DE102020208960A1 - Contact arrangement and device arrangement - Google Patents

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DE102020208960A1 DE102020208960.4A DE102020208960A DE102020208960A1 DE 102020208960 A1 DE102020208960 A1 DE 102020208960A1 DE 102020208960 A DE102020208960 A DE 102020208960A DE 102020208960 A1 DE102020208960 A1 DE 102020208960A1
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Sebastian Illig
Dimitri Zimanovic
Dominik Pfeifer
Frank Kursawe
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kontaktieranordnung (1) mit mindestens einem ersten Kontaktmittel (3), mindestens einem zweiten Kontaktmittel (5) und mindestens einer zwischen dem korrespondierenden ersten Kontaktmittel (3) und dem korrespondierenden zweiten Kontaktmittel (5) angeordneten Kontaktfeder (10, 10A), welche eine lösbare elektrische Verbindung zwischen dem korrespondierenden ersten Kontaktmittel (3) und dem korrespondierenden zweiten Kontaktmittel (5) ausbildet, sowie eine korrespondierende Geräteanordnung (40) mit einer solchen Kontaktieranordnung (1). Hierbei ist zumindest eines der Kontaktmittel (3, 5), zwischen welchen die mindestens eine lösbare elektrische Verbindung ausgebildet ist, als elektrisch leitende Durchkontaktierung (3A) in einer Leiterplatte (4) ausgeführt, welche einen ersten Endbereich (12) der korrespondierenden Kontaktfeder (10, 10A) zumindest teilweise aufnimmt, wobei die korrespondierende Kontaktfeder (10, 10A) mit einem oberen Rand (3.1) und/oder einem unteren Rand (3.2) der Durchkontaktierung (3A) über eine Lötverbindung (7) elektrisch und mechanisch verbunden ist.

Figure DE102020208960A1_0000
The invention relates to a contact arrangement (1) with at least one first contact means (3), at least one second contact means (5) and at least one contact spring (10, 10A) arranged between the corresponding first contact means (3) and the corresponding second contact means (5). , which forms a detachable electrical connection between the corresponding first contact means (3) and the corresponding second contact means (5), and a corresponding device arrangement (40) with such a contacting arrangement (1). At least one of the contact means (3, 5), between which the at least one detachable electrical connection is formed, is designed as an electrically conductive through-contact (3A) in a circuit board (4), which has a first end area (12) of the corresponding contact spring (10 , 10A) at least partially, the corresponding contact spring (10, 10A) being electrically and mechanically connected to an upper edge (3.1) and/or a lower edge (3.2) of the via (3A) via a soldered connection (7).
Figure DE102020208960A1_0000

Description

Die Erfindung geht aus von einer Kontaktieranordnung nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch eine Geräteanordnung mit einer solchen Kontaktieranordnung.The invention is based on a contacting arrangement according to the species of the independent patent claim. The subject matter of the present invention is also a device arrangement with such a contacting arrangement.

Aus dem Stand der Technik sind Kontaktieranordnungen mit mindestens einer lösbaren elektrischen Verbindung zwischen zwei Kontaktmitteln bekannt, welche durch eine Kontaktfeder hergestellt wird, welche an einem Endbereich einen elektrischen Kontakt zu einem ersten Kontaktmittel und am anderen Endbereich einen elektrischen Kontakt zu einem zweiten Kontaktmittel herstellt. Hierbei ist das erste Kontaktmittel beispielsweise auf einer Leiterplatte eines Steuergeräts angeordnet und das zweite Kontaktmittel ist beispielsweise Teil eines Sensors oder eines Aktuators. Für einen mechanisch und elektrisch sicheren Kontakt ist beispielsweise leiterplattenseitig oder sensorseitig jeweils ein Kontaktplättchen aufgelötet, auf welches sich die Endbereiche der Kontaktfeder abstützen.Contacting arrangements with at least one detachable electrical connection between two contact means are known from the prior art, which is produced by a contact spring which makes electrical contact with a first contact means at one end region and electrical contact with a second contact means at the other end region. In this case, the first contact means is arranged, for example, on a printed circuit board of a control unit and the second contact means is, for example, part of a sensor or an actuator. For a mechanically and electrically secure contact, for example, a small contact plate is soldered onto the circuit board side or the sensor side, on which the end regions of the contact spring are supported.

Aus der DE 199 17 941 A1 ist ein Bremsgerät für Fahrzeugbremssysteme mit mindestens einem Drucksensor zur Bremsdruckmessung und mit einer Steuerelektronik zur Messwertauswertung und Steuersignalgenerierung bekannt. Zur vereinfachten vollautomatischen Montage des Bremsgeräts ist die Steuerelektronik in einem über den mindestens einen Drucksensor gestülpten Gehäuse untergebracht und die elektrische Verbindung zwischen Drucksensor und Steuerelektronik ist mittels Federkontaktstifte hergestellt, welche sich mit Federkraft stirnseitig auf einander gegenüberliegenden, dem Drucksensor und der Steuerelektronik zugeordneten Kontaktflächen abstützen.From the DE 199 17 941 A1 discloses a brake device for vehicle brake systems with at least one pressure sensor for measuring the brake pressure and with control electronics for evaluating measured values and generating control signals. For simplified, fully automatic assembly of the braking device, the control electronics are housed in a housing that is slipped over the at least one pressure sensor, and the electrical connection between the pressure sensor and control electronics is established by means of spring contact pins, which are supported on the front side with spring force on opposite contact surfaces assigned to the pressure sensor and the control electronics.

Aus der DE 10 2010 063 709 A1 ist eine gattungsgemäße Geräteanordnung mit einer ersten Elektronikeinheit, einer zweiten Elektronikeinheit und einer gattungsgemäßen Kontaktieranordnung bekannt, welche die erste Elektronikeinheit und die zweite Elektronikeinheit elektrisch miteinander verbindet. Die Kontaktieranordnung umfasst mindestens ein erstes Kontaktmittel, welches eine sich verjüngende Ausnehmung aufweist, mindestens ein zweites Kontaktmittel, welches eine Kontaktfläche aufweist, und mindestens eine zwischen dem korrespondierenden ersten Kontaktmittel und dem korrespondierenden zweiten Kontaktmittel angeordnete Kontaktfeder, welche eine lösbare elektrische Verbindung zwischen dem korrespondierenden ersten Kontaktmittel und dem korrespondierenden zweiten Kontaktmittel ausbildet. Die Kontaktfeder ist als Schraubendruckfeder ausgeführt, deren Endbereiche zur axialen Versteifung auf Block gewickelt und somit druckversteift ausgeführt sind. Hierbei ist ein erster Endbereich der Kontaktfeder als sich verjüngender Endbereich ausgeführt, welcher zumindest teilweise von der sich verjüngenden Ausnehmung des ersten Kontaktmittels aufgenommen ist und sich in der sich verjüngenden Ausnehmung des ersten Kontaktmittels abstützt. Ein zweiter Endbereich der Kontaktfeder stützt sich auf der Kontaktfläche des zweiten Kontaktmittels ab.From the DE 10 2010 063 709 A1 discloses a generic device arrangement with a first electronics unit, a second electronics unit and a generic contacting arrangement which electrically connects the first electronics unit and the second electronics unit to one another. The contact arrangement comprises at least one first contact means, which has a tapering recess, at least one second contact means, which has a contact surface, and at least one contact spring arranged between the corresponding first contact means and the corresponding second contact means, which provides a detachable electrical connection between the corresponding first Forms contact means and the corresponding second contact means. The contact spring is designed as a helical compression spring, the end areas of which are wound onto a block for axial stiffening and are therefore designed to be pressure-stiffened. A first end area of the contact spring is designed as a tapering end area, which is at least partially accommodated by the tapering recess of the first contact means and is supported in the tapering recess of the first contact means. A second end area of the contact spring is supported on the contact surface of the second contact means.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Die Kontaktieranordnung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 und die Geräteanordnung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 13 haben jeweils den Vorteil, dass an einem Endbereich einer Kontaktfeder die Zuverlässigkeit der elektrischen Verbindung mit einem ersten Kontaktmittel erhöht und der Platzbedarf reduziert werden können. Dabei bleibt der andere Endbereich der Kontaktfeder und die elektrische Kontaktierung mit einem zweiten Kontaktmittel unberührt, so dass der andere Endbereich weitgehend kompatibel zu den aus dem Stand der Technik bekannten Kontaktiertechniken bleibt. Zudem wandelt sich die Kontaktfeder von einer mechanischen Komponente, welche beispielsweise in eine Gehäusemechanik einer Elektronikeinheit integriert war, in eine elektrische Komponente, welche auf eine Leiterplatte gelötet wird.The contacting arrangement with the features of independent patent claim 1 and the device arrangement with the features of independent patent claim 13 each have the advantage that the reliability of the electrical connection with a first contact means can be increased at an end region of a contact spring and the space requirement can be reduced. The other end area of the contact spring and the electrical contacting with a second contact means remain unaffected, so that the other end area remains largely compatible with the contacting techniques known from the prior art. In addition, the contact spring changes from a mechanical component, which was integrated, for example, in a housing mechanism of an electronic unit, into an electrical component, which is soldered onto a printed circuit board.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen eine Kontaktieranordnung mit mindestens einem ersten Kontaktmittel, mindestens einem zweiten Kontaktmittel und mindestens einer zwischen dem korrespondierenden ersten Kontaktmittel und dem korrespondierenden zweiten Kontaktmittel angeordneten Kontaktfeder zur Verfügung, welche eine lösbare elektrische Verbindung zwischen dem korrespondierenden ersten Kontaktmittel und dem korrespondierenden zweiten Kontaktmittel ausbildet. Hierbei ist zumindest eines der Kontaktmittel, zwischen welchen die mindestens eine lösbare elektrische Verbindung ausgebildet ist, als elektrisch leitende Durchkontaktierung in einer Leiterplatte ausgeführt, welche einen ersten Endbereich der korrespondierenden Kontaktfeder zumindest teilweise aufnimmt, wobei die korrespondierende Kontaktfeder mit einem oberen Rand und/oder einem unteren Rand der Durchkontaktierung über eine Lötverbindung elektrisch und mechanisch verbunden ist.Embodiments of the present invention provide a contact arrangement with at least one first contact means, at least one second contact means and at least one contact spring arranged between the corresponding first contact means and the corresponding second contact means, which provides a detachable electrical connection between the corresponding first contact means and the corresponding second contact means trains. In this case, at least one of the contact means, between which the at least one detachable electrical connection is formed, is designed as an electrically conductive through-connection in a printed circuit board, which at least partially accommodates a first end region of the corresponding contact spring, the corresponding contact spring having an upper edge and/or a lower edge of the via is electrically and mechanically connected via a soldered connection.

