WO2017092962A1 - VORRICHTUNG UND HERSTELLUNGSVERFAHREN EINER VORRICHTUNG MIT EINER INNERHALB EINES GEHÄUSES ANGEORDNETEN LEITERPLATTE, WELCHE VON AUßEN KONTAKTIERBAR IST - Google Patents

VORRICHTUNG UND HERSTELLUNGSVERFAHREN EINER VORRICHTUNG MIT EINER INNERHALB EINES GEHÄUSES ANGEORDNETEN LEITERPLATTE, WELCHE VON AUßEN KONTAKTIERBAR IST Download PDF

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WO2017092962A1
WO2017092962A1 PCT/EP2016/076556 EP2016076556W WO2017092962A1 WO 2017092962 A1 WO2017092962 A1 WO 2017092962A1 EP 2016076556 W EP2016076556 W EP 2016076556W WO 2017092962 A1 WO2017092962 A1 WO 2017092962A1
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housing
connection element
plug
circuit board
collar
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PCT/EP2016/076556
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English (en)
French (fr)
Inventor
Oliver Schilli
Reinhold Jocham
Ulrich Trescher
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/0026—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus provided with connectors and printed circuit boards [PCB], e.g. automotive electronic control units
    • H05K5/0069—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus provided with connectors and printed circuit boards [PCB], e.g. automotive electronic control units having connector relating features for connecting the connector pins with the PCB or for mounting the connector body with the housing
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/02—Details
    • H05K5/0247—Electrical details of casings, e.g. terminals, passages for cables or wiring

Definitions

  • the invention is based on a device having a housing which has a plug collar with an opening from an outer side to an inner side of the housing, and with a connection element which partially accommodates at least one plug pin, wherein the connection element is fixed to the housing such that the Plug pin is partially disposed within the connector collar and partially on the inside of the housing.
  • connection element is mounted with the connector pin from the outside into the opening of the connector collar.
  • a connector pin by means of injection molding in a housing cover.
  • the connector pin is then connected via an adapter with a printed circuit board.
  • the connection between connector pin and adapter takes place here, for example by means of insulation displacement technology.
  • the invention is based on a device having a housing, which has a plug collar with an opening from an outer side to an inner side of the housing, and with a connection element which partially accommodates at least one plug pin, wherein the connection element is fixed to the housing in such a way that Plug pin is partially disposed within the connector collar and partially on the inside of the housing.
  • the essence of the invention is that the connection element is partially disposed within the connector collar and partially on the inside of the housing, and that the connector pin is electrically contacted directly with a printed circuit board arranged in the housing.
  • connection element is mounted on the inside of the housing. This results in the possibility in the production of the connection element
  • Cost of production and effort can be reduced.
  • a small pitch can be achieved with multiple connector pins.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that the connector pin is bent in at least one region between the connection element and printed circuit board or formed angled.
  • Plug pins tolerance compensation between the circuit board and the connection element takes place, whereby forces acting through a plug on the connection element are transmitted as little as possible to the Kunststoffierterrorism between circuit board and connector pin. As a result, this contacting interface is less stressed and has a longer service life.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that the connector pin in at least one area between the connection element and the circuit board, a first
  • connection element has a grip element.
  • Connection element is detachable as soon as the handle element is no longer needed.
  • connection element has a projection which rests on the inside of the housing on the housing and protrudes beyond the opening of the connector collar.
  • the projection serves as a stop for the connection element relative to the housing and thus the connection element can be introduced only to a limited extent into the opening of the connector collar.
  • connection element is fixed to the housing by means of laser welding, in particular laser spot welding, wherein the housing is at least partially formed laserstrahl barnsch procedure in a partial area in which the connection element rests against the housing.
  • connection element is firmly connected to the housing.
  • this is the connection element from the outside of the housing weldable ago.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that a first width of the connection element, which is arranged within the connector collar, is equal to a second width of the opening of the connector collar. It is advantageous in this case that the connecting element is thus fixed in the direction of the width relative to the plug collar and no offset can occur. Thus, the position of the connector pin in the connector collar can be specified.
