DE102011004977A1

DE102011004977A1 - Mehrreihige Direktkontaktierungssteckverbindung für Automotiv-Steuergeräte

Info

Publication number: DE102011004977A1
Application number: DE201110004977
Authority: DE
Inventors: Juergen Goetz; Hans-Walter Schmitt
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-03-02
Filing date: 2011-03-02
Publication date: 2012-09-06
Also published as: EP2495830A1

Abstract

Bei einer Direktkontaktierungssteckverbindung (1) mit einer Leiterplatte (2), die auf mindestens einer ihrer beiden Seiten eine Reihe von Kontaktflächen (3) aufweist, und mit einem mit der Leiterplatte (2) steckverbindbaren Direktkontaktierungsstecker (4), der zur elektrischen Direktkontaktierung der Kontaktflächen (3) der Leiterplatte (2) eine Reihe von in die Steckbahn der Leiterplatte (2) hineinragenden Kontaktfedern (6) aufweist, welche beim Ausbilden der Steckverbindung (1) durch die Leiterplatte (2) oder ein der Leiterplatte (2) vorgeordnetes Zusatzelement (11) ausgelenkt werden und auf den Kontaktflächen (3) schleifen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Leiterplatte (2) mehrere in Steckrichtung (7) des Direktkontaktierungssteckers (4) hintereinander angeordnete Reihen von Kontaktflächen (3) und der Direktkontaktierungsstecker (4) mehrere in Steckrichtung (7) hintereinander angeordnete Reihen von Kontaktfedern (6) aufweist.

