DE102009030271A1 - Contact unit, especially for the electromotor of a hybrid drive vehicle, is sealed against moisture and shrouded against electromagnetic interference - Google Patents

Contact unit, especially for the electromotor of a hybrid drive vehicle, is sealed against moisture and shrouded against electromagnetic interference Download PDF

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Abstract

The contact unit (1) has two contact sections (2,3) for an electrical unit, and especially a hybrid motor vehicle electromotor drive with a control. When the contacts are linked they at least shroud emission and entry of electromagnetic radiation. A seal (5) prevents the entry of moisture between the connected contacts (6,6'). A safety unit (7) prevents a current flow if the contacts are separated.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kontaktierungsanordnung mit einem ersten und einem damit verbindbaren zweiten Kontaktierungsteil zum Verbinden zumindest eines elektrischen Verbrauchers eines Kraftfahrzeuges mit einer zugehörigen Steuereinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The present invention relates to a contacting arrangement with a first and a connectable second contacting part for connecting at least one electrical load of a motor vehicle with an associated control device according to the Preamble of claim 1.

Eine gattungsgemäße Kontaktierungsanordnung ist beispielsweise aus der DE 10 2006 053 791 A1 bekannt und weist in dieser bekannten Form eine auf einer Leiterplatine angeordnete elektrische Steuer- oder Schalteinheit auf. Eine elektromotorische Antriebseinheit, welche über die bekannte Kontaktierungsanordnung elektrisch kontaktiert werden soll, ist dabei in einem Gehäuseabschnitt angeordnet, der einen Einschub für die erwähnte Leiterplatine aufweist. Die elektrische Kontaktierung erfolgt mittels leiterplattenseitig angeordneten Kontaktelementen, die beim Einfügen der Leiterplatine in den Einschub zur Bildung einer Steckverbindung mit dem elektromotorischen Antrieb ausgebildet sind. Die bekannte Kontaktierungsanordnung soll insbesondere die zur Montage derselben erforderlichen Arbeitsschritte reduzieren und gleichzeitig eine zuverlässige elektrische und/oder mechanische Kopplung gewährleisten.A generic contacting arrangement is for example from the DE 10 2006 053 791 A1 known and has in this known form a arranged on a printed circuit board electrical control or switching unit. An electromotive drive unit, which is to be electrically contacted via the known contacting arrangement, is arranged in a housing section, which has a slot for the mentioned printed circuit board. The electrical contacting takes place by means of printed circuit board side contact elements, which are formed during insertion of the printed circuit board in the slot to form a plug connection with the electric motor drive. The known contacting arrangement is intended in particular to reduce the work steps required for mounting the same and at the same time to ensure reliable electrical and / or mechanical coupling.

Aus der DE 10 2006 030 805 A1 ist ein Gehäuse aus Kunststoff mit einer Anzahl von nach außen geführten Kontakten bekannt, welches Sensoren und/oder elektronische Bauelemente aufnimmt und welches, insbesondere zusätzlich zu einem bereits vorhandenen Deckel, einen metallischen oder metallisierten Deckel aufweist, der elektrisch leitend an einen Massekontakt angeschlossen ist. Hierdurch soll insbesondere die elektromagnetische Verträglichkeit verbessert werden.From the DE 10 2006 030 805 A1 a housing made of plastic with a number of contacts outwardly known, which receives sensors and / or electronic components and which, in particular in addition to an existing lid, a metallic or metallized lid which is electrically connected to a ground contact. As a result, in particular, the electromagnetic compatibility is to be improved.

Schließlich ist aus der DE 93 20 250 U1 ein Anschlussfeld für ein elektronisches Steuergerät bekannt.Finally, out of the DE 93 20 250 U1 a connection panel for an electronic control unit known.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine gattungsgemäße Kontaktierungsanordnung, eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine hohe Flexibilität auszeichnet.The The present invention addresses the problem of for a generic contacting arrangement, an improved or at least one alternative embodiment specify, in particular, by a high flexibility distinguished.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This Problem is inventively by the subject of independent claim 1. advantageous Embodiments are the subject of the dependent Claims.

Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine an sich bekannte Kontaktierungsanordnung mit einem ersten Kontaktierungsteil und einem damit verbindbaren zweiten Kontaktierungsteil zum Verbinden zumindest eines elektrischen Verbrauchers, insbesondere einer elektromotorischen Antriebseinheit eines Kraftfahrzeuges mit einer Steuereinrichtung derart weiterzubilden, dass diese sowohl gegenüber von außen eindringender Feuchtigkeit widerstandsfähiger ist als auch eine verbesserte elektromagnetische Verträglichkeit aufweist und durch diesen Umstand an nahezu beliebiger Stelle im Kraftfahrzeug angeordnet werden kann. Die beiden Kontaktierungsteile der erfindungsgemäßen Kontaktierungsanordnung sind aus diesem Grund so ausgebildet, dass sie eine Ein- und Ausstrahlung elektromagnetischer Strahlung in miteinander verbundenem Zustand zumindest erschweren und reduzieren und dadurch eine einerseits weniger störanfällige und andererseits eine weniger Störsignale aussendende elektrische Kontaktierung ermöglichen. Zugleich weist die erfindungsgemäße Kontaktierungsanordnung eine Dichtung auf, welche die über die Kontaktierungsanordnung miteinander verbundenen elektrischen Kontakte gegen von außen eindringende Feuchtigkeit abdichtet, wodurch insbesondere Korrosionsprozesse reduziert oder vermieden werden können und dadurch eine Kontaktierungsanordnung geschaffen werden kann, die vergleichsweise langlebig ist. Die erfindungsgemäß ausgebildete Kontaktierungsanordnung benötigt darüber hinaus deutlich weniger Bauraum, da sie vorzugsweise sämtliche Hochvoltkontakte komprimiert zusammenfasst. Die Hochvoltkontakte können dabei als üblicherweise bekannte Steckkontakte ausgeführt sein, wobei sowohl eine EMV-Dichtung (elektromagnetische Verträglichkeits-Dichtung) als auch eine sogenannte Umweltdichtung, vorzugsweise unverlierbar an zumindest einem der beiden Kontaktierungsteile vorgesehen sind. Eine derartige erfindungsgemäße Kontaktierungsanordnung ist darüber hinaus äußerst montagefreundlich und robust und durch ihre hohe elektromagnetische Verträglichkeit sowie ihre Dichtheit gegenüber von außen eindringender Feuchtigkeit an nahezu beliebiger Stelle in einem Motorraum eines elektromotorisch antreibbaren Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Hybridfahrzeuges, einbaubar, wodurch die Flexibilität deutlich erhöht wird, da insbesondere umfangreiche Anpassungen an einer Karosserie oder Sonderlösungen bezüglich einem packaging in der Leistungselektronik vermieden werden können. Durch die kompakte Bauweise der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktierungsanordnung kann diese auch beispielsweise an vergleichsweise kleinen Stirnseiten eines Steuergerätes vorgesehen werden. Ebenfalls von großem Vorteil bei der erfindungsgemäßen Kontaktierungsanordnung ist, dass diese vergleichsweise servicefreundlich ist und zudem ein im Vergleich zu bisherigen Kontaktierungsanordnungen deutlich reduziertes Gewicht aufweist, was insbesondere für die Leistungsfähigkeit des elektromotorisch angetriebenen Kraftfahrzeuges Vorteile bietet.The The present invention is based on the general idea, a known per se contacting arrangement with a first contacting part and a second contacting part connectable therewith for connection at least one electrical load, in particular an electromotive Drive unit of a motor vehicle with a control device educate in such a way that these both opposite Moisture resistant outside is as well as an improved electromagnetic compatibility and by this fact almost anywhere in the Motor vehicle can be arranged. The two contacting parts the contacting arrangement according to the invention For this reason, they are designed so that they have a radiation electromagnetic radiation in interconnected state at least aggravate and reduce and thereby one hand less susceptible to interference and one less Interference signals enable electrical contacting. At the same time, the contacting arrangement according to the invention a seal, which via the contacting arrangement interconnected electrical contacts against penetrating from the outside Moisture seals, which in particular corrosion processes can be reduced or avoided and thereby a Contacting arrangement can be created, the comparatively is durable. The inventively designed Contacting arrangement needed beyond significantly less space, as they are preferably all High voltage contacts summarized compressed. The high-voltage contacts can be used as commonly known plug contacts be executed, with both an EMC gasket (electromagnetic Compatibility seal) as well as a so-called environmental seal, preferably provided captive on at least one of the two contacting parts are. Such a contacting arrangement according to the invention is also extremely easy to install and robust and by their high electromagnetic compatibility and their impermeability to the outside penetrating Moisture at almost anywhere in an engine compartment electric motor driven motor vehicle, in particular one Hybrid vehicle, installable, which makes the flexibility significantly is increased because in particular extensive adjustments to a body or special solutions regarding packaging in the power electronics can be avoided. Due to the compact design of the invention electrical contacting arrangement can also this example on comparatively small end faces of a control unit be provided. Also of great advantage in the invention Kontaktierungsanordnung is that this comparatively easy to service is and also a compared to previous Kontaktierungsanordnungen has significantly reduced weight, which is especially for the performance of the electric motor driven Motor vehicle benefits.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung, weist die Kontaktierungsanordnung eine Sicherheitseinrichtung auf, die die über die Kontaktierungsanordnung miteinander zu verbindenden elektrischen Kontakte stromlos schaltet, sofern die beiden Kontaktierungsteile der Kontaktierungsanordnung nicht fest und einwandfrei miteinander verbunden sind. Eine derartige Sicherheitseinrichtung kann beispielsweise in der Art eines Steckers und einer Buchse vorgesehen sein, wobei ein Stromfluss in den einzelnen elektrischen Kontakten der elektrischen Kontaktierungsanordnung ausschließlich dann freigegeben wird, sofern der Stecker in die Buchse der Sicherheitseinrichtung vollständig eingesteckt ist. Eine derartige Sicherheitseinrichtung verhindert insbesondere freiliegende und stromführende elektrische Kontakte und reduziert dadurch eine Unfallgefahr erheblich.at an advantageous embodiment of the invention Solution, the contacting arrangement has a safety device on, which via the contacting arrangement with each other switched to be connected electrical contacts, if provided the two contacting parts of the contacting arrangement not firmly and immaculately connected. Such Safety device can, for example, in the manner of a plug and a socket, wherein a current flow in the individual electrical contacts of the electrical contacting arrangement is released only if the plug in fully insert the socket of the safety device is. Such a safety device prevents in particular exposed and live electrical contacts and This reduces the risk of accidents considerably.