Zudem wird eine Geräteanordnung mit einer ersten Elektronikeinheit, einer zweiten Elektronikeinheit und einer solchen Kontaktieranordnung vorgeschlagen, welche die erste Elektronikeinheit und die zweite Elektronikeinheit elektrisch miteinander verbindet.In addition, a device arrangement is proposed with a first electronics unit, a second electronics unit and such a contact arrangement which electrically connects the first electronics unit and the second electronics unit to one another.

Ausführungsformen der Erfindung können beispielsweise eine lösbare elektrische Verbindung zwischen einer Leiterplatte der ersten Elektronikeinheit und der zweiten Elektronikeinheit herstellen, in welchem elektronische Sensoren und/oder Aktuatoren integriert sind.Embodiments of the invention can, for example, have a detachable electrical connection produce between a circuit board of the first electronics unit and the second electronics unit, in which electronic sensors and / or actuators are integrated.

Ausführungsformen der Erfindung kombinieren für die leiterplattenseitige elektrische und mechanische Verbindung der Kontaktfeder mit dem ersten Kontaktmittel Durchstecktechnik mit Löttechnik. In der Leiterplatte befindet sich als erste Kontaktierung die elektrisch leitende Durchkontaktierung, welche eine Bohrung mit geeignetem Durchmesser aufweist, um den korrespondierenden Endbereich der Kontaktfeder zumindest teilweise aufzunehmen. Zudem umgreifen der obere Rand und der untere Rand der Durchkontaktierung die Leiterplatte und bilden die Kontaktfläche zum Herstellen der Lötverbindung aus. Dadurch kann die erforderliche durch den Rand der Durchkontaktierung ausgebildete Kontaktfläche auf der Leiterplatte reduziert werden. Vorzugsweise ist die Durchkontaktierung kupferkaschiert ausgebildet. Zur Bestückung der Leiterplatte mit der mindestens einen Kontaktfeder, wird diese nach dem Aufbringen von Lötpaste auf die Leiterplatte zumindest teilweise in die Durchkontaktierung der Leiterplatte eingesteckt. Parallel können die anderen auf der Leiterplatte zu verlötenden elektrischen Bauteile bestückt werden. Die Reihenfolge der Bestückung kann beliebig gewählt werden. Anschließend kann die Lötverbindung beispielsweise durch Reflowlöten oder Wellenlöten hergestellt werden. Nach dem Löten ist die mindestens eine Kontaktfeder im Wesentlichen senkrecht fixiert. Durch die Durchkontaktierung und die Lötverbindung ergibt sich durch den Entfall „loser“ Kontaktfedern eine vereinfachte Montage der Kontaktieranordnung bzw. der Gerätanordnung. Das zweite Kontaktmittel der mindestens einen lösbaren elektrischen Verbindung kann beispielsweise als Kontaktfläche ausgebildet sein, auf welcher sich die korrespondierende Kontaktfeder mit einem zweiten Endbereich abstützen kann. Alternativ können die zweiten Kontaktmittel eine sich verjüngende Aufnahme ausbilden, welche den zweiten Endbereich der Kontaktfeder zumindest teilweise aufnimmt. Dadurch können kleine Abweichungen von der senkrechten Ausrichtung der Kontaktfeder zur Leiterplattenoberfläche kompensiert werden.Embodiments of the invention combine push-through technology with soldering technology for the circuit board-side electrical and mechanical connection of the contact spring to the first contact means. The first contact in the printed circuit board is the electrically conductive through-connection, which has a bore with a suitable diameter in order to at least partially accommodate the corresponding end area of the contact spring. In addition, the upper edge and the lower edge of the via enclose the printed circuit board and form the contact area for producing the soldered connection. As a result, the required contact area on the printed circuit board formed by the edge of the via can be reduced. The via is preferably copper-clad. In order to equip the printed circuit board with the at least one contact spring, this is at least partially inserted into the through-connection of the printed circuit board after soldering paste has been applied to the printed circuit board. At the same time, the other electrical components to be soldered to the printed circuit board can be assembled. The order of assembly can be chosen arbitrarily. The soldered connection can then be produced, for example, by reflow soldering or wave soldering. After soldering, the at least one contact spring is fixed essentially vertically. The through-plating and the soldered connection result in simplified assembly of the contacting arrangement or the device arrangement due to the elimination of “loose” contact springs. The second contact means of the at least one detachable electrical connection can be designed, for example, as a contact surface on which the corresponding contact spring can be supported with a second end area. Alternatively, the second contact means can form a tapered receptacle which at least partially accommodates the second end region of the contact spring. This allows small deviations from the perpendicular alignment of the contact spring to the circuit board surface to be compensated.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Kontaktieranordnung und der im unabhängigen Patentanspruch 13 angegebenen Geräteanordnung möglich.Advantageous improvements to the contacting arrangement specified in independent patent claim 1 and the device arrangement specified in independent patent claim 13 are possible as a result of the measures and developments listed in the dependent claims.

