DE102008051286B4

DE102008051286B4 - Kontaktiereinrichtung für Leiterplatten

Info

Publication number: DE102008051286B4
Application number: DE102008051286.9A
Authority: DE
Inventors: Erhard Brunner; Franz Felber
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2008-10-10
Filing date: 2008-10-10
Publication date: 2020-01-09
Anticipated expiration: 2028-10-11
Also published as: DE102008051286A1

Abstract

Kontaktiereinrichtung (10) für Leiterplatten (15), mit einem eine Leiterbahn (16) der Leiterplatte (15) durch Anlagekontakt direkt kontaktierendem Steckerelement (25) und einem mit dem Steckerelement (25) elektrisch verbundenen Kabel (19), wobei das Kabel (19) mittels einer Klemmschneidverbindung mit dem Steckerelement (25) gekoppelt ist und wobei eine Zugentlastungseinrichtung (21) vorgesehen ist, die auf eine Außenhülle (47) des Kabels (19) einwirkt und eine Zugentlastung für das Kabel (19) im Bereich der Klemmschneidverbindung bewirkt dadurch gekennzeichnet, dass das Steckerelement (25) wenigstens zwei auf dieselbe Seite der Leiterbahn (16) wirkende Kontaktstellen (27, 30) aufweist und dass die wenigstens zwei Kontaktstellen (27, 30) in einer Ebene hintereinander angeordnet sind.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Kontaktiereinrichtung für Leiterplatten. Derartige Kontaktiereinrichtungen sind in vielfältiger Art und Weise bekannt. So sind beispielsweise aus der Computertechnik Lösungen bekannt, bei der Leiterplatten in der Art von Schubladen in Aufnahmen eingeschoben werden, wobei die elektrische Kontaktierung der Leiterplatten mittels Kontaktkraft durch Federelemente lötfrei erfolgt. Bei der DE 103 39 489 A1 werden die Leiterbahnen auf einer Trägerfolie mittels Kontaktstiften kontaktiert, die in einem Buchsengehäuse angeordnet sind. Auch hier findet eine lötfreie Kontaktierung statt. Aus der DE 101 40 687 A1 ist weiterhin eine Steckerleitung bekannt, bei der ein Kabelende mittels einer Crimpverbindung in einem Stecker befestigt ist, wobei eine Einrichtung zur Zugentlastung die elektrische Kontaktierung an der Crimpverbindung sichert.
In der Automobiltechnik werden Steuergeräte üblicherweise über kabelbaumseitige Stecker mit Steuergeräten verbunden, wobei die Steuergeräte entsprechende Steckeraufnahmen aufweisen. In den Steckeraufnahmen sind Steckerleisten integriert, die über Löt- oder Einpressverbindungen mit den Leiterbahnen der Leiterplatte in den Steuergeräten elektrisch kontaktiert sind. Eine derartige elektrische Verbindung zwischen dem Kabelbaum und den Leiterbahnen der Leiterplatte ist durch die große Anzahl der Löt- bzw. Einpressverbindungen sowie der Notwendigkeit eines Steckers und eines Gegensteckers relativ aufwendig ausgebildet.
DE 199 45 412 A1 betrifft einen elektrischen Kontakt mit einem Kontaktierungsbereich mit genau zwei Kontaktierungsarmen zur Kontaktierung eines komplementären Kontaktes oder einer Leiterbahn einer bedruckten Schaltungsplatte und mit einem Schneidklemmenbereich mit zwei gegenüberliegenden Paaren sich paarweise gegenüberliegenden Schneidklemmarmen, die sich paarweise aus je einer Basis erstrecken, entsprechend paarweise einen Schneidklemmschlitz begrenzen und mit dem jeweils gegenüberliegenden Schneidklemmarm des anderen Paares verbunden sind, wobei die Kontaktierungsarme sich mit den Kanten gegenüberliegen und in der Ebene der Schneidklemmschlitze angeordnet sind.
