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DE102011006226A1 - Electrical contact element for direct electrical contacting of printed circuit boards - Google Patents

Electrical contact element for direct electrical contacting of printed circuit boards Download PDF

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DE102011006226A1 DE201110006226 DE102011006226A DE102011006226A1 DE 102011006226 A1 DE102011006226 A1 DE 102011006226A1 DE 201110006226 DE201110006226 DE 201110006226 DE 102011006226 A DE102011006226 A DE 102011006226A DE 102011006226 A1 DE102011006226 A1 DE 102011006226A1
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Wolfgang Pade
Peter Rehbein
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Ein elektrisches Kontaktelement (1) zur elektrischen Direktkontaktierung einer Kontaktfläche (2) auf einer Leiterplatte (3), mit einem länglichen Grundkörper (5) aus elektrisch leitfähigem Material, der einen in einer Steckrichtung (4) vorderen Steckabschnitt (8) zum Einstecken in eine Kontaktkammer (44) eines Steckverbinders (40) aufweist, mit einer an einer ersten Längsseite (10b) des Kontaktelements (1) vorgesehenen Kontaktfeder (9) zur Direktkontaktierung der Kontaktfläche (2), und mit einer Primärlanze (11), die auf der der ersten Längsseite (10b) gegenüberliegenden zweiten Längsseite (10a) entgegen der Steckrichtung (4) schräg nach außen vorsteht, weist erfindungsgemäß das freie Ende der Primärlanze (11) einen mit einer Rundung (12) nach innen in Richtung auf die erste Längsseite (10b) umgebogenen Querschenkel (13) auf.An electrical contact element (1) for making electrical direct contact with a contact surface (2) on a printed circuit board (3), with an elongated base body (5) made of electrically conductive material, which has a plug section (8) at the front in a plug direction (4) for plugging into a Contact chamber (44) of a connector (40), with a contact spring (9) provided on a first longitudinal side (10b) of the contact element (1) for direct contacting of the contact surface (2), and with a primary lance (11) which is mounted on the first longitudinal side (10b), second longitudinal side (10a) opposite to the insertion direction (4) protrudes obliquely outwards, according to the invention the free end of the primary lance (11) has a curve (12) inwardly towards the first longitudinal side (10b) bent transverse legs (13).

Description

Die Erfindung geht aus von einem elektrischen Kontaktelement zur elektrischen Direktkontaktierung einer Kontaktfläche auf einer Leiterplatte nach der Gattung des Anspruchs 1.The invention relates to an electrical contact element for the direct electrical contact of a contact surface on a printed circuit board according to the preamble of claim 1.

Stand der TechnikState of the art

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.Control devices usually consist of a printed circuit board on which electronic components are placed, and a housing. In motor control devices, a male connector is usually mounted on the circuit board to make the electrical connection between a harness connector and the circuit board. The male connector thus represents an additional component in the assembly of the control unit.

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 durch elektrische Kontaktelemente kontaktiert werden, welche in einen Kontaktträger des Kabelbaumsteckers eingesteckt sind und darin über eine so genannte Primärlanze verrastet sind. Die Primärlanze steht vom Grundkörper des Kontaktelements entgegen der Steckrichtung schräg nach außen vor, um in der eingesteckten Endposition an einem Hinterschnitt des Kontaktträgers zu verrasten und so das Kontaktelement in dem Kontaktträger entgegen der Bestückungsrichtung zu sichern. Zusätzlich weisen die bekannten Kontaktelemente einen scharfkantigen Hinterschnitt auf, der zur Sekundärverriegelung der primärverrasteten Kontaktelement im Kontaktträger dient. Aufgrund der vorstehenden Primärlanzen können sich die Kontaktelemente gegenseitig verhaken, was wiederum zum Aufbiegen der Primärlanzen und zur Beschädigung der Kontaktelemente führen kann. Außerdem sind solche Kontaktelemente mit vorstehenden Primärlanzen und mit sonstigen scharfen Kanten nicht für die Montage oder Demotage durch Dichtungen/Mattendichtungen hindurch geeignet, da die Dichtlamellen beim Hindurchstecken der Kontaktelemente zerstört werden.There are also known as direct electrical contacts, in which the male connector is omitted and the individual poles of the wiring harness are contacted directly on the circuit board. For this purpose, electrical contact surfaces ("lands") are provided on the circuit board, which are contacted by electrical contact elements, which are inserted into a contact carrier of the harness connector and are latched therein via a so-called primary lance. The primary lance projects from the main body of the contact element against the direction of insertion obliquely outwards to latch in the inserted end position on an undercut of the contact carrier and thus to secure the contact element in the contact carrier against the loading direction. In addition, the known contact elements have a sharp-edged undercut, which serves for the secondary locking of the primary latched contact element in the contact carrier. Due to the protruding primary lances, the contact elements can catch each other, which in turn can lead to bending of the primary lances and damage to the contact elements. In addition, such contact elements with protruding primary lances and other sharp edges are not suitable for assembly or demotage through seals / mat seals, since the sealing lamellae are destroyed when passing through the contact elements.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein gattungsgemäßes elektrisches Kontaktelement dahingehend weiterzubilden, dass es bei der Montage und Demontage durch eine Dichtung hindurchgeführt werden kann, ohne diese dabei zu zerstören.The object of the invention is to develop a generic electrical contact element to the effect that it can be passed through a seal during assembly and disassembly, without destroying it.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein elektrisches Kontaktelement mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by an electrical contact element with the features of claim 1.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Mit der Erfindung ergeben sich insbesondere die folgenden Vorteile:

