Titel

Steckergehäuse für eine Sensorvorrichtung und Steckermodul Die Erfindung betrifft ein Steckergehäuse für eine Steckervorrichtung und ein

Steckermodul.

Stand der Technik Heutige Drucksensoren, welche in einem Ansaugtrakt eines

Verbrennungsmotors verbaut sind, sind Wegbausensoren in einem 2nd-Level- Gehäuse mit analoger oder digitaler Schnittstelle. Typischerweise bestehen die Sensoren aus einem Drucksensormodul, meistens bestehend aus einem Premold-Gehäuse, welches mehr oder weniger aufwendig in das 2nd-Level- Gehäuse eingelötet oder eingeschweißt wird. Die notwendigen passiven Bauteile wie z.B. Stützkondensatoren werden entweder an das Premold-Modul angeklebt oder im 2nd-Level-Gehäuse verbaut.

Zusätzlich wird ein NTC-Fühler für die Temperaturmessung verbaut. Dieser wird bei der analogen Variante über den Stecker direkt nach außen geführt. Bei der digitalen Variante wird der NTC-Fühler an eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung zum Zwecke der Auswertung angeschlossen.

Zur Gewährleistung einer Medienbeständigkeit werden alle offenen elektrischen Kontakte wie z.B. Premold, NTC und Kondensatoren mit einer geeigneten

Dichtmasse versehen, um eine Korrosion zu verhindern. Um die

Medienanforderungen der Drucksensoranwendungen zu erfüllen, werden das Sensorelement, die anwendungsspezifische integrierte Schaltung zur

Auswertung und die Drahtbonds im Drucksensormodul typischerweise durch eine, das korrosive Medium neutralisiernde, Dichtmasse geschützt. Die Verbindung der unterschiedlichen Komponenten im Gehäuse in Kombination mit den unterschiedlichen Steckern machen üblicherweise komplexe Einlegeteile in den Kunststoff-Gehäuseteilen erforderlich. Unterschiedliche

Kundenanforderungen bezüglich Stecker- oder Stutzen-Geometrien führen dazu, dass diese vergleichsweise teuren Gehäuseteile für jede Variante aufwändig hergestellt werden müssen.

Die DE 10 2012 223 014 AI offenbart eine Vorrichtung zur Erfassung des Drucks und der Temperatur eines Mediums. Die Vorrichtung weist einen in einem gemeinsamen Gehäuse angeordneten Temperatursensor und Drucksensor auf, wobei das Gehäuse weiterhin einen Messraum umfasst. Der Messraum ist über einen Druckstutzen mit einem das Medium aufnehmenden Raum verbunden, wobei der Drucksensor in dem Messraum angeordnet ist. Ferner weist der Temperatursensor Anschlussleitungen auf. In dem Gehäuse sind zur

Kontaktierung der Anschlussleitungen des Temperatursensors entsprechende Anschlusskontakte vorgesehen. Weiterhin ist zur Aufnahme des

Temperatursensors in dem Gehäuse wenigstens eine in den Druckstutzen mündende konische Durchführung angeordnet, wobei sich die konische

Durchführung zum Druckstutzen hin erweitert. Ebenso ist es vorgesehen, dass in der konischen Durchführung wenigstens abschnittsweise eine die

Anschlussleitungen des Temperatursensors umschließende Dichtmasse eingebracht ist.

Offenbarung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung schafft ein Steckergehäuse für eine Sensorvorrichtung mit einem Stutzen, welcher an einer Innenseite einen Aufnahmebereich zur Aufnahme der Sensorvorrichtung aufweist, und einen Deckel, welcher an dem Stutzen mittels einer Befestigungsvorrichtung verbunden ist, wobei eine

Mehrzahl von gerade ausgebildeten, elektrisch leitfähigen Kontaktstiften derart in den Deckel eingebracht sind, dass jeweilige erste Enden der Kontaktstifte in ein Innenvolumen des Steckergehäuses hineinragen und über dem

Aufnahmebereich des Stutzens angeordnet sind, und jeweilige zweite Enden der Kontaktstifte im Bereich einer Anschlussbuchse des Deckels angeordnet sind. Die vorliegende Erfindung schafft des Weiteren ein Steckermodul mit dem erfindungsgemäßen Steckergehäuse und einer Sensorvorrichtung, welche in dem Aufnahmebereich des Stutzens angeordnet ist, wobei die Mehrzahl von gerade ausgebildeten, parallel zueinander angeordneten Kontaktstiften jeweilige elektrische Kontakte der Sensorvorrichtung kontaktieren.

