Stelle eines hier nicht dargestellten weiteren Paares konventioneller Stanzgitterstreifenleitungen das kunststoffgussgeeignete, insbesondere kunststoffspritz- gussgeeignete, hochtemperaturgeeignete und für Ether- net-Anwendungen geeignete Ethernet-Adernpaar 8, welches vor- teilhafterweise als ein verdrilltes Ethernet-Kabel ausgebildet ist, eingelegt. Die elektrische Verbindungseinheit 1 und deren Stanzgitter 6 haben somit vorteilhafterweise die gleichen Eigenschaften wie bisher, beispielsweise lediglich reduziert um das weitere Stanzgitterstreifenleitungspaar und erweitert um die Funktion der Ethernet-Datenleitung mittels des integrierten Ether- net-Adernpaars 8 zum sicheren Betrieb einer Ether- net-Kommunikationsschnittstelle des mechatronischen Systems, d. h. der beispielsweise als Steuergerät, insbesondere Ge ¬ triebesteuergerät für ein Fahrzeug, ausgebildeten Elektroni- keinheit 2.

Alternativ zur oben genannten und in Figur 1 dargestellten Ausbildung des Ethernet-Adernpaars 8 als Ethernet-Kabel können die Ethernet-Adern 9 als Lackdrähte ausgebildet sein, welche miteinander verdrillt werden, in das Stanzgitter 6 eingelegt und auf die oben beschriebene Weise mit dem Kunststoff zur Ausbildung der Kunststoffhülle umhüllt werden. Alternativ können die Ethernet-Adern 9 des Ethernet-Adernpaares 8 als Stanzgitter ¬ leitungen ausgebildet sein, beispielsweise als impedanzkon- trollierte Streifenleitungen, welche dann auf die oben be ¬ schriebene Weise mit dem Kunststoff zur Ausbildung der

Kunststoffhülle umhüllt werden. Alternativ kann, insbesondere mittels des Stanzgitters 6 oder mittels eines weiteren

Stanzgitters, eine verdrillte Streifenleitung ausgebildet werden, indem die Ethernet-Adern 9 als Stanzgitterleitungen, insbesondere Stanzgitterstreifenleitungen, ausgebildet und miteinander verdrillt werden. Diese werden dann, beispielsweise eingelegt in das oben dargestellte Stanzgitter 6 und damit eingelegt in ein Gusswerkzeug oder direkt eingelegt in ein Gusswerkzeug und auf die oben beschriebene Weise mit dem

Kunststoff zur Ausbildung der Kunststoffhülle umhüllt, bei ¬ spielsweise umspritzt.

Alternativ können die Ethernet-Adern 9 auf mindestens einer Leiterplatte ausgebildet werden. Beispielsweise sind mehrere Leiterplattenstücke vorgesehen, welche über eine Dünnfräsung biegbar sind oder über zusätzliche Verbindungselemente mit- einander verbunden und zueinander anwinkelbar sind. Die

Ethernet-Adern 9 sind vorteilhafterweise impedanzkontrolliert.

Alternativ ist die Leiterplatte beispielsweise als eine flexible Leiterplatte ausgebildet, auch als Flexleiterplatte bezeichnet. Derartige flexible Leiterplatten sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt und weisen elektrische Leitungen auf, die äußerlich elektrisch isoliert sind und als Ethernet-Adern 9 verwendet werden können. Solche flexiblen Leiterplatten lassen sich im Wesentlichen beliebig biegen und legen. Auch diese

Ethernet-Adern 9 sind vorteilhafterweise impedanzkontrolliert. Die Leiterplatte oder Leiterplatten oder Leiterplattenstücke werden dann ebenfalls in das Stanzgitter 6 und mit diesem in das Gusswerkzeug oder direkt in das Gusswerkzeug eingelegt und auf die oben beschriebene Weise mit dem Kunststoff zur Ausbildung der Kunststoffhülle umhüllt, beispielsweise umspritzt.

In einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform wird das für die Ethernet-Kommunikation erforderliche elektronische Bauteil 5 nicht auf dem Schaltungsträger 3 angeordnet, sondern als für die Ethernet-Kommunikation erforderliche Komponente in die elektrische Verbindungseinheit 1 integriert. Dann ist das Einbringen des Ethernet-Adernpaars 8 nicht erforderlich oder es ist zumindest ein wesentlich kürzeres Ethernet-Adernpaar 8 erforderlich.

Vorzugsweise sind die elektrische Verbindungseinheit 1 und deren Komponenten hochtemperaturstabil , insbesondere halten sie für 3000 Stunden einer Temperatur von 150°C und/oder für 240 Stunden einer Temperatur von 175°C stand.