  • – Bei der Montage oder Demontage des erfindungsgemäßen Kontaktelements durch eine Dichtung oder Dichtmatte hindurch wird diese aufgrund der runden Endgeometrie der Primärlanze oder einer Sekundärverriegelung in und entgegen der Steckrichtung nicht beschädigt. Die Dichtfunktion der Dichtung bleibt erhalten.
  • – Das erfindungsgemäße Kontaktelement kann in dichten und undichten Kabelbaumsteckern eingesetzt werden, so dass für beide Anwendungsfälle nur ein Stanzwerkzeug erforderlich ist.
  • – kostenneutral zu herkömmlichen Kontakten.
  • – robustes Design.
  • – Verhaken der Primärlanze bei der Verarbeitung des erfindungsgemäßen Kontaktelements ist durch das übergriffene abgewinkelte Lanzenende ausgeschlossen.
  • – Bei der Demontage des erfindungsgemäßen Kontaktelements aus der Kontaktkammer heraus verhakt sich die Primärlanze wegen ihres übergriffenen abgewinkelten Lanzenendes nicht mehr in der Dichtmatte.
  • – Die Sekundärverriegelung kann durch eine Rückwand einer das Lanzenende übergreifenden Anschlaglasche des Grundkörpers gebildet sein.
  • – sehr hohe Haltekräfte der Primärlanze durch parallele bzw. flächige Anlage an dem Anschlagsvorsprung.
The invention provides the following advantages in particular:
  • - During assembly or disassembly of the contact element according to the invention by a seal or sealing mat through this is not damaged due to the round end geometry of the primary lance or a secondary locking in and against the insertion direction. The sealing function of the seal is retained.
  • - The contact element according to the invention can be used in dense and leaky harness connectors, so that only one punch is required for both applications.
  • - Cost-neutral to conventional contacts.
  • - robust design.
  • - Hooking of the primary lance during processing of the contact element according to the invention is excluded by the overlapped angled lance end.
  • - When disassembling the contact element according to the invention from the contact chamber out the primary lance hooked because of their overlapped angled lance end no longer in the sealing mat.
  • - The secondary lock can be formed by a rear wall of the lance end cross-stop tab of the body.
  • - Very high holding forces of the primary lance by parallel or surface contact with the stop projection.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.Further advantages and advantageous embodiments of the subject invention are the description, the drawings and claims removed.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung exemplarisch wiedergegebenen Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to an exemplary embodiment shown in the drawing by way of example. Show it:

1 das erfindungsgemäße elektrische Kontaktelement in einer perspektivischen Ansicht; 1 the electrical contact element according to the invention in a perspective view;

2 einen vergrößerten Längsschnitt des erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktelements; und 2 an enlarged longitudinal section of the electrical contact element according to the invention; and

3a, 3b einen Steckverbinder mit dem erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktelement während der Montage durch eine Dichtmatte eines Steckverbinders (3a) hindurch und in einer zur elektrischen Direktkontaktierung einer Leiterplatte bereiten Endposition (3b). 3a . 3b a connector with the electrical contact element according to the invention during assembly by a sealing mat of a connector ( 3a ) and in a ready for direct electrical contact of a printed circuit board end position ( 3b ).