EP 1 037 313 B1 offenbart einen elektrischen Buchsenverbinder mit einem Körper, wobei dieser Körper einen ersten Eingang zur Unterbringung der Verbinder eines Kabels, einen zweiten, klemmenförmigen Eingang zur Unterbringung einer Kante einer gedruckten Schaltung, Aufnahmen in diesem Körper und Kontakte aufweist, die sich in den Aufnahmen des Körpers vom ersten Eingang zum zweiten Eingang vorzugsweise parallel zueinander erstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass er zwei bewegliche, zugentlastende Vorrichtungen auf der gleichen Seite des ersten Eingangs aufweist, die je mit einer Kante am Verbinderkörper befestigt sind, wobei jede Kante ein Drehgelenk bildet, um das die zugentlastende Vorrichtung drehen kann.
EP 0 437 782 A2 betrifft einen elektrischen Stecker, der zweiteilig aufgebaut ist.
EP 0 296 693 A2 betrifft einen elektrischen Stromverbinder, der ein männlichen Gegensteckerabschnitt und einen damit zusammenwirkenden weiblichen Empfangsabschnitt umfasst.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Kontaktiereinrichtung für Leiterplatten mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass sie relativ kostengünstig herstellbar ist und durch die relativ geringe Anzahl von Kontaktstellen zuverlässig arbeitet.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Kontaktiereinrichtung für Leiterplatten sind in den Unteransprüchen angegeben.
Figurenliste
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht eines Steuergeräts und einer erfindungsgemäßen Kontaktiereinrichtung,
2 einen Längsschnitt durch ein Steuergerät mit Kontaktiereinrichtung gemäß 1 bei montierter Kontaktiereinrichtung,
3 ein Kontaktelement mit Kabel bzw. Litze in perspektivischer Ansicht,
4 eine Anordnung mehrerer Kontaktelemente nach 3 in perspektivischer Ansicht und
5 die Darstellung einer Kontaktierung des Kontaktelements nach der 3 mit der Leiterbahn einer Leiterplatte in perspektivischer Ansicht.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In der 1 ist eine erfindungsgemäße Kontaktiereinrichtung 10 in Zusammenschau mit einem Steuergerät 11 vereinfacht dargestellt. Das vorzugsweise als Steuereinheit in einem Kraftfahrzeug verwendete Steuergerät 11 umfasst ein Gehäuse 12 mit einer stirnseitig angeordneten Aufnahme bzw. Steckeraufnahme 13. Die Aufnahme bzw. Steckeraufnahme 13 ist im Ausführungsbeispiel durch zwei Stege 14 in drei Aufnahmebereiche unterteilt, die jeweils mit einer Kontaktiereinrichtung 10 zusammenwirken, wovon in der 1 lediglich eine Kontaktiereinrichtung 10 dargestellt ist.
In die Aufnahme bzw. Steckeraufnahme 13 ragt eine Leiterplatte 15 hinein, die ansonsten innerhalb des Gehäuses 12 angeordnet ist. Die Leiterplatte 15 weist an ihrer Ober- bzw. Unterseite Leiterbahnen 16 auf, die elektrisch mit auf der Leiterplatte 15 angeordneten Bauteilen 17, 18 (2) verbunden sind.
Die insbesondere mit den Kabeln bzw. Litzen 19 eines nicht dargestellten Kabelbaums eines Kraftfahrzeugs verbundene Kontaktiereinrichtung 10 hat ein Steckergehäuse 20 und eine mit dem Steckergehäuse 20 verrastbare Zugentlastungseinrichtung 21. In dem Steckergehäuse 20 ist eine der Anzahl der zu kontaktierenden Leiterbahnen 16 entsprechende Zahl an Steckerelementen bzw. Kontaktelementen 25 durch Formschluss aufgenommen.
Das in der 3 näher dargestellte Steckerelement bzw. Kontaktelement 25 ist als Stanzbiegeteil ausgebildet. Es weist einen länglichen Basisabschnitt 26 mit einer ersten Kontaktstelle 27 an ihrem einen Ende auf. Am Basisabschnitt 26 ist über einen Steg 28 eine zweite Kontaktstelle 30 angeformt. Die beiden Kontaktstellen 27, 30 sind hintereinander angeordnet, liegen in einer Ebene (d.h. auf einer Achse) und dienen der Kontaktierung ein und derselben Leiterbahn 16, wie dies aus der 5 ersichtlich ist.