Zweckmäßig sind die beiden Kontaktierungsteile der Kontaktierungsanordnung miteinander verschraubbar. Eine derartige Verschraubung sichert einerseits eine zuverlässige Verbindung der beiden Kontaktierungsteile und verhindert andererseits ein ungewolltes und schnelles Lösen. Selbstverständlich kann anstelle der Verschraubung auch eine Clipsverbindung vorgesehen sein, welche jedoch eine so hohe Anpresskraft aufbringen kann, dass eine zuverlässige Abdichtung der erfindungsgemäßen Kontaktierungsanordnung gegenüber von außen eindringender Feuchtigkeit stets gegeben ist. Selbstverständlich können auch Führungsstifte oder andere Hilfsmittel vorgesehen werden, die eine Zwangsführung der beiden Kontaktierungsteile zueinander beim Verbinden bewirken und dadurch ein Beschädigen der elektrischen Kontakte beim Verbinden der beiden Kontaktierungsteile, insbesondere bei einem Verkanten, zuverlässig ausschließen.expedient are the two contacting parts of the contacting arrangement screwed together. Such a screw ensures on the one hand a reliable connection of the two contacting parts and on the other hand prevents unwanted and quick release. Of course, instead of the screw connection also be provided a clip connection, which, however, such a high Contact force can muster that a reliable seal the contacting arrangement according to the invention against moisture penetrating from outside is always given. Of course you can too Guide pins or other aids are provided the one forced operation of the two contacting parts to each other When connecting cause and thereby damaging the electrical contacts when connecting the two contacting parts, especially with a tilt, reliably exclude.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Further important features and advantages of the invention will become apparent from the Subclaims, from the drawings and from the associated Description of the figures with reference to the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It it is understood that the above and the following yet to be explained features not only in each case specified combination, but also in other combinations or can be used in isolation, without the scope of the present To leave invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.preferred Embodiments of the invention are in the drawings and will become more apparent in the following description explained, wherein the same reference numerals to the same or similar or functionally identical components relate.

Dabei zeigen, jeweils schematisch,there show, in each case schematically,

1 eine Ansicht auf ein Kontaktierungsteil einer erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktierungsanordnung, 1 a view of a contacting part of an electrical contacting arrangement according to the invention,

2 eine Schnittdarstellung durch die erfindungsgemäße Kontaktierungsanordnung, 2 a sectional view through the contact arrangement according to the invention,

3 eine mögliche Anordnung einer Kontaktierungsanordnung an einem elektrischen Verbraucher. 3 a possible arrangement of a contacting arrangement on an electrical consumer.