Besonders vorteilhaft ist, dass die mindestens eine Kontaktfeder als Schraubenfeder ausgeführt sein kann, wobei der erste Endbereich und der zweite Endbereich der jeweiligen Kontaktfeder jeweils einen kleineren Durchmesser als ein zylindrisches Zwischenstück aufweisen können. Somit umfasst die mindestens eine Kontaktfedern drei unterscheidbare Bereiche, wobei der erste Endbereich einen Einsteckbereich bzw. einen Durchsteckbereich der Kontaktfeder ausbildet, welcher die Kontaktfeder vor dem Löten senkrecht zur Leiterplattenoberfläche hält. Der Durchmesser des ersten Endbereichs ist vorzugsweise so groß gewählt, dass dieser noch leicht in die Durchkontaktierung gesteckt und die Kontaktfeder aber auch möglichst senkrecht zur Leiterplattenoberfläche gehalten werden kann. Der zweite Endbereich orientiert sich an den Erfordernissen der zweiten Kontaktmittel. Das zylindrische Zwischenstück weist die eigentliche Federwirkung auf, mit welcher mechanische Toleranzen ausgeglichen und die Kontaktkraft eingestellt werden können, mit welcher sich der zweite Endbereich der Kontaktfeder auf dem zweiten Kontaktmittel abstützt.It is particularly advantageous that the at least one contact spring can be designed as a helical spring, with the first end area and the second end area of the respective contact spring each having a smaller diameter than a cylindrical intermediate piece. The at least one contact spring thus comprises three distinguishable areas, with the first end area forming an insertion area or a push-through area of the contact spring, which holds the contact spring perpendicular to the circuit board surface before soldering. The diameter of the first end area is preferably selected to be large enough that it can still be easily inserted into the plated through hole and the contact spring can also be held as perpendicularly as possible to the circuit board surface. The second end area is based on the requirements of the second contact means. The cylindrical intermediate piece has the actual spring effect, with which mechanical tolerances can be compensated and the contact force can be set, with which the second end area of the contact spring is supported on the second contact means.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Kontaktieranordnung kann der erste Endbereich der mindestens einen Kontaktfeder einen zylindrischen Blockabschnitt aufweisen, bei welchem die Federwindungen auf Block gewickelt sind. Hierbei kann der zylindrische Blockabschnitt nur in die Durchkontaktierung eintauchen oder die Durchkontaktierung durchgreifen. Durch den Blockabschnitt lässt sich der erste Endbereich einfacher in die Durchkontaktierung einführen. Zusätzlich oder alternativ zu dem zylindrischen Blockabschnitt kann der erste Endbereich der mindestens einen Kontaktfeder eine Durchsteckstruktur oder einen Durchsteckdraht aufweisen, wobei die Durchsteckstruktur oder der Durchsteckdraht die Durchkontaktierung durchgreifen. Bei der Ausführung als Durchstreckdraht kann die Bohrung der Durchkontaktierung kleiner ausgeführt werden.In an advantageous embodiment of the contact arrangement, the first end region of the at least one contact spring can have a cylindrical block section in which the spring windings are wound in a block. In this case, the cylindrical block section can only dip into the through-connection or reach through the through-connection. The block section makes it easier to insert the first end region into the plated-through hole. In addition or as an alternative to the cylindrical block section, the first end region of the at least one contact spring can have a through-hole structure or a through-hole wire, the through-hole structure or the through-hole wire reaching through the through-connection. In the case of the embodiment as a through-hole wire, the hole in the plated-through hole can be made smaller.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Kontaktieranordnung können am ersten Endbereich der mindestens einen Kontaktfeder Rastmittel angeordnet sein, welche den unteren Rand der Durchkontaktierung umgreifen. Die Rastmittel können beispielsweise einen Rasthaken oder eine federelastische Raststruktur aufweisen. Bei der Ausführung als federelastische Raststruktur kann diese mit der Durchsteckkontur kombiniert werden. Im durchgesteckten Zustand kann die federelastische Raststruktur die Leiterplatte umgreifen und sich auf dem oberen und unteren Rand der Durchkontaktierung abstützen.In a further advantageous embodiment of the contacting arrangement, latching means can be arranged on the first end region of the at least one contact spring, which engage around the lower edge of the plated through hole. The latching means can have, for example, a latching hook or a spring-elastic latching structure. When designed as a spring-elastic locking structure, this can be combined with the push-through contour. In the pushed-through state, the spring-elastic latching structure can encompass the printed circuit board and be supported on the upper and lower edge of the via.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Kontaktieranordnung kann ein erster Übergangsbereich zwischen dem zylindrischen Zwischenstück und dem zweiten Endbereich der mindestens einen Kontaktfeder einen konischen Blockabschnitt aufweisen, bei welchem die Federwindungen auf Block gewickelt sind. Durch den konischen Blockabschnitt kann der zweite Endbereich der mindestens einen Kontaktfeder einfacher in einen Führungskanal eingeführt werden und an einem sich verjüngenden Abschnitt des Führungskanals anliegen, um eine maximale Länge zu definieren, mit welcher der zweite Endbereich den Führungskanal durchgreift.In a further advantageous embodiment of the contact arrangement, a first transition area between the cylindrical intermediate piece and the second end area of the at least one contact spring can have a conical block section, in which the spring coils are wound in a block. Through the conical block section, the second end of the at least one Contact spring are easier to insert into a guide channel and abut against a tapering portion of the guide channel to define a maximum length with which the second end portion passes through the guide channel.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Kontaktieranordnung kann ein zweiter Übergangsbereich zwischen dem zylindrischen Zwischenstück und dem ersten Endbereich der mindestens einen Kontaktfeder einen konischen Blockabschnitt aufweisen, bei welchem die Federwindungen auf Block gewickelt sind. Zudem kann der konische Blockabschnitt des zweiten Übergangsbereichs mit abgeflachtem Rand ausgeführt werden. Dadurch kann die Ausbildung der Lötverbindung verbessert werden. Zusätzlich oder alternativ kann der zweite Übergangsbereich zwischen dem zylindrischen Zwischenstück und dem ersten Endbereich der mindestens einen Kontaktfeder eine ebene Übergangswindung als letzte Windung aufweisen, welche senkrecht zur Mittelachse der Durchkontaktierung und parallel zur Oberfläche der Leiterplatte ausgerichtet ist. Dadurch kann die senkrechte Ausrichtung der Kontaktfeder zur Leiterplatte einfacher umgesetzt werden.In a further advantageous embodiment of the contact arrangement, a second transition area between the cylindrical intermediate piece and the first end area of the at least one contact spring can have a conical block section, in which the spring windings are wound in a block. In addition, the conical block section of the second transition area can be designed with a flattened edge. As a result, the formation of the soldered connection can be improved. Additionally or alternatively, the second transition area between the cylindrical intermediate piece and the first end area of the at least one contact spring can have a flat transition turn as the last turn, which is aligned perpendicular to the central axis of the via and parallel to the surface of the printed circuit board. As a result, the perpendicular alignment of the contact spring to the printed circuit board can be implemented more easily.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Geräteanordnung kann die erste Elektronikeinheit als Steuergerät mit mindestens einer Leiterplatte und einem Gehäuse ausgeführt sein, wobei das Gehäuse des Steuergeräts eine Führungsvorrichtung mit mindestens einem Führungskanal ausbilden kann, welcher von einer zugeordneten Kontaktfeder der Kontaktieranordnung durchgriffen werden kann. Zudem kann die zweite Elektronikeinheit mindestens einen Sensor und/oder mindestens einen Aktuator mit mindestens einem zweiten Kontaktmittel umfassen, welche über die Kontaktieranordnung mit der ersten Elektronikeinheit bzw. dem Steuergerät elektrisch verbunden werden sollen.In an advantageous embodiment of the device arrangement, the first electronics unit can be designed as a control device with at least one printed circuit board and a housing, the housing of the control device being able to form a guide device with at least one guide channel through which an associated contact spring of the contacting arrangement can pass. In addition, the second electronics unit can include at least one sensor and/or at least one actuator with at least one second contact means, which are intended to be electrically connected to the first electronics unit or the control unit via the contact arrangement.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.Embodiments of the invention are shown in the drawing and are explained in more detail in the following description. In the drawing, the same reference symbols denote components or elements that perform the same or analogous functions.

Figurenlistecharacter list

  • 1 zeigt eine schematische perspektivische Teilschnittdarstellung eines Ausschnitts eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Geräteanordnung mit einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kontaktieranordnung mit einem ersten Ausführungsbeispiel einer Kontaktfeder. 1 shows a schematic perspective partial sectional view of a detail of an embodiment of a device arrangement according to the invention with an embodiment of a contacting arrangement according to the invention with a first embodiment of a contact spring.
  • 2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Ausschnitts eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Kontaktfeder für die erfindungsgemäße Kontaktieranordnung aus 1. 2 shows a schematic sectional view of a detail of a second embodiment of a contact spring for the contacting arrangement according to the invention 1 .
  • 3 zeigt eine schematische Teilschnittdarstellung eines dritten Ausführungsbeispiels einer Kontaktfeder für die erfindungsgemäße Kontaktieranordnung aus 1. 3 shows a schematic partial sectional representation of a third exemplary embodiment of a contact spring for the contacting arrangement according to the invention 1 .
  • 4 zeigt eine schematische Teilschnittdarstellung eines vierten Ausführungsbeispiels einer Kontaktfeder für die erfindungsgemäße Kontaktieranordnung aus 1. 4 shows a schematic partial sectional view of a fourth exemplary embodiment of a contact spring for the contacting arrangement according to the invention 1 .
  • 5 zeigt eine schematische Teilschnittdarstellung eines fünften Ausführungsbeispiels einer Kontaktfeder für die erfindungsgemäße Kontaktieranordnung aus 1. 5 shows a schematic partial sectional representation of a fifth exemplary embodiment of a contact spring for the contacting arrangement according to the invention 1 .
  • 6 zeigt eine schematische Teilschnittdarstellung eines sechsten Ausführungsbeispiels einer Kontaktfeder für die erfindungsgemäße Kontaktieranordnung aus 1. 6 shows a schematic partial sectional representation of a sixth exemplary embodiment of a contact spring for the contacting arrangement according to the invention 1 .
  • 7 zeigt eine schematische Teilschnittdarstellung eines siebten Ausführungsbeispiels einer Kontaktfeder für die erfindungsgemäße Kontaktieranordnung aus 1. 7 shows a schematic partial sectional representation of a seventh exemplary embodiment of a contact spring for the contacting arrangement according to the invention 1 .
  • 8 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Durchkontaktierung für die erfindungsgemäßen Kontaktieranordnung aus 7 nach dem Aufbringen der Lötpaste. 8th shows a schematic sectional view of an embodiment of a via for the contacting arrangement according to the invention 7 after applying the solder paste.
  • 9 zeigt eine schematische Draufsicht auf die Durchkontaktierung aus 8 nach dem Aufbringen der Lötpaste in einer ersten Form. 9 FIG. 12 shows a schematic plan view of the via from FIG 8th after applying the solder paste in a first mold.
  • 10 zeigt eine schematische Draufsicht auf die Durchkontaktierung aus 8 nach dem Aufbringen der Lötpaste in einer zweiten Form. 10 FIG. 12 shows a schematic plan view of the via from FIG 8th after applying the solder paste in a second mold.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