Eine Idee der vorliegenden Erfindung ist es, einen Drucksensor mit

Direktkontaktierung auf dem Sensormodul zu realisieren, wobei eine Mehrzahl kostenreduzierender Elemente eingesetzt werden. Durch das Verwenden von einfachen, geraden Kontaktstiften, die nachträglich in den Gehäusedeckel eingebracht werden, können komplexe Einlegeteile vermieden werden. Dadurch werden die Kosten des Steckergehäuses signifikant gesenkt. Außerdem ist die Herstellung des Steckergehäuses ohne Einlegeteile deutlich einfacher.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht es zudem, auch eine Sensorvorrichtung mit einer Mehrzahl von Kontaktstiften durch einfache Kaltkontaktierung zu kontaktieren, ohne dass das System mechanisch überbestimmt ist. Damit ist eine sehr einfache Endmontage gewährleistet.

Mit der vorliegenden Erfindung sind sowohl Deckel- als auch Stutzenvarianten einfacher darstellbar, da man beide Gehäuseteile mehrfach verwenden und kombinieren kann. Das Variantenmanagement wird somit deutlich vereinfacht. Durch die gerade ausgebildeten, elektrisch leitfähigen Kontaktstifte kann eine zuverlässige elektrische Kontaktierung der Sensorvorrichtung ermöglicht werden.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Mehrzahl von Kontaktstiften in den Deckel eingeschossen, in einem vorbestimmten lateralen Abstand parallel zueinander angeordnet sind, und zumindest drei Kontaktstifte aufweisen.

Dadurch kann eine zuverlässige elektrische Kontaktierung von mehreren Kontakten bzw. Kontaktflächen der Sensorvorrichtung durch die Mehrzahl von Kontaktstiften ermöglicht werden.

Vorzugsweise ist ferner vorgesehen, dass die Mehrzahl von Kontaktstiften federelastisch ausgebildet sind. Somit kann eine Kontaktierung der elektrischen Kontakte der Sensorvorrichtung durch Anpressen der Mehrzahl von

Kontaktstiften an die elektrischen Kontakte der Sensorvorrichtung ermöglicht werden. Die Eigenfederung der Kontaktstifte dient dabei dem Toleranzausgleich der Kontaktstifte. Die Nachgiebigkeit der geraden Kontaktstifte macht somit zusätzliche Federelemente an der Sensorvorrichtung oder im Steckergehäuse unnötig. Das Prinzip ermöglicht den Einsatz einer etablierten, kostengünstigen Sensorvorrichtung. Dies weist den Vorteil der Möglichkeit auf, sämtliche passiven Bauteile zu integrieren. In diesem Fall sind keine weiteren passiven Bauteile im 2nd-Level-Gehäuse zu berücksichtigen. Des Weiteren kann eine kompakte Bauweise des Steckergehäuses bei gleichzeitig großem Nutzen ermöglicht werden. Überdies kann die anwendungsspezifische integrierte Schaltung mit umspritzt werden. Somit ist kein zusätzlicher Medienschutz der

anwendungsspezifischen integrierten Schaltung notwendig.

Vorzugsweise ist ferner vorgesehen, dass die Befestigungsvorrichtung durch eine Rastvorrichtung oder Klemmvorrichtung ausgebildet ist. Somit ist eine einfache und zuverlässige Befestigung des Deckels an dem Stutzen des Steckergehäuses möglich.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Rastvorrichtung an dem Deckel angeordnete federelastische Rastbügel aufweist, welche in an dem Stutzen angeordnete, zugeordnete Rastnasen eingreifen. Damit kann eine zuverlässige Verbindung zwischen Deckel und Stutzen des Steckergehäuses vorgesehen werden.