Auf der den beiden Kontaktstellen 27, 30 gegenüberliegenden Seite ist an dem Steckerelement bzw. Kontaktelement 25 ein eine Klemmschneidverbindung bildender Abschnitt bzw. Verbindungsabschnitt 32 angeordnet. Der Verbindungsabschnitt 32 ist durch einen Biegeprozess vom einstückigen Zuschnitt des Steckerelements bzw. Kontaktelements 25 gebildet, und weist einen Halteabschnitt 33 mit einem schräg umgebogenen, elastisch federnden Klemmabschnitt 34 auf. Das eine freie Ende des Klemmabschnitts 34 hat eine Schneide 35, die mit dem Draht 36 eines Kabels bzw. einer Litze 19 zusammenwirkt. Zum Kontaktieren eines Kabels bzw. einer Litze 19 mit einem Steckerelement bzw. Kontaktelement 25 wird entsprechend der 3 das Litzenende abisoliert und der (blanke) Draht 36 in den Halteabschnitt 33 bis über die Schneide 35 hinaus eingeschoben. Dabei wird der Draht 36 zwischen dem Klemmabschnitt 34 und dem Basisabschnitt 26 des Steckerelements bzw. Kontaktelements 25 eingeklemmt und somit elektrisch kontaktiert. Bei einer Zugbelastung entgegen der Einschieberichtung des Drahtes 36 verkrallt sich die Schneide 35 des Klemmabschnitts 34 in dem Draht 36 und verhindert ein Herausziehen des Drahtes 36 aus dem Kontaktelement 25. Der Draht 36 ist somit über eine Klemmschneidverbindung im Steckerelement bzw. Kontaktelement 25 befestigt.
In der 4 ist eine Anordnung 38 von insgesamt zwölf identisch ausgebildeten Steckerelementen bzw. Kontaktelementen 25 gezeigt, die in zwei spiegelbildlich gegenüber angeordneten Reihen 39, 40 von je sechs Steckerelementen bzw. Kontaktelementen 25 gruppiert sind. Dabei kontaktiert die eine Reihe 39 die auf der Oberseite 42 der Leiterplatte 15 zugeordneten Leiterbahnen 16, während die andere Reihe 40 die Leiterbahnen 16 auf der Unterseite 43 der Leiterplatte 15 kontaktiert.
Die in der 4 dargestellten zwölf Steckerelemente bzw. Kontaktelemente 25 sind in dem in den 1 und 2 dargestellten Steckergehäuse 20 formschlüssig aufgenommen. Die Form des Steckergehäuses 20 ist der Form der Aufnahme bzw. Steckeraufnahme 13 angepasst, so dass das Steckergehäuse 20 in der Aufnahme bzw. Steckeraufnahme 13 formschlüssig aufgenommen ist, und durch geeignete Maßnahmen, beispielsweise eine nicht dargestellte Rasteinrichtung, in der Aufnahme bzw. Steckeraufnahme 13 gesichert ist. Das Steckergehäuse 20 dient nicht nur der Aufnahme der Kontaktelemente 25, sondern positioniert die Steckerelemente bzw. Kontaktelemente 25 im mit dem Steuergerät 11 gekoppelten Zustand auch derart, dass die beiden Kontaktstellen 27, 30 jedes Steckerelements bzw.Kontaktelements 25 auf der ihr zugeordneten Leiterbahn 16 mit einer bestimmten Kontaktkraft in Anlagekontakt sind, um die elektrische Kontaktierung sicherzustellen (2, 5).
Mit dem Steckergehäuse 20 ist eine Zugentlastungseinrichtung 21 für die Kabel bzw. Litzen 19 gekoppelt. Die Zugentlastungseinrichtung 21 umfasst ein mit dem Steckergehäuse 20 vorzugsweise verrastbares Außengehäuse 45 und ein im Außengehäuse 45 angeordnetes Innenteil 46 (2). Das Außengehäuse 45 und das Innenteil 46 wirken auf die den Draht 36 umgebende Hülle bzw. Außenhülle 47 des Kabels bzw. der Litze 19 ein und fixieren diese in dem Steckergehäuse 20, so dass bei einer Zugbelastung auf die Hülle 47 diese nicht auf den Draht 36 in dem Steckerelement bzw. Kontaktelement 25 übertragen wird.
Ergänzend wird erwähnt, dass die erfindungsgemäße Kontaktiereinrichtung 10 in vielfältiger Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden kann. So ist es beispielsweise denkbar, anstatt mehrerer Kontaktiereinrichtungen 10 je Steuergerät 11 nur eine Kontaktiereinrichtung vorzusehen, die dann alle Kabel bzw. Litzen aufnimmt. Auch ist es im Rahmen der Erfindung denkbar, die Form der Steckerelemente bzw. Kontaktelemente 25 abzuwandeln, so beispielsweise diese mit nur einer Kontaktstelle, oder aber mit mehr als zwei Kontaktstellen auszustatten. Weiterhin kann die Zugentlastungseinrichtung auch integraler Bestandteil des Steckergehäuses sein.