Wie aus 1 ersichtlich ist, umfasst das dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Geräteanordnung 40 eine erste Elektronikeinheit 20, eine zweite Elektronikeinheit 30 und eine Kontaktieranordnung 1, welche die erste Elektronikeinheit 20 und die zweite Elektronikeinheit 30 elektrisch miteinander verbindet.How out 1 As can be seen, the illustrated exemplary embodiment of a device arrangement 40 according to the invention comprises a first electronics unit 20, a second electronics unit 30 and a contacting arrangement 1 which electrically connects the first electronics unit 20 and the second electronics unit 30 to one another.

Wie aus 1 bis 7 weiter ersichtlich ist, umfassen die dargestellten Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Kontaktieranordnung 1 jeweils mindestens ein erstes Kontaktmittel 3, mindestens ein zweites Kontaktmittel 5 und mindestens eine zwischen dem korrespondierenden ersten Kontaktmittel 3 und dem korrespondierenden zweiten Kontaktmittel 5 angeordnete Kontaktfeder 10, welche eine lösbare elektrische Verbindung zwischen dem korrespondierenden ersten Kontaktmittel 3 und dem korrespondierenden zweiten Kontaktmittel 5 ausbildet. Hierbei ist zumindest eines der Kontaktmittel 3, 5, zwischen welchen die mindestens eine lösbare elektrische Verbindung ausgebildet ist, als elektrisch leitende Durchkontaktierung 3A in einer Leiterplatte 4 ausgeführt, welche einen ersten Endbereich 12 der korrespondierenden Kontaktfeder 10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F, 10G zumindest teilweise aufnimmt, wobei die korrespondierende Kontaktfeder 10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F, 10G mit einem oberen Rand 3.1 und/oder einem unteren Rand 3.2 der Durchkontaktierung 3A über eine Lötverbindung 7 elektrisch und mechanisch verbunden ist.How out 1 until 7 As can further be seen, the illustrated exemplary embodiments of the contacting arrangement 1 according to the invention each comprise at least one first contact means 3, at least one second contact means 5 and at least one contact spring 10 which is arranged between the corresponding first contact means 3 and the corresponding second contact means 5 and which forms a detachable electrical connection between the corresponding first contact means 3 and the corresponding second contact means 5 forms. Here at least one is the contact means 3, 5, between which the at least one detachable electrical connection is formed, is designed as an electrically conductive via 3A in a printed circuit board 4, which has a first end region 12 of the corresponding contact spring 10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F, 10G at least partially, with the corresponding contact spring 10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F, 10G being electrically and mechanically connected to an upper edge 3.1 and/or a lower edge 3.2 of the via 3A via a soldered connection 7.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel der Geräteanordnung 40 ist die erste Elektronikeinheit 20 als Steuergerät 20A mit mindestens einer Leiterplatte 4 und einem Gehäuse 22 ausgeführt. Hierbei bildet das Gehäuse 22A des Steuergeräts 20A eine Führungsvorrichtung 22A mit mindestens einem Führungskanal 24 aus, welcher von einer zugeordneten Kontaktfeder 10 der Kontaktieranordnung 1 durchgriffen ist. Die zweite Elektronikeinheit 30 umfasst mindestens einen Sensor 30A und/oder mindestens einen Aktuator mit mindestens einem zweiten Kontaktmittel 5.In the exemplary embodiment of the device arrangement 40 shown, the first electronics unit 20 is designed as a control device 20A with at least one printed circuit board 4 and a housing 22 . The housing 22A of the control unit 20A forms a guide device 22A with at least one guide channel 24 through which an associated contact spring 10 of the contacting arrangement 1 passes. The second electronics unit 30 comprises at least one sensor 30A and/or at least one actuator with at least one second contact means 5.

Wie aus 1 weiter ersichtlich ist, zeigt der dargestellte Ausschnitt der Geräteanordnung 40 und der Kontaktieranordnung 1 im dargestellten Ausführungsbeispiel das Steuergerät 20A mit dem Gehäuse 22 und der Leiterplatte 4, in welche zwei als Durchkontaktierungen 3A ausgeführte erste Kontaktmittel 3 eingebracht sind, den Sensor 30A mit zwei als Kontaktflächen 5A ausgeführten zweiten Kontaktmitteln 5 und zwei Kontaktfedern 10A, welche jeweils die als Durchkontaktierungen 3A ausgeführten ersten Kontaktmittel 3 elektrisch mit den als Kontaktflächen 5A ausgeführten zweiten Kontaktmitteln 5 verbinden. Selbstverständlich kann die Kontaktieranordnung 1 auch mehr oder weniger als zwei Kontaktfedern 10 mit den korrespondierenden ersten und zweiten Kontaktmitteln 3, 5 umfassen.How out 1 It can also be seen that the section of the device arrangement 40 and the contacting arrangement 1 shown in the exemplary embodiment shown shows the control unit 20A with the housing 22 and the printed circuit board 4, in which two first contact means 3 designed as plated-through holes 3A are introduced, and the sensor 30A with two contact surfaces 5A executed second contact means 5 and two contact springs 10A, which each electrically connect the first contact means 3 designed as vias 3A to the second contact means 5 designed as contact surfaces 5A. Of course, the contacting arrangement 1 can also include more or less than two contact springs 10 with the corresponding first and second contact means 3, 5.

Wie aus 1 bis 7 weiter ersichtlich ist, ist die mindestens eine Kontaktfeder 10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F, 10G in den dargestellten Ausführungsbeispielen jeweils als Schraubenfeder ausgeführt, wobei der erste Endbereich 12 und der zweite Endbereich 14 der mindestens einen Kontaktfeder 10 jeweils einen kleineren Durchmesser als ein zylindrisches Zwischenstück 15 aufweisen.How out 1 until 7 As can further be seen, the at least one contact spring 10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F, 10G is designed as a helical spring in the exemplary embodiments shown, with the first end region 12 and the second end region 14 of the at least one contact spring 10 each having a have a smaller diameter than a cylindrical spacer 15.

Wie aus 1 weiter ersichtlich ist, weist der zweite Endbereich 14 der beiden Kontaktfedern 10A im dargestellten ersten Ausführungsbeispiel jeweils einen zylindrischen Blockabschnitt 14A auf, bei welchem die Federwindungen auf Block gewickelt sind. Zudem weist ein erster Übergangsbereich 16 zwischen dem zylindrischen Zwischenstück 15 und dem zweiten Endbereich 14 der beiden dargestellten Kontaktfeder 10A einen konischen Blockabschnitt 16A auf, bei welchem die Federwindungen auf Block gewickelt sind. Dadurch verjüngen sich die Kontaktfedern 10A von dem größeren Durchmesser des zylindrischen Zwischenstücks 15 auf den kleineren Durchmesser des zylindrischen Blockabschnitts 14A des zweiten Endbereichs. Wie aus 1 weiter ersichtlich ist, weist der erste Endbereich 12 der beiden dargestellten Kontaktfedern 10A jeweils einen zylindrischen Blockabschnitt 12A auf, bei welchem die Federwindungen auf Block gewickelt sind. Hierbei durchgreifen die zylindrischen Blockabschnitte 12A bzw. die ersten Endbereiche 12 der jeweiligen Kontaktfeder 10A die dargestellten Durchkontaktierungen 3A in der Leiterplatte.How out 1 It can also be seen that the second end region 14 of the two contact springs 10A in the illustrated first exemplary embodiment each has a cylindrical block section 14A, in which the spring coils are wound in a block. In addition, a first transition area 16 between the cylindrical intermediate piece 15 and the second end area 14 of the two contact springs 10A shown has a conical block section 16A, in which the spring coils are wound in a block. As a result, the contact springs 10A taper from the larger diameter of the cylindrical intermediate piece 15 to the smaller diameter of the cylindrical block section 14A of the second end area. How out 1 It can also be seen that the first end region 12 of the two contact springs 10A shown has a cylindrical block section 12A in each case, in which the spring windings are wound in a block. In this case, the cylindrical block sections 12A or the first end regions 12 of the respective contact spring 10A reach through the through-connections 3A shown in the printed circuit board.