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

Das in 1 und 2 gezeigte Kontaktelement 1 dient zur elektrischen Direktkontaktierung einer Kontaktfläche 2 („Land”) auf einer Leiterplatte 3 (3). Das Kontaktelement 1 wird üblicherweise in Steckrichtung 4 in einen Steckverbinder, z. B. eines Kabelbaumsteckers, eingesteckt und wegen der Kontaktierung direkt auf die Leiterplatte 3 auch als Direktsteckkontakt bezeichnet.This in 1 and 2 shown contact element 1 is used for direct electrical contact of a contact surface 2 ("Country") on a circuit board 3 ( 3 ). The contact element 1 is usually in the insertion direction 4 in a connector, for. B. a harness connector, inserted and because of the contact directly on the circuit board 3 also referred to as a direct plug contact.

Das Kontaktelement 1 weist einen länglichen Grundkörper 5 aus elektrisch leitfähigem Material auf, der beispielsweise einstückig aus einem Blechteil gebogen oder mehrstückig zusammengesetzt sein kann. Der Grundkörper 5 umfasst einen hinteren Anschlussabschnitt 6 zum elektrischen Kontaktieren (z. B. durch eine Crimpverbindung) einer elektrischen Leitung 7 eines Kabelbaums (Kabelstrangs) sowie einen vorderen Steckabschnitt 8 zum Einstecken, Führen und Verriegeln des Kontaktelements 1 in dem Steckverbindergehäuse.The contact element 1 has an elongated body 5 made of electrically conductive material, which may for example be integrally bent from a sheet metal part or assembled in several pieces. The main body 5 includes a rear connection section 6 for electrically contacting (eg by crimping) an electrical lead 7 a wiring harness (wiring harness) and a front plug-in section 8th for insertion, guiding and locking of the contact element 1 in the connector housing.

Das Kontaktelement 1 weist zur elektrischen Direktkontaktierung der Kontaktfläche 2 eine seitlich über den Grundkörper 5 vorstehende Kontaktfeder (Kontaktlamelle) 9 auf, die am vorderen Steckabschnitt 8 elektrisch leitend angebunden ist. Die Kontaktfeder 9 kann beispielsweise zusammen mit dem Grundkörper 5 einstückig aus einem Blechteil gebogen sein oder aber, wie im Ausführungsbeispiel gezeigt, ein separates Teil sein, das an den Grundkörper 5 angeschweißt ist. Die Kontaktfeder 9 ist innenseitig an der in 1 und 2 oberen Seitenwand 10a des vorderen Steckabschnitts 8 befestigt und U-förmig entgegen der Steckrichtung 4 umgebogen, wodurch sich ihr kuppenförmig nach außen gebogener freier Federschenkel 9a auf der gegenüberliegenden Seite des Grundkörpers 5 nach hinten erstreckt und dabei über die untere Seitenwand 10b des vorderen Steckabschnitts 8 vorsteht.The contact element 1 indicates the direct electrical contact of the contact surface 2 one laterally over the main body 5 protruding contact spring (contact lamella) 9 on, at the front plug-in section 8th electrically connected. The contact spring 9 For example, together with the main body 5 be bent in one piece from a sheet metal part or, as shown in the embodiment, a separate part, the to the main body 5 is welded. The contact spring 9 is inside on the in 1 and 2 upper side wall 10a of the front plug-in section 8th attached and U-shaped against the direction of insertion 4 bent over, causing her dome-shaped outwardly bent free spring legs 9a on the opposite side of the main body 5 extends backwards and over the lower side wall 10b of the front plug-in section 8th protrudes.