Description

Die Erfindung geht aus von einer Direktkontaktierungssteckverbindung nach der Gattung des Anspruchs 1.
Steuergeräte bestehen meist aus einer Leiterplatte, auf der elektronische Bauelemente platziert sind, und einem Gehäuse. In Motorsteuergeräten wird auf die Leiterplatte üblicherweise eine Messerleiste montiert, um die elektrische Verbindung zwischen einem Kabelbaumstecker und der Leiterplatte herzustellen. Die Messerleiste stellt somit ein zusätzliches Bauteil bei der Montage des Steuergerätes dar.
Es sind auch so genannte elektrische Direktkontaktierungen bekannt, bei denen die Messerleiste entfällt und die einzelnen Pole des Kabelbaumes direkt auf der Leiterplatte kontaktiert werden. Dazu sind auf der Leiterplatte elektrische Kontaktflächen („Lands”) vorgesehen, die direkt durch Kontaktelemente des Kabelbaumsteckers kontaktiert werden. Allerdings sind die Kontaktflächen einer Direktkontaktierungssteckverbindung nach dem Stand der Technik nur in zwei Reihen angeordnet, nämlich in einer Reihe auf der Oberseite der Leiterplatte und in einer Reihe auf der Unterseite der Leiterplatte. Im Gegensatz zu einer Kontaktmesserleiste, die aus mehreren Kontaktreihen bestehen kann, besteht somit bei einer Direktsteckverbindung der Nachteil der geringeren Pinanzahl. Wenn schon die Möglichkeit ausgenutzt ist, auf Ober- und Unterseite der Leiterplatte Kontaktflächen anzubringen, besteht bisher nur die Möglichkeit der Verkleinerung der Pinabstände. Dies wird aber aus Zuverlässigkeitsgründen meist abgelehnt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, bei einer Direktkontaktierungssteckverbindung der eingangs genannten Art die Anzahl der Kontaktierungen (= Pinanzahl) zu erhöhen.
Vorteile der Erfindung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine mehrreihige Direktkontaktierungssteckverbindung mit den Merkmalen von Anspruch 1.
Das Anwendungsgebiet sind vorzugsweise alle Automotive-Steuergeräte, bei denen eine Direktsteckverbindung eingesetzt wird und die eine hohe Pinzahl benötigen.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.
Zeichnungen
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung exemplarisch wiedergegebenen Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
1 bis 5 verschiedene Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen mehrreihigen Steckverbindung zur elektrischen Direktkontaktierung einer Leiterplatte, jeweils in einer perspektivischen Draufsicht.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Die in 1 gezeigte Steckverbindung 1 umfasst eine Leiterplatte 2, die auf ihren beiden Seiten jeweils mehrere Kontaktflächen („Lands”) 3 aufweist, sowie einen mit der Leiterplatte 2 steckverbindbaren Direktkontaktierungsstecker (z. B. Kabelbaumstecker) 4, der einen Kontaktträger 5 mit mehreren Kontaktfedern 6 zur elektrischen Direktkontaktierung der Kontaktflächen 3 der Leiterplatte 2 aufweist. Der Direktkontaktierungsstecker 4 wird in Steckrichtung 7 auf die Leiterplatte 2 aufgesteckt.
Die Kontaktflächen 3 der Leiterplatte 2 sind auf beiden Seiten der Leiterplatte 2 jeweils in zwei in Steckrichtung 7 hintereinander angeordneten Reihen angeordnet. Die Kontaktfedern 6 des Direktkontaktierungssteckers 4 sind ober- und unterseitig der Leiterplatte 2 vorgesehen, und zwar ebenfalls jeweils in zwei in Steckrichtung 7 hintereinander angeordneten Reihen, wobei in 1 jeweils nur eine Kontaktfeder 6 jeder Reihe gezeigt ist. Beim Ausbilden der Steckverbindung 1 werden die in die Steckbahn der Leiterplatte 2 hineinragenden Kontaktfedern 6 gegen ihre elastische Rückstellkraft durch die Leiterplatte 2 bzw. durch ein der Leiterplatte 2 vorgeordnetes keilförmiges Zusatzelement 11 ausgelenkt und zumindest abschnittsweise schleifend auf die Kontaktflächen 3 aufgeschoben. Bei dieser aufschiebenden Bewegung werden eventuelle Oxidschichten auf der Kontaktfläche 3 der Leiterplatte 2 und an der Kontaktfeder 6 beim Ausbilden der Steckverbindung 1 weitgehend entfernt, so dass eine gasdichte elektrische Verbindung entstehen kann. Die mehrreihige, hier lediglich beispielhaft zweireihige Steckverbindung 1 ermöglicht eine deutliche Erhöhung der Anzahl der kontaktierbaren Kontaktfedern, d. h. eine deutliche Erhöhung der Pinanzahl bei gleicher oder ähnlicher Leiterplattenbreite.
Beim Einschieben des Direktkontaktierungssteckers 4 haben bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel die in Steckrichtung 7 vorderen Kontaktfedern 6 des Direktkontaktierungssteckers 4 kurzzeitig Kontakt mit den in Steckrichtung 7 hinteren Kontaktflächen 3 der Leiterplatte 2. Falls diese hinteren Kontaktflächen 3 beim Einschiebevorgang nicht spannungsfrei geschalten werden können, so muss dieser kurzzeitige Kontakt in machen Fällen verhindert werden. Ein Beispiel ist z. B. der Massekontakt oder die Stromversorgung bei Leiterplatten von Pkw-Steuergeräten. Eine Möglichkeit, einen kurzzeitigen ”falschen Kontakt” zu unterbinden, ist das Weglassen einer vorderen Kontaktfeder 6, wie in 2 gezeigt ist, oder das Verbinden von einzelnen Kontaktflächen 3 der vorderen und hinteren Reihen zu einer gemeinsamen Kontaktfläche 8 auf der Leiterplatte 2, wie in 3 gezeigt ist.
Eine weitere Möglichkeit, beim Einschiebevorgang einen kurzzeitigen ”falschen Kontakt” zu unterbinden, besteht wie in 4 gezeigt darin, die vorderen und hinteren Reihen von Kontaktflächen 3 auf der Leiterplatte 2 nicht in der gleichen Ebene, sondern in unterschiedlichen Ebenen anzuordnen, also höhenmäßig voneinander abzusetzen. Entsprechend sind auch die vorderen und hinteren Kontaktfedern 6 höhenmäßig zueinander versetzt, so dass beim Einschiebevorgang die höheren vorderen Kontaktfedern 6 zu den tieferen hinteren Kontaktflächen 3 beabstandet sind und diese nicht berühren.
Bei der in 5 gezeigten Steckverbindung 1 weisen die Leiterplatte 2 eine frontseitige Kontaktfläche 9 und der Direktkontaktierungsstecker 4 mindestes eine in Steckrichtung 7 vorstehende Frontkontaktierungsfeder 10 zur elektrischen Frontkontaktierung der frontseitigen Kontaktfläche 9 auf. Diese Kontaktierungsart kann beispielsweise bei einer mehrlagigen Leiterplatte 2 vorteilhaft zur Kontaktierung der Leiterplattenmasselage genutzt werden. Falls mehrere Frontkontaktierungsfedern 10 die frontseitige Kontaktfläche 9 kontaktieren, was aufgrund der größeren Kontaktfläche 9 ohne weiteres möglich ist, kann ein größerer Strom übertragen werden als bei nur einer einfachen Kontaktierung.