Entsprechend der 2, weist eine erfindungsgemäße Kontaktierungsanordnung 1 ein erstes Kontaktierungsteil 2 sowie ein damit verbindbares zweites Kontaktierungsteil 3 auf. Die Kontaktierungsanordnung 1 dient dabei zum elektrischen Kontaktieren zumindest eines elektrischen Verbrauchers, beispielsweise einer elektromotorischen Antriebseinheit eines Kraftfahrzeuges, beispielsweise eines Hybridfahrzeuges, mit einer Steuereinrichtung. Die erfindungsgemäße Kontaktierungsanordnung 1 umfasst dabei eine sogenannte EMV-Falle 4 (elektromagnetische Verträglichkeit-Falle) auf, welche ein Ein- und Ausstrahlen elektromagnetischer Strahlung zumindest erschwert. Darüber hinaus umfasst die erfindungsgemäße Kontaktierungsanordnung 1 wenigstens eine Dichtung 5 auf, welche über die Kontaktierungsanordnung 1 miteinander verbundene elektrische Kontakte 6 gegen eindringende Feuchtigkeit abdichtet. Derartige elektrische Kontakte 6 können insbesondere Drehstromphasen U, V und W darstellen. Die erfindungsgemäße Kontaktierungsanordnung 1 erlaubt somit ein kompaktes Bündeln einer derartigen Kontaktstelle in der Art eines Anschlussfeldes, so dass diese beispielsweise an einem elektrischen Verbraucher 8 (vgl. 3) stirnseitig platziert werden kann.According to the 2 has a contacting arrangement according to the invention 1 a first contacting part 2 and a second contacting part connectable therewith 3 on. The contacting arrangement 1 serves for electrically contacting at least one electrical load, for example an electric motor drive unit of a motor vehicle, for example a hybrid vehicle, with a control device. The contacting arrangement according to the invention 1 includes a so-called EMC trap 4 (Electromagnetic compatibility trap), which at least makes it difficult to inject and emit electromagnetic radiation. In addition, the contacting arrangement according to the invention comprises 1 at least one seal 5 on, which via the contacting arrangement 1 interconnected electrical contacts 6 seals against penetrating moisture. Such electrical contacts 6 can represent in particular three-phase phases U, V and W. The contacting arrangement according to the invention 1 thus allows a compact bundling of such a contact point in the manner of a connection pad, so that this example, to an electrical load 8th (see. 3 ) can be placed on the front side.

Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Kontaktierungsanordnung 1 zusätzlich eine Sicherheitseinrichtung 7, beispielsweise in der Art einer Steckverbindung, aufweisen, die die über die Kontaktierungsanordnung miteinander zu verbindenden elektrischen Kontakte stromlos schaltet, sofern die beiden Kontaktierungsteile 2, 3 der Kontaktierungsanordnung 1 nicht fest miteinander verbunden sind. Hierdurch soll insbesondere das Freiliegen stromloser Teile und damit eine mögliche Verletzungsgefahr reduziert werden. Die einzelnen Kontakte können dabei allesamt innerhalb der erfindungsgemäßen Kontaktierungsanordnung 1 untergebracht werden, wobei dies sowohl für die Phasen U, V und W der Drehstromkontakte 6 als auch für die Plus- und Minusphasen der Kontakte 6' gilt. Darüber hinaus sind sämtliche Dichtungen (4, 5) in das Anschlussfeld, das heißt in die Kontaktierungsanordnung 1 integriert, wodurch diese nicht nur robust, sondern zudem montagefreundlich ist. Insbesondere die Dichtung 5 kann dabei verliersicher mit einem der beiden Kontaktteile 2, 3 verbunden werden. Generell kann die Sicherheitseinrichtung 7 in der Art eines Pilot-/Interlockkontaktes ausgeführt werden. Die mit der Kontaktierungsanordnung 1 realisierbar kompakte, standardisierte Interfacegeometrie ermöglicht darüber hinaus ein kompaktes, standardisiertes Leistungselektronikdesign und Packaging, wodurch sich erhebliche Kosteneinsparungen realisieren lassen. Zudem ist mit der erfindungsgemäßen Kontaktierungsanordnung 1 eine Gewichtsoptimierung möglich, was sich vorteilhaft auf einen Energieverbrauch des Kraftfahrzeuges auswirkt.In addition, the contacting arrangement according to the invention 1 in addition a safety device 7 , For example, in the manner of a plug-in connection, which switches the electrical contacts to be connected via the contacting with each other, provided that the two contacting parts 2 . 3 the contacting arrangement 1 not firmly connected. As a result, in particular the exposure of electroless parts and thus a possible risk of injury should be reduced. The individual contacts can all be within the contacting arrangement according to the invention 1 be accommodated, this for both the phases U, V and W of the three-phase contacts 6 as well as for the plus and minus phases of the contacts 6 ' applies. In addition, all seals ( 4 . 5 ) in the connection field, that is in the contacting arrangement 1 integrated, making it not only sturdy, but also easy to install. In particular, the seal 5 can be captive with one of the two contact parts 2 . 3 get connected. In general, the security Facility 7 be executed in the manner of a pilot / Interlockkontaktes. The with the contacting arrangement 1 realizable compact, standardized interface geometry also enables compact, standardized power electronics design and packaging, resulting in significant cost savings. In addition, with the contacting arrangement according to the invention 1 a weight optimization possible, which has an advantageous effect on energy consumption of the motor vehicle.