Der Grundkörper 5 weist weiterhin eine als Gehäusezunge ausgebildete Primärlanze (Primärfeder) 11 auf, die entgegen der Steckrichtung 4, also nach hinten, und gegenüber der oberen Seitenwand 10 schräg nach außen vorsteht. Das freie Lanzenende ist winkelförmig durch einen mit einer Rundung 12 nach innen umgebogenen Querschenkel 13, der rechtwinklig zur oberen Seitenwand 10a verläuft, und einen sich daran anschließenden Längsschenkel 14 gebildet, der parallel zur oberen Seitenwand 10a und entgegen der Steckrichtung 4 gerichtet ist. Der Längsschenkel 14 ist außen von einem Anschlagsvorsprung 15 des Grundkörpers 5 übergriffen und liegt an diesem an, wodurch eine Auslenkung der Primärlanze 11 nach außen verhindert ist. Der Anschlagsvorsprung 15 ist durch das parallel zur oberen Seitenwand 10a und in Steckrichtung 4 umgebogene freie Ende einer U-förmig nach außen umgebogenen Anschlaglasche 16 des Grundkörpers 5 gebildet. Wie in 1 und 2 gezeigt, liegt der Längsschenkel 14 parallel und damit flächig an dem Anschlagsvorsprung 15 an.The main body 5 furthermore has a primary lance designed as a housing tongue (primary spring) 11 on, contrary to the direction of insertion 4 , ie to the rear, and opposite the upper side wall 10 projecting obliquely outwards. The free lance end is angled by one with a rounding 12 inwardly bent transverse leg 13 perpendicular to the upper side wall 10a runs, and an adjoining longitudinal leg 14 formed, which is parallel to the upper side wall 10a and against the plugging direction 4 is directed. The longitudinal leg 14 is outside of a stop projection 15 of the basic body 5 overlapped and abuts this, causing a deflection of the primary lance 11 is prevented to the outside. The stop projection 15 is through the parallel to the upper sidewall 10a and in the direction of insertion 4 bent free end of a U-shaped bent over outward stop tab 16 of the basic body 5 educated. As in 1 and 2 shown is the longitudinal leg 14 parallel and thus flat on the stop projection 15 at.

Der Längsschenkel 14 der Primärlanze 11 und der Vorsprung 15 der Anschlaglasche 16 sind sowohl gegenüber der Rundung 12 der Primärlanze 11 als auch gegenüber der U-förmigen Umbiegung 17 der Anschlaglasche 16 nach innen, also in Richtung auf die untere Seitenwand 10b, zurückversetzt, so dass die Oberseite des Grundkörpers 5 in und entgegen der Steckrichtung 4 keine scharfen Kanten aufweist. Die entgegen der Steckrichtung 4 weisende Rückseite 18 der Anschlaglasche 16 kann zur Sekundärverriegelung des Kontaktelements 1 innerhalb des Steckverbinders dienen.The longitudinal leg 14 the primary lance 11 and the lead 15 the stop tab 16 are both opposite the rounding 12 the primary lance 11 as well as towards the U-shaped bend 17 the stop tab 16 inwards, ie towards the lower side wall 10b , set back, leaving the top of the main body 5 in and against the plug-in direction 4 has no sharp edges. The opposite to the direction of insertion 4 facing back 18 the stop tab 16 can for secondary locking of the contact element 1 serve inside the connector.

Der in 3a gezeigte Steckverbinder 40 weist zwei Kontaktträgerhälften 41, eine diesen in Steckrichtung 4 vorgeordnete Mattendichtung 42 zum Abdichten der elektrischen Leitungen 7 und ein hier nicht gezeigtes Steckverbindergehäuse auf. Das Kontaktelement 1 wird in Steckrichtung 4 durch die Mattendichtung 42 hindurch in eine Kontaktkammer 43 einer Kontaktträgerhälfte 41 bis in die in 3b gezeigte Endposition eingesteckt, in der die Primärlanze 11 an einem Hinterschnitt 44 der Kontaktkammer 43 entgegen der Steckrichtung 4 verrastet ist. Beim Einstecken (Montage) und beim Ausstecken (Demontage) des Kontaktelements 1 in bzw. aus dem Kontaktträger 41 wird einerseits die Mattendichtung 42 durch die Rundung 12 der Primärlanze 11 und die U-förmige Umbiegung 17 der Anschlaglasche 16 nicht beschädigt und wird andererseits durch den Vorsprung 15 ein Aufbiegen der Primärlanze 11 nach außen wirkungsvoll verhindert.The in 3a shown connectors 40 has two contact carrier halves 41 , this one in the direction of insertion 4 upstream matte seal 42 for sealing the electrical lines 7 and a connector housing, not shown here. The contact element 1 is in plugging direction 4 through the mat seal 42 through into a contact chamber 43 a contact carrier half 41 to the in 3b inserted end position, in which the primary lance 11 at an undercut 44 the contact chamber 43 against the plugging direction 4 is locked. When inserting (mounting) and unplugging (disassembly) of the contact element 1 in or out of the contact carrier 41 on the one hand the mat seal 42 through the rounding 12 the primary lance 11 and the U-shaped bend 17 the stop tab 16 not damaged and on the other hand by the projection 15 a bending of the primary lance 11 effectively prevented from the outside.