Claims

Direktkontaktierungssteckverbindung (1) mit einer Leiterplatte (2), die auf mindestens einer ihrer beiden Seiten eine Reihe von Kontaktflächen (3) aufweist, und mit einem mit der Leiterplatte (2) steckverbindbaren Direktkontaktierungsstecker (4), der zur elektrischen Direktkontaktierung der Kontaktflächen (3) der Leiterplatte (2) eine Reihe von in die Steckbahn der Leiterplatte (2) hineinragenden Kontaktfedern (6) aufweist, welche beim Ausbilden der Steckverbindung (1) durch die Leiterplatte (2) oder ein der Leiterplatte (2) vorgeordnetes Zusatzelement (11) ausgelenkt werden und auf den Kontaktflächen (3) schleifen, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (2) mehrere in Steckrichtung (7) des Direktkontaktierungssteckers (4) hintereinander angeordnete Reihen von Kontaktflächen (3) und der Direktkontaktierungsstecker (4) mehrere in Steckrichtung (7) hintereinander angeordnete Reihen von Kontaktfedern (6) aufweist.
Direktkontaktierungssteckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Direktkontaktierungsstecker (4) mehrere in seiner Steckrichtung (7) hintereinander angeordnete Reihen von oberen und unteren Kontaktfedern (6) zur Direktkontaktierung von ober- und unterseitigen Kontaktflächen (3) der Leiterplatte (2) aufweist.
Direktkontaktierungssteckverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei zwei in Steckrichtung (7) hintereinander angeordneten Reihen von Kontaktfedern (6) mindestens eine der in Steckrichtung (7) vorderen Kontaktfedern (6) ausgelassen ist.
Direktkontaktierungssteckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei in Steckrichtung (7) hintereinander liegende Kontaktflächen (3) der Leiterplatte (2) durch eine gemeinsame Kontaktfläche (8) gebildet sind.
Direktkontaktierungssteckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei in Steckrichtung (7) hintereinander liegende Reihen von Kontaktflächen (3) der Leiterplatte (2) sowie die zugehörigen Kontaktfedern (6) in jeweils unterschiedlichen Ebenen angeordnet sind.
Direktkontaktierungssteckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Direktkontaktierungsstecker (4) mindestes eine Kontaktfeder (10) zur Frontkontaktierung einer frontseitigen Kontaktfläche (9) der Leiterplatte (2) aufweist.
Direktkontaktierungssteckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (2) mindestens eine frontseitige Kontaktfläche (9) aufweist.
Direktkontaktierungsstecker (4) einer Direktkontaktierungssteckverbindung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit mehreren in Steckrichtung (7) hintereinander angeordneten Reihen von Kontaktfedern (6).
Leiterplatte (2) einer Direktkontaktierungssteckverbindung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit mehreren in Steckrichtung (7) des Direktkontaktierungssteckers (4) hintereinander angeordneten Reihen von Kontaktflächen (3), wobei zwei in Steckrichtung (7) hintereinander liegende Reihen von Kontaktflächen (3) der Leiterplatte (2) in jeweils unterschiedlichen Ebenen angeordnet sind.