Vorzugsweise ist ferner vorgesehen, dass die federelastischen Rastbügel an einem, an einer dem Stutzen zugewandten Seite des Deckels ausgebildeten umlaufenden Rand angeordnet sind. Durch die Platzierung der Rastbügel an dem umlaufenden Rand des Deckels kann eine sichere und zuverlässige Befestigung des Deckels am Stutzen gewährleistet werden. Vorzugsweise ist ferner vorgesehen, dass die Mehrzahl von Kontaktstiften derart in den Deckel eingebracht sind, dass diese an die jeweiligen elektrischen

Kontakte der Sensorvorrichtung angepresst sind. Somit kann eine zuverlässige elektrische Kontaktierung der Mehrzahl von Kontaktstiften an den jeweiligen

Kontakten der Sensorvorrichtung ermöglicht werden.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass ein an die Anschlussbuchse anschließbarer Stecker mit der Sensorvorrichtung über die Mehrzahl von elektrisch leitfähigen Kontaktstiften und deren jeweils zugeordnete elektrische Kontakte der Sensorvorrichtung elektrisch verbunden ist. Somit kann eine einfache und sichere elektrische Verbindung von Stecker zu Sensorvorrichtung bei gleichzeitig kompakter Bauweise des Steckermoduls ermöglicht werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Sensorvorrichtung zur Messung eines Drucks ausgebildet ist, druckfest und luftdicht auf dem Stutzen verklebt ist, und eine Druckzufuhr der

Sensorvorrichtung an einer zum Stutzen benachbarten Unterseite der

Sensorvorrichtung angeordnet ist. Durch die Dichtklebung erfolgt in vorteilhafter

Weise die Medientrennung zwischen Druckzufuhr und Gehäuseinnenraum.

Vorzugsweise ist ferner vorgesehen, dass an die Sensorvorrichtung ein

Temperaturfühler angebunden ist, wobei der Temperaturfühler durch einen Heißleiter ausgebildet ist. Ein separat hergestelltes Heißleiter-Modul erlaubt es, den Temperaturfühler sehr einfach in das 2nd-Level-Gehäuse zu integrieren. Es ist somit keine weitere Kontaktierung oder Abdichtung notwendig.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Temperaturfühler mit Kunststoff umspritzt, in dem Stutzen montiert und heißverstemmt ist, wobei der Temperaturfühler eine Mehrzahl von elektrisch leitfähigen Kontaktbügeln aufweist, welche jeweilige elektrische Kontakte der Sensorvorrichtung kontaktieren. Somit kann der mit Kunststoff zu einem

Temperaturfühler-Modul umspritzte Temperaturfühler in einfacher Art und Weise in den Stutzen eingefügt bzw. in diesem befestigt werden. Die beschriebenen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich beliebig miteinander kombinieren.

Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen c Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor od im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale d Erfindung.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der

Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen

Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung.

Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die dargestellten Elemente der Zeichnungen si nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.

Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen

Steckergehäuses gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen

Steckergehäuses mit montierter Sensorvorrichtung und angebundenem Temperaturfühler gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Temperaturfühler-Moduls des erfindungsgemäßen Steckergehäuses gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; und Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Deckels des erfindungsgemäßen Steckergehäuses gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

In den Figuren der Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Elemente, Bauteile oder Komponenten, soweit nichts

Gegenteiliges angegeben ist.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen

Steckergehäuses gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Das Steckergehäuse 1 für die Sensorvorrichtung 10 weist einen Stutzen 12 und einen Deckel 14 auf, welcher an dem Stutzen mittels einer

Befestigungsvorrichtung 16 verbunden ist. Der Deckel 14 weist des Weiteren eine Anschlussbuchse 20 zum Anschluss eines Steckers auf. Die

Befestigungsvorrichtung 16 ist vorzugsweise durch eine Rastvorrichtung ausgebildet. Alternativ kann die Befestigungsvorrichtung 16 auch beispielsweise durch eine Klemmvorrichtung ausgebildet sein.

Ein an die Anschlussbuchse 20 anschließbarer Stecker ist mit der

Sensorvorrichtung 10 über eine Mehrzahl von (in Fig. 1 nicht gezeigten) elektrisch leitfähigen Kontaktstiften 18 und deren jeweils zugeordnete elektrische Kontakte 10a der Sensorvorrichtung 10 elektrisch verbunden.