Claims

Kontaktiereinrichtung (10) für Leiterplatten (15), mit einem eine Leiterbahn (16) der Leiterplatte (15) durch Anlagekontakt direkt kontaktierendem Steckerelement (25) und einem mit dem Steckerelement (25) elektrisch verbundenen Kabel (19), wobei das Kabel (19) mittels einer Klemmschneidverbindung mit dem Steckerelement (25) gekoppelt ist und wobei eine Zugentlastungseinrichtung (21) vorgesehen ist, die auf eine Außenhülle (47) des Kabels (19) einwirkt und eine Zugentlastung für das Kabel (19) im Bereich der Klemmschneidverbindung bewirkt dadurch gekennzeichnet, dass das Steckerelement (25) wenigstens zwei auf dieselbe Seite der Leiterbahn (16) wirkende Kontaktstellen (27, 30) aufweist und dass die wenigstens zwei Kontaktstellen (27, 30) in einer Ebene hintereinander angeordnet sind.
Kontaktiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Steckerelemente (25) in einem Steckergehäuse (20) angeordnet sind und dass die Zugentlastungseinrichtung (21) mit dem Steckergehäuse (20) verbunden ist.
Kontaktiereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugentlastungseinrichtung (21) mit dem Steckergehäuse (20) verrastet ist.
Kontaktiereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckerelement (25) als Stanzteil ausgebildet ist und dass an dem Stanzteil ein die Klemmschneidverbindung bildender Abschnitt (32) einstückig angeformt ist, der durch einen spanlosen Umformschritt geformt ist.
Kontaktiereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der die Klemmschneidverbindung bildende Abschnitt (32) durch Biegen geformt ist.
Kontaktiereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckerelement (25) über einen die erste Kontaktstelle (27) tragenden Basisabschnitt (26) sowie über an dem Basisabschnitt (26) angeformte Stege (28) für die zusätzlichen Kontaktstellen (30) verfügt.
Kontaktiereinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckergehäuse (20) mit einer Aufnahme (13) eines Gehäuses (12) formschlüssig verbunden ist, und dass das Gehäuse (12) die Leiterplatte (15) aufnimmt, wobei die Leiterplatte (15) in die Aufnahme (13) des Gehäuses (12) hineinragt.
Kontaktiereinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) ein Gehäuse eines Steuergeräts (11) eines Kraftfahrzeuges ist.