  • the invention also relates to a method for producing a device with a housing, which has a plug collar with an opening of a
  • Connection element with a printed circuit board and with at least one connector pin, with at least the following method steps:
  • Connector collar from the direction of the inside of the housing such that the connector pin is partially disposed within the connector collar and partially on the inside of the housing.
  • connection element Fix the connection element to the housing.
  • connection element with the connector pin and then connect the connector pin directly to the circuit board and this before everything is placed in the housing, which can be dispensed with an otherwise necessary adapter. Due to the omission of the adapter, more space is additionally available in the main extension plane of the printed circuit board or the lateral extent of the printed circuit board can be reduced. In addition, minimizing the number of contacting interfaces from the plug input to the printed circuit board reduces the susceptibility of the device to errors. Furthermore, the number of components is reduced by eliminating the adapter, whereby manufacturing cost and effort can be reduced. In addition, a small pitch can be achieved with multiple connector pins. In an advantageous embodiment of the method according to the invention, it is provided that, prior to method step c, a method step f takes place in which the connector pin is bent and / or angled,
  • Plug pins tolerance compensation between the circuit board and the connection element takes place, whereby forces acting through a plug on the connection element are transmitted as little as possible to the Kunststoffierterrorism between circuit board and connector pin. As a result, this contacting interface is less stressed and has a longer service life.
  • the fixing of the connection element takes place in method step e by means of laser beam welding.
  • connection element is firmly fixed to the housing and the fixation is made possible from the outside of the housing.
  • connection element is introduced by pulling on a handle element of the connection element from the direction of the inside of the housing in the opening of the connector collar.
  • the advantage here is that as simple as possible can be accessed by the handle element to the connection element to introduce it into the connector collar.
  • a method step g which takes place after method step e, the grip element is separated from the connection element by means of a predetermined breaking point of the grip element.
  • Connection element can be separated on the housing by means of the predetermined breaking point, since it is then no longer needed and thus, for example, in a later contacting of the connector pin from the outside is not in the way.
  • connection element To integrate connection element.
  • the electrical contacting of the connector pin with the circuit board in step b by means of press-fitting or by means of cohesive bonding.
  • Connection technology easy ways to contact the connector pin electrically to the circuit board.
  • Fig. La to Fig. Lf show an embodiment of an inventive
  • Fig. 2 shows an embodiment of an inventive
  • Fig. La to Fig. Lf show an embodiment of an inventive
  • the finished device may be, for example, a control device.
  • Fig. La a and Fig. La ß show a connecting element 30, in which two
  • Plug pins 40 are partially inserted.
  • the connector pins 40 were inserted from the direction of the arrow shown in the connector 30 such that the connector pins 40 on the opposite side of the insertion again stepping out.
  • the plug pins 40 have protruding elements 41, which limit the penetration depth of the plug pins 40 into the connection element 30.
  • the connecting element 30 has a gripping element 32, which is designed here for example as a bracket.
  • the grip element 32 further has two predetermined breaking points 34, which for the separation of the grip element 32 from
  • the handle member 32 may be configured differently, for example, as a simple rod, and then possibly only requires a predetermined breaking point 34 for the separation of the handle member 32 from the connection element 30.
  • Fig. Lb a and Fig. Lb ß turn show the connection element 30. The in the
  • connection element 30 introduced plug pins 40 of FIG. La a and Fig. La ß are formed here in an area 42 angled.
  • the plug pins 40 in this area 42 have a first cross-sectional area, which is configured reduced compared to a second cross-sectional area of a part 48 of the plug pins 40 accommodated by the connection element 30.
  • the connector pins 40 are bent in the area 42 or bent and angled, for example, by a bend follows an angulation, rather than merely angled formed.
  • FIGS. 1 a and 1 c show the connecting element 30, wherein the in the
  • Connection element 30 introduced connector pins 40 are contacted with a circuit board 50 directly electrically.
  • the connector pins 40 are by means of a
  • circuit board 50 Press fit electrically connected to the circuit board 50.