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen

Steckergehäuses mit montierter Sensorvorrichtung und angebundenem

Temperaturfühler gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Der Stutzen 12 weist an einer Innenseite 12a einen Aufnahmebereich 12b zur Aufnahme der Sensorvorrichtung 10 auf. Die Sensorvorrichtung 10 ist in dem Aufnahmebereich 12b mit dem Stutzen 12 vorzugsweise verklebt. Alternativ kann die Sensorvorrichtung 10 auch in anderer geeigneter Weise am Stutzen 12 befestigt sein. Im Bereich einer Seitenwand des Stutzens 12 ist des Weiteren eine Rastnase 16c der Befestigungsvorrichtung 16 gezeigt. Die Befestigungsvorrichtung 16 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel an dem Deckel 14 angeordnete (in Fig. 2 nicht gezeigte) federelastische Rastbügel 16a auf, welche in an dem Stutzen 12 angeordnete, zugeordnete Rastnasen 16c eingreifen. Des Weiteren ist das Temperaturfühler-Modul 25 in den Stutzen 12 eingesetzt. Das

Temperaturfühler-Modul 25 weist einen (in Fig. 2 nicht gezeigten)

Temperaturfühler 22 auf. Eine Kontaktierung der Sensorvorrichtung 10 durch den Temperaturfühler 22 erfolgt über ein Paar von in dem Temperaturfühler-Modul 25 integrierten elektrisch leitfähigen Kontaktbügeln 24.

Die Sensorvorrichtung 10 ist zur Messung eines Drucks ausgebildet, druckfest und luftdicht auf dem Stutzen 12 verklebt, und eine Druckzufuhr der

Sensorvorrichtung 10 ist vorzugsweise an einer zum Stutzen 12 benachbarten Unterseite der Sensorvorrichtung 10 angeordnet.

Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Temperaturfühler-Moduls des erfindungsgemäßen Steckergehäuses gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Das Temperaturfühler-Modul 25 weist den Temperaturfühler 22 auf, welcher vorzugsweise durch einen Heißleiter bzw. NTC-Widerstand ausgebildet ist. Der Temperaturfühler 22 ist mit einem Kunststoffgehäuse umspritzt. Das

Temperaturfühler-Modul 25 weist des Weiteren Kontaktbügel 24 zur

Kontaktierung der Sensorvorrichtung 10 auf. Das Temperaturfühler-Modul 25 kann somit in den Stutzen 12 eingesetzt und durch Heißverstemmen befestigt werden.

Die für die Durchführung des Temperaturfühlers 22 durch den Stutzen 12 notwendige Medientrennung erfolgt vorzugsweise durch eine dichte Umspritzung der Kontakte des Temperaturfühlers 22 im Temperaturfühler-Modul und die Klebung des Temperaturfühler-Moduls in den Stutzen 12. Alternativ ist die direkte Anbindung des Temperaturfühlers 22 auf einer Rückseite des Temperaturfühler- Moduls 25 möglich. In diesem Fall erfolgt ein Einsetzen des Temperaturfühlers 22 von oben in den Stutzen 12 und eine anschließende Kontaktierung auf den jeweiligen Kontakten der Sensorvorrichtung 10 ohne vorheriges Umspritzen des Temperaturfühlers. Die Kontaktierung der Kontakte der Sensorvorrichtung 10 durch den Temperaturfühler 22 erfolgt vorzugsweise durch Löten. Alternativ kann die Kontaktierung auch durch Schweißen oder Leitkleben erfolgen.

Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Deckels des erfindungsgemäßen Steckergehäuses gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Der Deckel 14 weist gemäß der vorliegenden Ausführungsform drei Kontaktstifte 18 auf, welche in den Deckel 14 eingeschossen, in einem vorbestimmten lateralen Abstand parallel zueinander angeordnet und federelastisch ausgebildet sind. Die am Deckel 14 angeordnete Rastvorrichtung weist eine Mehrzahl von federelastischen Rastbügeln 16a auf, welche an einem, an einer dem Stutzen 12 zugewandten Seite des Deckels 14 ausgebildeten umlaufenden Rand 14c angeordnet sind.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Insbesondere lässt sich die Erfindung in mannigfaltiger Weise verändern oder modifizieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung wurde eine digitale Variante der Sensorvorrichtung in Form eines Drucksensors beschrieben.

Alternativ kann auch eine analoge Variante der Sensorvorrichtung 10

vorgesehen werden. Zur Realisierung der analogen Drucksensorvariante ist es erforderlich, das analoge NTC-Signal direkt nach außen auf den Stecker zu führen. Diese elektrische Anbindung des NTC-Signals kann entweder über ein hierfür ausgelegtes Päd auf einer Kontaktierungsseite der Sensorvorrichtung 10 realisiert werden, welches den Kontakt zum Stecker-Pin bzw. Kontaktstift ermöglicht, oder eine direkte Anbindung des NTC-Kontakts an dem Stecker-Pin durch z.B. Schweißen, Löten, eine Schneid-Klemm-Verbindung oder Leitkleben.