In 3b ist auch die Direktkontaktierung der zwischen die beiden Kontaktträgerhälften 41 eingeführten Leiterplatte 3 gezeigt, indem die Kontaktfedern 9 der Kontaktelemente 1 auf den beidseitig vorgesehenen Kontaktflächen 2 der Leiterplatte 3 aufliegen.In 3b is also the direct contact between the two contact carrier halves 41 inserted circuit board 3 shown by the contact springs 9 the contact elements 1 on the contact surfaces provided on both sides 2 the circuit board 3 rest.

Claims (7)

Elektrisches Kontaktelement (1) zur elektrischen Direktkontaktierung einer Kontaktfläche (2) auf einer Leiterplatte (3), mit einem länglichen Grundkörper (5) aus elektrisch leitfähigem Material, der einen in einer Steckrichtung (4) vorderen Steckabschnitt (8) zum Einstecken in eine Kontaktkammer (44) eines Steckverbinders (40) aufweist, mit einer an einer ersten Längsseite (10b) des Kontaktelements (1) vorgesehenen Kontaktfeder (9) zur Direktkontaktierung der Kontaktfläche (2), und mit einer Primärlanze (11), die auf der der ersten Längsseite (10b) gegenüberliegenden zweiten Längsseite (10a) entgegen der Steckrichtung (4) schräg nach außen vorsteht, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende der Primärlanze (11) einen mit einer Rundung (12) nach innen in Richtung auf die erste Längsseite (10b) umgebogenen Querschenkel (13) aufweist.Electrical contact element ( 1 ) for the direct electrical contact of a contact surface ( 2 ) on a printed circuit board ( 3 ), with an elongated body ( 5 ) made of electrically conductive material, the one in a plug-in direction ( 4 ) front plug-in section ( 8th ) for insertion into a contact chamber ( 44 ) of a connector ( 40 ), with one on a first longitudinal side ( 10b ) of the contact element ( 1 ) provided contact spring ( 9 ) for direct contacting of the contact surface ( 2 ), and with a primary lance ( 11 ), which are on the first long side ( 10b ) opposite second Longitudinal side ( 10a ) against the plugging direction ( 4 ) protrudes obliquely outwards, characterized in that the free end of the primary lance ( 11 ) one with a rounding ( 12 ) inwards in the direction of the first longitudinal side ( 10b ) bent transverse legs ( 13 ) having. Elektrisches Kontaktelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende der Primärlanze (11) winkelförmig durch einen sich an ihren Querschenkel (13) anschließenden Längsschenkel (14) gebildet ist, der entgegen der Steckrichtung (4) gerichtet ist.Electrical contact element according to claim 1, characterized in that the free end of the primary lance ( 11 ) angularly by a at its transverse leg ( 13 ) adjoining longitudinal limbs ( 14 ) is formed, which is opposite to the plug-in direction ( 4 ). Elektrisches Kontaktelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Längsschenkel (14) der Primärlanze (11) außen von einem Anschlagsvorsprung (15) des Grundkörpers (5) übergriffen ist, der sich in Steckrichtung (4) erstreckt.Electrical contact element according to claim 2, characterized in that the longitudinal leg ( 14 ) of the primary lance ( 11 ) outside of a stop projection ( 15 ) of the basic body ( 5 ) is overlapped, in the plug-in direction ( 4 ). Elektrisches Kontaktelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Längsschenkel (14) der Primärlanze (11) parallel an dem Anschlagsvorsprung (15) anliegt.Electrical contact element according to claim 3, characterized in that the longitudinal leg ( 14 ) of the primary lance ( 11 ) parallel to the stop projection ( 15 ) is present. Elektrisches Kontaktelement nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlagsvorsprung (15) durch ein in Steckrichtung (4) umgebogenes freies Ende einer U-förmig nach außen umgebogenen Anschlaglasche (16) des Grundkörpers (5) gebildet ist.Electrical contact element according to claim 3 or 4, characterized in that the stop projection ( 15 ) by a plug in direction ( 4 ) bent free end of a U-shaped bent over outward stop tab ( 16 ) of the basic body ( 5 ) is formed. Elektrisches Kontaktelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine entgegen der Steckrichtung (4) weisende Rückseite (18) der Anschlaglasche (16) als Sekundärverriegelungsfläche ausgebildet ist.Electrical contact element according to claim 5, characterized in that one opposite to the plug-in direction ( 4 ) facing back ( 18 ) the stop tab ( 16 ) is formed as a secondary locking surface. Elektrisches Kontaktelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (5) einstückig aus einem Blechteil gebogen ist.Electrical contact element according to one of the preceding claims, characterized in that the basic body ( 5 ) is integrally bent from a sheet metal part.
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