Die beiden Kontaktierungsteile 2, 3 der erfindungsgemäßen Kontaktierungsanordnung 1 können darüber hinaus codiert sein, wodurch lediglich eine einzige richtige Anschlussposition möglich ist. Zur Optimierung des Dichtungskonzeptes zwischen den beiden Kontaktierungsteilen 2, 3 kann beispielsweise eine außen liegende hochohmige Dichtung 5 für den Korrosionsschutz vorgesehen werden, sowie eine innen liegende niederohmige EMV-Dichtung 4 zur vollständigen galvanischen Anbindung des Adaptergehäuses an das Gehäuse der Leistungselektronik.The two contacting parts 2 . 3 the contacting arrangement according to the invention 1 can also be encoded, whereby only a single correct connection position is possible. To optimize the sealing concept between the two contacting parts 2 . 3 For example, an external high-resistance seal 5 be provided for corrosion protection, as well as an internal low-resistance EMC gasket 4 for complete galvanic connection of the adapter housing to the housing of the power electronics.

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Claims (3)

Kontaktierungsanordnung (1) mit einem ersten und einem damit verbindbaren zweiten Kontaktierungsteil (2, 3) zum Verbinden zumindest eines elektrischen Verbrauchers (8), insbesondere einer elektromotorischen Antriebseinheit, eines Kraftfahrzeugs mit einer Steuereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass, – die beiden Kontaktierungsteile (2, 3) in miteinander verbundenem Zustand eine Ein- und Ausstrahlung elektromagnetischer Strahlung zumindest erschweren, – die Kontaktierungsanordnung (1) eine Dichtung (5) aufweist, welche über die Kontaktierungsanordnung (1) miteinander verbundene elektrische Kontakte (6, 6') gegen eindringende Feuchtigkeit abdichtet.Contacting arrangement ( 1 ) with a first and a second contacting part ( 2 . 3 ) for connecting at least one electrical load ( 8th ), in particular an electromotive drive unit, of a motor vehicle with a control device, characterized in that - the two contacting parts ( 2 . 3 ) in an interconnected state at least make it difficult to transmit and irradiate electromagnetic radiation, 1 ) a seal ( 5 ), which via the contacting arrangement ( 1 ) interconnected electrical contacts ( 6 . 6 ' ) seals against penetrating moisture. Kontaktierungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierungsanordnung (1) eine Sicherheitseinrichtung (7) aufweist, die die über die Kontaktierungsanordnung (1) miteinander zu verbindende elektrischen Kontakte (6, 6') stromlos schaltet, sofern die beiden Kontaktierungsteile (2, 3) der Kontaktierungsanordnung (1) nicht fest miteinander verbunden sind.Contacting arrangement according to claim 1, characterized in that the contacting arrangement ( 1 ) a safety device ( 7 ), which via the Kontaktierungsanordnung ( 1 ) to be connected to each other electrical contacts ( 6 . 6 ' ) de-energized, provided that the two contacting parts ( 2 . 3 ) of the contacting arrangement ( 1 ) are not firmly connected. Kontaktierungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kontaktierungselemente (2, 3) der Kontaktierungsanordnung (1) miteinander verschraubbar sind.Contacting arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the two contacting elements ( 2 . 3 ) of the contacting arrangement ( 1 ) are screwed together.
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