Die elektrische Verbindungseinheit 1 ist vorteilhafterweise äußerlich beständig gegen Wasser und Öle und sonstige kraft ¬ fahrzeugtypische Medien, d. h. sie ist mediendicht ausgebildet. Vorteilhafterweise ist die elektrische Verbindungseinheit 1 des Weiteren gasdicht, beispielsweise bis 500 mbar Unterdruck. Vorteilhafterweise lassen sich zumindest das Ethernet-Adern ¬ paar 8 und alle damit in der jeweiligen Ausbildung verbundenen Bestandteile, d. h. vorteilhafterweise das gesamte Einlege ¬ teil 12, zumindest in Teilbereichen biegen, um eine jeweils für die elektrische Verbindungseinheit 1 erforderliche Form zu erreichen .

Das Ethernet-Adernpaar 8 umfasst in allen Ausführungsformen vorteilhafterweise zwei Ethernet-Adern 9, welche miteinander verdrillt sein können. Die Ethernet-Adern 9 sind vorteilhafterweise bereits äußerlich elektrisch isoliert oder werden im Herstellungsverfahren zur Herstellung der elektrischen Verbindungseinheit 1 mit einem elektrisch isolierenden Material umhüllt. Die elektrischen Eigenschaften des Ethernet-Adernpaars 8 er ¬ füllen zweckmäßigerweise die zutreffenden automotiven Ether- net-Anforderungen gemäß OABR (Open alliance BroadRreach

Ethernet) . Das als Kabelleitung, d. h. als Ethernet-Kabel , ausgebildete Ethernet-Adernpaar 8 erfüllt zweckmäßigerweise die LV 213 (Kabel) Beiblatt OABR BASE Tl.

Das gesamte System aus elektrischer Verbindungseinheit 1 und beispielsweise als Steuergerät, insbesondere Getriebesteuer ¬ gerät, ausgebildeter Elektronikeinheit 2 erfüllt zweckmäßi ¬ gerweise die zutreffenden OABR Ethernet-Anforderungen .

Das Ethernet-Adernpaar 8 in seiner jeweiligen oben beschriebenen Ausbildung, d. h. vorteilhafterweise das gesamte Einlege ¬ teil 12, und vorteilhafterweise auch die weiteren von der Kunststoffhülle umhüllten Komponenten der elektrischen Verbindungseinheit 1 lassen sich vorteilhafterweise im Kunst ¬ stoffspritzgussverfahren mit einem Thermoplast, zum Beispiel Polyamid, auf die oben beschriebene Weise zumindest ab ¬ schnittsweise ummanteln oder in einem Ummoldingprozess mit einem Duroplast, zum Beispiel mit einem gefüllten Epoxidharz, zumindest abschnittsweise ummanteln. Vorteilhafterweise kann im Verfahren zur Herstellung der elektrischen Verbindungseinheit 1 am jeweiligen Ende der jeweiligen Ethernet-Ader 9 und/oder am jeweiligen Ende der jeweiligen elektrischen Verbindungsleitung 7 ein jeweiliges elektrisches Kontaktelement 13 angebracht werden, wie oben bereits beschrieben, beispielsweise ein Rundkontakt, ein Rechteckkontakt, ein Lötkontakt, ein so genannter Jumper oder ein anderes elektrisches Kontaktelement 13. Das Anbringen kann beispielsweise durch Schweißen, Crimpen, Clipsen, Löten oder auf andere Weise erfolgen.

Vorteilhafterweise lässt sich das auf die oben beschriebene Weise ausgebildete Ethernet-Adernpaar 8 einschließlich der angebrachten elektrischen Kontaktelemente 13, d. h. das gesamte Einlegeteil 12, durch angepasste Gestaltung der Kunststoffhülle so in die Kunststoffhülle integrieren, dass die elektrische Verbindungseinheit 1 zwischen den elektrischen Kontaktele ¬ menten 13 mediendicht ausgebildet ist. Das Ethernet-Adernpaar 8 ist vorteilhafterweise von mindestens einer Schirmung 11 umgeben. Diese Schirmung 11 kann beispielsweise ausgebildet werden mittels einer in das Stanz ¬ gitter 6 und/oder in das Gusswerkzeug eingelegten Drahtgeflechtumhüllung, mittels eines in einer ersten Vorumspritzung aufgebrachten elektrisch isolierenden Kunststoffs, mittels einer aufgebrachten umhüllenden Metallisierung auf einer beispielsweise durch eine erste Vorumspritzung erzeugten und bereits dünn anliegenden KunststoffIsolierung um das Ethernet-Adernpaar 8 und/oder mittels einer weiteren Vorumsprit zung aus einem elektrisch leitenden Kunststoff oder einem metall- fasergefülltem Kunststoff, welcher auf die durch die erste Vorumspritzung erzeugte erste Hülle aus dem elektrisch isolierenden Kunststoff aufgebracht wird. Bezugs zeichenliste

1 Verbindungseinheit

2 Elektronikeinheit

3 Sehaltungsträger

4, 5 Bauteil

6 Stanzgitter

7 Verbindungsleitung

8 Ethernet-Adernpaar

9 Ethernet-Ader

10 Ummantelung

11 Schirmung

12 Einlegeteil

13 Kontaktelernent