Wie aus 1 weiter ersichtlich ist, weist ein zweiter Übergangsbereich 17 zwischen dem zylindrischen Zwischenstück 15 und dem ersten Endbereich 12 der dargestellten Kontaktfedern 10A jeweils einen konischen Blockabschnitt 17A auf, bei welchem die Federwindungen auf Block gewickelt sind. Zudem sind die Lötverbindungen 7 zwischen den dargestellten Kontaktfedern 10A und den korrespondierenden Durchkontaktierungen 3A jeweils zwischen dem zweiten Übergangsbereich 17 der korrespondierenden Kontaktfeder 10A und dem oberen Rand 3.1 der korrespondierenden Durchkontaktierung 3A ausgebildet, so dass das ausgehärtete Lötzinn 8 zumindest teilweise den oberen Rand 3.1 der Durchkontaktierung 3A und Windungen des konischen Blockabschnitts 17A des zweiten Übergangsbereichs 17 bedeckt.How out 1 As can also be seen, a second transition area 17 between the cylindrical intermediate piece 15 and the first end area 12 of the illustrated contact springs 10A each has a conical block section 17A, in which the spring windings are wound in a block. In addition, the soldered connections 7 between the illustrated contact springs 10A and the corresponding vias 3A are each formed between the second transition area 17 of the corresponding contact spring 10A and the upper edge 3.1 of the corresponding via 3A, so that the hardened solder 8 at least partially covers the upper edge 3.1 of the via 3A and convolutions of the conical block portion 17A of the second transition region 17.

Wie aus 2 weiter ersichtlich ist, entspricht das zweite Ausführungsbeispiel der Kontaktfeder 10B im Wesentlichen dem in 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel der Kontaktfeder 10A. Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel weist der zweite Übergangsbereich 17 zwischen dem zylindrischen Zwischenstück 15 und dem ersten Endbereich 12 der dargestellten Kontaktfeder 10B jedoch einen konischen Blockabschnitt 17B mit abgeflachtem Rand auf, bei welchem die Federwindungen auf Block gewickelt sind und eine glatte Mantelfläche eines Kegelstumpfes ausbilden.How out 2 can further be seen, the second embodiment of the contact spring 10B essentially corresponds to that in FIG 1 illustrated first embodiment of the contact spring 10A. In contrast to the first exemplary embodiment, however, the second transition region 17 between the cylindrical intermediate piece 15 and the first end region 12 of the contact spring 10B shown has a conical block section 17B with a flattened edge, in which the spring coils are wound onto a block and form a smooth lateral surface of a truncated cone.

Wie aus 3 weiter ersichtlich ist, entspricht das dritte Ausführungsbeispiel der Kontaktfeder 10C im Wesentlichen dem in 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel der Kontaktfeder 10A. Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel ist der als Blockabschnitt 12B ausgeführte erste Endbereich 12 der Kontaktfeder 10C jedoch kürzer als der in 1 dargestellte als Blockabschnitt 12A ausgeführte erste Endbereich 12 der Kontaktfeder 10A und taucht nur in die Durchkontaktierung 3A ein, ohne diese vollständig zu durchgreifen. Der zweite Übergangsbereich 17 zwischen dem zylindrischen Zwischenstück 15 und dem ersten Endbereich 12 der dargestellten Kontaktfeder 10C weist analog zum ersten Ausführungsbeispiel der Kontaktfeder 10A aus 1 ebenfalls einen konischen Blockabschnitt 17A auf. Alternativ kann der zweite Übergangsbereich 17 zwischen dem zylindrischen Zwischenstück 15 und dem ersten Endbereich 12 der dargestellten Kontaktfedern 10C analog zum zweiten Ausführungsbeispiel der Kontaktfeder 10B aus 2 auch einen konischen Blockabschnitt 17B mit abgeflachten Rand aufweisen. Wie aus 3 weiter ersichtlich ist, ist die Lötverbindung 7 im dargestellten dritten Ausführungsbeispiel der Kontaktfeder 10C zwischen dem zweiten Übergangsbereich 17 und dem ersten Endbereich der Kontaktfeder 10C und dem oberen Rand 3.1 der Durchkontaktierung 3A ausgebildet, so dass das ausgehärtete Lötzinn 8 zumindest teilweise den oberen Rand 3.1 der Durchkontaktierung 3A und Windungen des konischen Blockabschnitts 17A des zweiten Übergangsbereichs 17 und des zylindrischen Blockbereichs 12B des ersten Endbereichs 12 bedeckt.How out 3 is further evident, the third embodiment of the contact spring 10C corresponds essentially to that in 1 illustrated first embodiment of the contact spring 10A. In contrast to the first exemplary embodiment, however, the first end region 12 of the contact spring 10C, which is designed as a block section 12B, is shorter than that in 1 illustrated first end region 12 of the contact spring 10A, designed as a block section 12A, and only dips into the plated-through hole 3A without reaching through it completely. The second transition area 17 between the cylindrical intermediate piece 15 and the first end area 12 The contact spring 10C shown has analogous to the first embodiment of the contact spring 10A 1 also has a tapered block portion 17A. Alternatively, the second transition area 17 between the cylindrical intermediate piece 15 and the first end area 12 of the illustrated contact springs 10C can be analogous to the second exemplary embodiment of the contact spring 10B 2 also have a tapered block portion 17B with a flattened edge. How out 3 It can also be seen that the soldered joint 7 in the illustrated third exemplary embodiment of the contact spring 10C is formed between the second transition region 17 and the first end region of the contact spring 10C and the upper edge 3.1 of the via 3A, so that the hardened solder 8 at least partially covers the upper edge 3.1 of the Via 3A and turns of the conical block portion 17A of the second transition region 17 and the cylindrical block portion 12B of the first end portion 12 covered.

Wie aus 4 weiter ersichtlich ist, entspricht das vierte Ausführungsbeispiel der Kontaktfeder 10D im Wesentlichen dem in 3 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel der Kontaktfeder 10A. Im Gegensatz zum dritten Ausführungsbeispiel weist der zweite Übergangsbereich 17 zwischen dem mittleren Zwischenstück 15 und dem ersten Endbereich 12 im dargestellten vierten Ausführungsbeispiel der Kontaktfeder 10D eine ebene Übergangswindung 17C als letzte Windung auf, welche senkrecht zur Mittelachse der Durchkontaktierung 3A und parallel zur Oberfläche der Leiterplatte 4 ausgerichtet ist. Wie aus 3 weiter ersichtlich ist, ist die Lötverbindung 7 im dargestellten vierten Ausführungsbeispiel der Kontaktfeder 10D zwischen dem zweiten Übergangsbereich 17 und dem ersten Endbereich der Kontaktfeder 10C und dem oberen Rand 3.1 der Durchkontaktierung 3A ausgebildet, so dass das ausgehärtete Lötzinn 8 zumindest teilweise den oberen Rand 3.1 der Durchkontaktierung 3A und die Übergangswindung 17C des zweiten Übergangsbereichs 17 und Windungen des zylindrischen Blockbereichs 12B des ersten Endbereichs 12 bedeckt. Alternativ kann der erste Endbereich 12 der dargestellten Kontaktfeder 10D analog zum ersten Ausführungsbeispiel der Kontaktfeder 10A aus 1 auch einen längeren Blockabschnitt 12A aufweisen, welcher die Durchkontaktierung 3A vollständig durchgreift.How out 4 is further evident, the fourth embodiment of the contact spring 10D corresponds essentially to that in 3 illustrated third embodiment of the contact spring 10A. In contrast to the third exemplary embodiment, the second transitional region 17 between the middle intermediate piece 15 and the first end region 12 in the illustrated fourth exemplary embodiment of the contact spring 10D has a flat transitional turn 17C as the last turn, which is perpendicular to the central axis of the via 3A and parallel to the surface of the printed circuit board 4 is aligned. How out 3 It can also be seen that the soldered joint 7 in the illustrated fourth exemplary embodiment of the contact spring 10D is formed between the second transition region 17 and the first end region of the contact spring 10C and the upper edge 3.1 of the via 3A, so that the hardened solder 8 at least partially covers the upper edge 3.1 of the Via 3A and the transition turn 17C of the second transition portion 17 and turns of the cylindrical block portion 12B of the first end portion 12 covered. Alternatively, the first end region 12 of the contact spring 10D shown can be made analogously to the first exemplary embodiment of the contact spring 10A 1 also have a longer block section 12A, which extends completely through the via 3A.

Wie aus 5 weiter ersichtlich ist, entspricht das fünfte Ausführungsbeispiel der Kontaktfeder 10E im Wesentlichen dem in 3 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel der Kontaktfeder 10A. Im Gegensatz zu dem in 3 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel der Kontaktfeder 1OC, sind am ersten Endbereich 12 der dargestellten Kontaktfeder 10 Rastmittel 18 angeordnet, welche den unteren Rand 3.2 der Durchkontaktierung 3A umgreifen. Im dargestellten fünften Ausführungsbeispiel der Kontaktfeder 10E weisen die Rastmittel 18 einen Rasthaken 18A auf. Analog zum dritten Ausführungsbeispiel ist die Lötverbindung 7 im dargestellten fünften Ausführungsbeispiel der Kontaktfeder 10E zwischen dem zweiten Übergangsbereich 17 und dem ersten Endbereich der Kontaktfeder 10C und dem oberen Rand 3.1 der Durchkontaktierung 3A ausgebildet, so dass das ausgehärtete Lötzinn 8 zumindest teilweise den oberen Rand 3.1 der Durchkontaktierung 3A und die Windungen des zweiten Übergangsbereichs 17 und des zylindrischen Blockbereichs 12B des ersten Endbereichs 12 bedeckt. Alternativ kann der zweite Übergangsbereich 17 zwischen dem zylindrischen Zwischenstück 15 und dem ersten Endbereich 12 der dargestellten Kontaktfedern 10E analog zum zweiten Ausführungsbeispiel der Kontaktfeder 10B aus 2 auch einen konischen Blockabschnitt 17B mit abgeflachten Rand aufweisen.How out 5 can be seen further, the fifth embodiment of the contact spring 10E essentially corresponds to that in 3 illustrated third embodiment of the contact spring 10A. In contrast to the in 3 illustrated third embodiment of the contact spring 10C, 10 latching means 18 are arranged on the first end region 12 of the illustrated contact spring, which engage around the lower edge 3.2 of the via 3A. In the illustrated fifth exemplary embodiment of the contact spring 10E, the latching means 18 have a latching hook 18A. Analogously to the third exemplary embodiment, the soldered connection 7 in the fifth exemplary embodiment of the contact spring 10E shown is formed between the second transition region 17 and the first end region of the contact spring 10C and the upper edge 3.1 of the via 3A, so that the hardened solder 8 at least partially covers the upper edge 3.1 of the Via 3A and the turns of the second transition portion 17 and the cylindrical block portion 12B of the first end portion 12 covered. Alternatively, the second transition area 17 between the cylindrical intermediate piece 15 and the first end area 12 of the illustrated contact springs 10E can be analogous to the second exemplary embodiment of the contact spring 10B 2 also have a tapered block portion 17B with a flattened edge.

Wie aus 6 weiter ersichtlich ist, ist im dargestellten sechsten Ausführungsbeispiel der Kontaktfeder 10F der erste Endbereich nicht als zylindrischer Blockbereich 12A, 12B sondern als Durchsteckstruktur 12C mit integrierter federelastischer Raststruktur 18B als Rastmittel 18 ausgeführt. Wie aus 6 weiter ersichtlich ist, ist die Durchsteckkontur 12C mit der integrierten federelastischen Raststruktur 18B aus dem Draht der Kontaktfeder 10F gebogen. Die Durchsteckkontur 12C weist einen U-förmigen Abschnitt auf, welcher die Leiterplatte 4 in der Durchkontaktierung 3A nach Art einer Klammer umgreift und sich auf dem oberen Rand 3.1 und dem unteren Rand 3.2 der Durchkontaktierung 3A abstützt. Zudem weist die Durchsteckkontur 12C einen dreieckförmigen Endabschnitt auf, welcher beim Einführen in die Durchkontaktierung 3A zusammengedrückt wird und sich beim Austritt aus der Durchkontaktierung 3A wieder entspannt und auf dem unteren Rand 3.2 der Durchkontaktierung 3A aufliegt. Im dargestellten sechsten Ausführungsbeispiel der Kontaktfeder 10F ist eine erste Lötverbindung 7 zwischen dem ersten Endbereich 12 der korrespondierenden Kontaktfeder 10F und dem oberen Rand 3.1 der Durchkontaktierung 3A ausgebildet, so dass das ausgehärtete Lötzinn 8 zumindest teilweise den oberen Rand 3.1 der Durchkontaktierung 3A und den Draht des ersten Endbereichs 12 in einem auf dem oberen Rand 3.1 der Durchkontaktierung 3A aufliegenden Abschnitt bedeckt. Eine zweite und eine dritte Lötverbindung 7 ist zwischen dem ersten Endbereich der korrespondierenden Kontaktfeder 10F und dem unteren Rand 3.2 der Durchkontaktierung 3A ausgebildet, so dass das ausgehärtete Lötzinn 8 zumindest teilweise den unteren Rand 3.2 der Durchkontaktierung 3A und den Draht des ersten Endbereichs 12 in zwei auf dem unteren Rand 3.2 der Durchkontaktierung 3A aufliegenden Abschnitten bedeckt. Alternativ kann auch nur die erste Lötverbindung 7 zwischen dem ersten Endbereich der korrespondierenden Kontaktfeder 10F und dem oberen Rand 3.1 der Durchkontaktierung 3A oder nur die zweite und dritte Lötverbindung 7 zwischen dem ersten Endbereich der korrespondierenden Kontaktfeder 10F und dem unteren Rand 3.2 der Durchkontaktierung 3A ausgebildet werden.How out 6 It can also be seen that in the illustrated sixth exemplary embodiment of the contact spring 10F, the first end region is not designed as a cylindrical block region 12A, 12B but as a push-through structure 12C with an integrated spring-elastic latching structure 18B as latching means 18. How out 6 It can also be seen that the push-through contour 12C with the integrated spring-elastic latching structure 18B is bent from the wire of the contact spring 10F. The through-hole contour 12C has a U-shaped section which surrounds the circuit board 4 in the through-hole 3A in the manner of a clamp and is supported on the upper edge 3.1 and the lower edge 3.2 of the through-hole 3A. In addition, the through-hole contour 12C has a triangular end section, which is compressed when it is inserted into the through-hole 3A and relaxes again when it exits the through-hole 3A and rests on the lower edge 3.2 of the through-hole 3A. In the illustrated sixth exemplary embodiment of the contact spring 10F, a first soldered connection 7 is formed between the first end region 12 of the corresponding contact spring 10F and the upper edge 3.1 of the plated through hole 3A, so that the hardened solder 8 at least partially covers the upper edge 3.1 of the plated through hole 3A and the wire of the first end region 12 covered in a resting on the upper edge 3.1 of the via 3A section. A second and a third solder connection 7 is formed between the first end area of the corresponding contact spring 10F and the lower edge 3.2 of the via 3A, so that the hardened solder 8 at least partially splits the lower edge 3.2 of the via 3A and the wire of the first end area 12 into two covered on the lower edge 3.2 of the via 3A overlying sections. Alternatively, only the first soldering bond 7 between the first end area of the corresponding contact spring 10F and the upper edge 3.1 of the via 3A or only the second and third solder connection 7 can be formed between the first end area of the corresponding contact spring 10F and the lower edge 3.2 of the via 3A.

Wie aus 7 weiter ersichtlich ist, weist der erste Endbereich 12 der Kontaktfeder 10G im dargestellten siebten Ausführungsbeispiel einen zylindrischen Blockbereich 12B und einen Durchsteckdraht 12D auf, welcher die Durchkontaktierung 3A in Leiterplatte 4 durchdringt. Im Unterschied zu den anderen beschriebenen Ausführungsbeispielen weist die Bohrung der Durchkontaktierung 3A im dargestellten siebten Ausführungsbeispiel der Kontaktfeder 10G einen an den Durchmesser des Durchsteckdrahts 12D angepassten kleineren Durchmesser als bei den anderen beschriebenen Ausführungsbeispielen auf. Im dargestellten siebten Ausführungsbeispiel der Kontaktfeder 10G ist die Lötverbindung 7 zwischen dem ersten Endbereich der korrespondierenden Kontaktfeder 10G und dem oberen Rand 3.1 der Durchkontaktierung 3A ausgebildet, so dass das ausgehärtete Lötzinn 8 zumindest teilweise den oberen Rand 3.1 der Durchkontaktierung 3A und eine untere Windung des ersten Endbereichs 12 bedeckt. Der zweite Übergangsbereich 17 zwischen dem zylindrischen Zwischenstück 15 und dem ersten Endbereich 12 der dargestellten Kontaktfeder 10G weist analog zum ersten Ausführungsbeispiel der Kontaktfeder 10A aus 1 ebenfalls einen konischen Blockabschnitt 17A auf. Alternativ kann der zweite Übergangsbereich 17 zwischen dem zylindrischen Zwischenstück 15 und dem ersten Endbereich 12 der dargestellten Kontaktfedern 10G analog zum zweiten Ausführungsbeispiel der Kontaktfeder 10B aus 2 auch einen konischen Blockabschnitt 17B mit abgeflachten Rand aufweisen.How out 7 It can also be seen that the first end area 12 of the contact spring 10G in the illustrated seventh exemplary embodiment has a cylindrical block area 12B and a through-hole wire 12D, which penetrates the through-connection 3A in the printed circuit board 4. In contrast to the other exemplary embodiments described, the hole in the plated through hole 3A in the illustrated seventh exemplary embodiment of the contact spring 10G has a smaller diameter adapted to the diameter of the through-hole wire 12D than in the other exemplary embodiments described. In the illustrated seventh exemplary embodiment of the contact spring 10G, the soldered connection 7 is formed between the first end region of the corresponding contact spring 10G and the upper edge 3.1 of the through-connection 3A, so that the hardened solder 8 at least partially covers the upper edge 3.1 of the through-connection 3A and a lower turn of the first End portion 12 covered. The second transition area 17 between the cylindrical intermediate piece 15 and the first end area 12 of the illustrated contact spring 10G has analogous to the first exemplary embodiment of the contact spring 10A 1 also has a tapered block portion 17A. Alternatively, the second transition area 17 between the cylindrical intermediate piece 15 and the first end area 12 of the illustrated contact springs 10G can be analogous to the second exemplary embodiment of the contact spring 10B 2 also have a tapered block portion 17B with a flattened edge.

Bei den in 1 bis 5 und 7 dargestellten Ausführungsbeispielen wird zur Bestückung der Leiterplatte 4 mit der mindestens einen Kontaktfeder 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10G zuerst Lötpaste 9 auf den oberen Rand 3.1 der Durchkontaktierung 3A aufgebracht, wie aus 8 bis 10 ersichtlich ist. Hierbei wird die Lötpaste 9 vorzugsweise so aufgebracht, dass die Lötpaste 9 die Bohrung der Durchkontaktierung 3A nicht bedeckt, sondern nur den Rand 3.1 rund um die Bohrung der Durchkontaktierung 3A. Wie aus 9 weiter ersichtlich ist, kann die Lötpaste 9 beispielsweise in mehreren, hier vier, schmalen Kreisringsegmenten aufgebracht werden. Wie aus 10 weiter ersichtlich ist, kann die Lötpaste alternativ in mehreren, hier in acht, breiteren Kreisringsegmenten aufgebracht werden. Anschließend wird die mindestens eine Kontaktfeder 10, 10A, 10B, 1OC, 10D, 10E, 10G zumindest teilweise in die Durchkontaktierung 3A der Leiterplatte eingesteckt. Parallel können die anderen auf der Leiterplatte zu verlötenden elektrischen Bauteile bestückt werden. Die Reihenfolge der Bestückung kann beliebig gewählt werden. Anschließend kann die Lötverbindung 7 beispielsweise durch Reflowlöten oder Wellenlöten hergestellt werden. Nach dem Löten ist die mindestens eine Kontaktfeder 10, 10A, 10B, 1OC, 10D, 10E, 10G durch die Lötverbindung 7 im Wesentlichen senkrecht fixiert. Bei dem in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Lötpaste 9 auf den oberen Rand 3.1 und auf den unteren Rand 3.2 der Durchkontaktierung 3A aufgebracht, so dass die Kontaktfeder 10F durch die drei Lötverbindungen im Wesentlichen senkrecht fixiert ist.At the in 1 until 5 and 7 In the exemplary embodiments illustrated, soldering paste 9 is first applied to the upper edge 3.1 of the plated-through hole 3A, as shown in FIG 8th until 10 is evident. In this case, the soldering paste 9 is preferably applied in such a way that the soldering paste 9 does not cover the hole in the through-connection 3A, but rather only the edge 3.1 around the hole in the through-connection 3A. How out 9 As can further be seen, the soldering paste 9 can be applied, for example, in several, here four, narrow circular ring segments. How out 10 As can further be seen, the soldering paste can alternatively be applied in several, here in eight, wider circular ring segments. The at least one contact spring 10, 10A, 10B, 1OC, 10D, 10E, 10G is then at least partially inserted into the via 3A of the printed circuit board. At the same time, the other electrical components to be soldered to the printed circuit board can be assembled. The order of assembly can be chosen arbitrarily. The soldered connection 7 can then be produced, for example, by reflow soldering or wave soldering. After soldering, the at least one contact spring 10, 10A, 10B, 1OC, 10D, 10E, 10G is fixed essentially vertically by the soldered connection 7. At the in 6 illustrated embodiment, the soldering paste 9 is applied to the upper edge 3.1 and to the lower edge 3.2 of the via 3A, so that the contact spring 10F is fixed essentially vertically by the three soldered connections.

Nach dem Bestücken und dem Lötvorgang wird die Leiterplatte 4 ins Gehäuse 22 montiert, welches gleichzeitig eine Führungsvorrichtung 22A mit mehreren Führungskanälen 24 ausbildet. Dabei werden die freien zweiten Endbereiche 14 der Kontaktfedern 10A, 10B, 1OC, 10D, 10E, 10F, 10G durch die dafür vorgesehenen Führungskanäle 24 im Gehäuse 22 gesteckt. Ab hier haben wir wieder den Standardprozess, bei dem die zweiten Endbereiche 14 der Kontaktfedern 10A, 10B, 1OC, 10D, 10E, 10F, 10G, welche aus dem Gehäuse 22 überstehen, zusammen mit der zweiten Elektronikeinheit 30 montiert werden, deren zweite Kontaktmittel 5 auf die zweiten Endbereiche 14 der Kontaktfedern 10A, 10B, 1OC, 10D, 10E, 10F, 10G drücken und so den elektrischen Kontakt herstellen.After the assembly and the soldering process, the printed circuit board 4 is mounted in the housing 22, which at the same time forms a guide device 22A with a plurality of guide channels 24. The free second end regions 14 of the contact springs 10A, 10B, 1OC, 10D, 10E, 10F, 10G are inserted through the guide channels 24 provided for this purpose in the housing 22. From here we have the standard process again, in which the second end areas 14 of the contact springs 10A, 10B, 1OC, 10D, 10E, 10F, 10G, which protrude from the housing 22, are assembled together with the second electronics unit 30, the second contact means 5 press on the second end regions 14 of the contact springs 10A, 10B, 1OC, 10D, 10E, 10F, 10G and thus establish electrical contact.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 19917941 A1 [0003]DE 19917941 A1 [0003]
  • DE 102010063709 A1 [0004]DE 102010063709 A1 [0004]

Claims (14)

Kontaktieranordnung (1) mit mindestens einem ersten Kontaktmittel (3), mindestens einem zweiten Kontaktmittel (5) und mindestens einer zwischen dem korrespondierenden ersten Kontaktmittel (3) und dem korrespondierenden zweiten Kontaktmittel (5) angeordneten Kontaktfeder (10, 10A, 10B, 1OC, 10D, 10E, 10F, 10G), welche eine lösbare elektrische Verbindung zwischen dem korrespondierenden ersten Kontaktmittel (3) und dem korrespondierenden zweiten Kontaktmittel (5) ausbildet, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Kontaktmittel (3, 5), zwischen welchen die mindestens eine lösbare elektrische Verbindung ausgebildet ist, als elektrisch leitende Durchkontaktierung (3A) in einer Leiterplatte (4) ausgeführt ist, welche einen ersten Endbereich (12) der korrespondierenden Kontaktfeder (10, 10A, 10B, 1OC, 10D, 10E, 10F, 10G) zumindest teilweise aufnimmt, wobei die korrespondierende Kontaktfeder (10, 10A, 10B, 1OC, 10D, 10E, 10F, 10G) mit einem oberen Rand (3.1) und/oder einem unteren Rand (3.2) der Durchkontaktierung (3A) über eine Lötverbindung (7) elektrisch und mechanisch verbunden ist.Contacting arrangement (1) with at least one first contact means (3), at least one second contact means (5) and at least one contact spring (10, 10A, 10B, 1OC) arranged between the corresponding first contact means (3) and the corresponding second contact means (5), 10D, 10E, 10F, 10G), which forms a detachable electrical connection between the corresponding first contact means (3) and the corresponding second contact means (5), characterized in that at least one of the contact means (3, 5), between which the at least a detachable electrical connection is formed, is designed as an electrically conductive through-connection (3A) in a printed circuit board (4), which has a first end area (12) of the corresponding contact spring (10, 10A, 10B, 1OC, 10D, 10E, 10F, 10G) at least partially, the corresponding contact spring (10, 10A, 10B, 1OC, 10D, 10E, 10F, 10G) having an upper edge (3.1) and/or a lower edge d (3.2) of the via (3A) is electrically and mechanically connected via a soldered joint (7). Kontaktieranordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Kontaktfeder (10, 10A, 10B, 1OC, 10D, 10E, 10F, 10G) als Schraubenfeder ausgeführt ist, wobei der erste Endbereich (12) und der zweite Endbereich (14) der jeweiligen Kontaktfeder (10, 10A, 10B, 10D, 10C, 10E, 10F, 10G) jeweils einen kleineren Durchmesser als ein zylindrisches Zwischenstück (15) aufweisen.Contacting arrangement (1) after claim 1 , characterized in that the at least one contact spring (10, 10A, 10B, 1OC, 10D, 10E, 10F, 10G) is designed as a helical spring, the first end area (12) and the second end area (14) of the respective contact spring (10 , 10A, 10B, 10D, 10C, 10E, 10F, 10G) each have a smaller diameter than a cylindrical intermediate piece (15). Kontaktieranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Endbereich (12) der mindestens einen Kontaktfeder (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10G) einen zylindrischen Blockabschnitt (12A, 12B) aufweist, bei welchem die Federwindungen auf Block gewickelt sind, wobei der zylindrische Blockabschnitt (12A, 12B) in die Durchkontaktierung (3A) eintaucht oder die Durchkontaktierung (3A) durchgreift.Contact arrangement according to claim 2 , characterized in that the first end region (12) of the at least one contact spring (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10G) has a cylindrical block section (12A, 12B) in which the spring coils are wound on a block, wherein the cylindrical block section (12A, 12B) dips into the via (3A) or penetrates through the via (3A). Kontaktieranordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Endbereich (12) der mindestens einen Kontaktfeder (10, 10F, 10G) eine Durchsteckstruktur (12C) oder einen Durchsteckdraht (12D) aufweist, wobei die Durchsteckstruktur (12C) oder der Durchsteckdraht (12D) die Durchkontaktierung (3A) durchgreift.Contact arrangement according to claim 2 or 3 , characterized in that the first end region (12) of the at least one contact spring (10, 10F, 10G) has a through-hole structure (12C) or a through-hole wire (12D), the through-hole structure (12C) or the through-hole wire (12D) having the through-connection ( 3A) takes hold. Kontaktieranordnung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass am ersten Endbereich (12) der mindestens einen Kontaktfeder (10, 10E, 10F, 10G) Rastmittel (18) angeordnet sind, welche den unteren Rand (3.1) der Durchkontaktierung (3A) umgreifen.Contacting arrangement (1) according to one of claims 2 until 4 , characterized in that on the first end area (12) of the at least one contact spring (10, 10E, 10F, 10G) are arranged latching means (18) which encompass the lower edge (3.1) of the via (3A). Kontaktieranordnung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastmittel (18) einen Rasthaken (18A) oder eine federelastische Raststruktur (18B) aufweisen.Contacting arrangement (1) after claim 5 , characterized in that the latching means (18) have a latching hook (18A) or a resilient latching structure (18B). Kontaktieranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Endbereich (14) der mindestens einen Kontaktfeder (10, 10A, 10B, 1OC, 10D, 10E, 10F, 10G) einen zylindrischen Blockabschnitt (14A) aufweisen, bei welchem die Federwindungen auf Block gewickelt sind.Contacting arrangement (1) according to one of Claims 1 until 6 , characterized in that the second end region (14) of the at least one contact spring (10, 10A, 10B, 1OC, 10D, 10E, 10F, 10G) has a cylindrical block section (14A) in which the spring coils are wound on a block. Kontaktieranordnung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Übergangsbereich (16) zwischen dem zylindrischen Zwischenstück (15) und dem zweiten Endbereich (14) der mindestens einen Kontaktfeder (10, 10A, 10B, 1OC, 10D, 10E, 10F, 10G) einen konischer Blockabschnitt (16A) aufweist, bei welchem die Federwindungen auf Block gewickelt sind.Contacting arrangement (1) according to one of claims 2 until 7 , characterized in that a first transition area (16) between the cylindrical intermediate piece (15) and the second end area (14) of the at least one contact spring (10, 10A, 10B, 1OC, 10D, 10E, 10F, 10G) has a conical block section ( 16A) in which the spring coils are block wound. Kontaktieranordnung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Übergangsbereich (17) zwischen dem zylindrischen Zwischenstück (15) und dem ersten Endbereich (12) der mindestens einen Kontaktfeder (10, 10A, 10B, 10C, 10E, 10F, 10G) einen konischen Blockabschnitt (17A, 17B) aufweist, bei welchem die Federwindungen auf Block gewickelt sind.Contacting arrangement (1) according to one of claims 2 until 8th , characterized in that a second transition area (17) between the cylindrical intermediate piece (15) and the first end area (12) of the at least one contact spring (10, 10A, 10B, 10C, 10E, 10F, 10G) has a conical block section (17A, 17B) in which the spring coils are block wound. Kontaktieranordnung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der konische Blockabschnitt (17B) des zweiten Übergangsbereichs (17) mit abgeflachtem Rand ausgeführt ist.Contacting arrangement (1) after claim 9 , characterized in that the conical block portion (17B) of the second transition region (17) is designed with a flattened edge. Kontaktieranordnung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Übergangsbereich (17) zwischen dem mittleren Zwischenstück (15) und dem ersten Endbereich (12) der mindestens einen Kontaktfeder (10, 10D) eine ebene Übergangswindung (17C) als letzte Windung aufweist, welche senkrecht zur Mittelachse der Durchkontaktierung (3A) und parallel zur Oberfläche der Leiterplatte (4) ausgerichtet ist.Contacting arrangement (1) according to one of claims 2 until 8th , characterized in that a second transition area (17) between the central intermediate piece (15) and the first end area (12) of the at least one contact spring (10, 10D) has a flat transition coil (17C) as the last coil, which is perpendicular to the central axis of the Via (3A) and parallel to the surface of the circuit board (4) is aligned. Geräteanordnung (40) mit einer ersten Elektronikeinheit (20), einer zweiten Elektronikeinheit (30) und einer Kontaktieranordnung (1), welche die erste Elektronikeinheit (20) und die zweite Elektronikeinheit (30) elektrisch miteinander verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktieranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgeführt ist.Device arrangement (40) with a first electronics unit (20), a second electronics unit (30) and a contact arrangement (1) which electrically connects the first electronics unit (20) and the second electronics unit (30) to one another, characterized in that the contact arrangement ( 1) after one of Claims 1 until 11 is executed. Geräteanordnung (40) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Elektronikeinheit (20) als Steuergerät (20A) mit mindestens einer Leiterplatte (4) und einem Gehäuse (22) ausgeführt ist, wobei das Gehäuse (22) des Steuergeräts (20A) eine Führungsvorrichtung (22A) mit mindestens einem Führungskanal (24) ausbildet, welcher von einer zugeordneten Kontaktfeder (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F, 10G) der Kontaktieranordnung (1) durchgriffen ist.Device arrangement (40) after claim 12 , characterized in that the first electronics unit (20) is designed as a control unit (20A) with at least one printed circuit board (4) and a housing (22), the housing (22) of the control unit (20A) having a guide device (22A) with at least a guide channel (24), through which an associated contact spring (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F, 10G) of the contacting arrangement (1) passes. Geräteanordnung (40) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Elektronikeinheit (30) mindestens einen Sensor (30A) und/oder mindestens einen Aktuator mit mindestens einem zweiten Kontaktmittel (5) umfasst.Device arrangement (40) after claim 12 or 13 , characterized in that the second electronic unit (30) comprises at least one sensor (30A) and/or at least one actuator with at least one second contact means (5).
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