  • the circuit board 50 was placed from the direction of the arrow on the connector pins 40, wherein the connection element 30 has two stop elements 47, which prevents further plugging the circuit board 50 on the connector pins 40 and the connector pins
  • FIGS. 1 a and 1 d show the intermediate product from FIGS. 1 a and 1 c , which is arranged in a housing 10.
  • the housing 10 has a
  • Plug collar 20 on.
  • the plug collar 20 in turn has an opening 25 from an inner side 14 of the housing 10 to an outer side 12 of the housing 10.
  • connection element 30 is shown in FIG. Id a and Fig. Ld ß , which is connected via the connector pins 40 to the circuit board 50.
  • the connection element 30 is partially in the opening 25 of the
  • connection element 30 has a projection 36, which rests on the inner side 14 of the housing 10 on the housing 10 and projects beyond the opening 25 of the plug collar 20 such that the connection element 30 can not be introduced further into the opening 25.
  • the connecting element 30 has a first width 38, which is equal to a second width 28 of the opening 25 of the plug collar 20.
  • the position of the connection element 30 in the opening 25 is predetermined at least in a first direction.
  • the connection element 30 has a third width, which is equal to a fourth width of the plug collar 20, to also specify the position of the connection element 30 in the plug collar 20 in a second direction, wherein the first and second directions preferably perpendicularly parallel are also aligned perpendicular to the opening surface of the plug collar 20 and against each other.
  • Fig. Lf a and Fig. Lf ß show that according to Fig. Le a and Fig. Le ß inserted into the opening 25 of the plug collar 20 connecting element 30.
  • Fig. Le a and Fig. Le ß inserted into the opening 25 of the plug collar 20 connecting element 30.
  • Connection element 30 at least selectively welded to the housing 10 and thus mounted relative to the housing 10 stationary.
  • the projection 36 of the connection element 30 is welded to the housing 10.
  • Connecting element 30 abuts from the inside 14 of the housing 10 and which laserstrahl barnsch procedure. Furthermore, the grip element 32 shown in the previous Fig. La a and Fig. La ß to Fig. Le a and Fig. Le ß is the grip element 32 shown in the previous Fig. La a and Fig. La ß to Fig. Le a and Fig. Le ß is the grip element 32 shown in the previous Fig. La a and Fig. La ß to Fig. Le a and Fig. Le ß is the grip element 32 shown in the previous Fig. La a and Fig. La ß to Fig. Le a and Fig. Le ß is the grip element 32 shown in the previous Fig. La a and Fig. La ß to Fig. Le a and Fig. Le ß is the grip element 32 shown in the previous Fig. La a and Fig. La ß to Fig. Le a and Fig. Le ß is the grip element 32 shown in the previous Fig. La
  • Connection element 30 is removed at the predetermined breaking point 34 and thus results in the finished device.
  • Fig. 2 shows a first embodiment of an inventive
  • a connector pin 40 is inserted into a connection element 30 and fixed. This is done by means of pressing in that the connector pin 40 is pressed from one direction through the connection element 40. Here, the connector pin 40 is then on opposite sides of the connection element 40 out of this again.
  • a method step b the plug pin 40 is electrically contacted directly with a printed circuit board 50.
  • the electric Contacting takes place here, for example, also by pressing in that the connector pin 40 is pressed perpendicular to a main extension plane of the circuit board 50 in a designated receptacle of the circuit board 50. This creates, for example, an intermediate product according to FIGS. 1 a and 1c.
  • a method step c the printed circuit board 50 and the over
  • FIG. Ida and Fig. Ld ß Such an intermediate product is shown for example in FIG. Ida and Fig. Ld ß.
  • the arrangement in the housing 10 can be done, for example, by the housing 10 has a housing cover and a housing bottom. When mounting the housing cover on the housing bottom, the connection element 30 with the connector pin 40 and the circuit board 40 is then arranged in the interior of the housing 10. Subsequently, in a
  • a possibly present gripping element 32 of the connecting element 30 can be used in this case, by being arranged from the outer side 12 through the opening 25 to that on the inner side 14 of the housing 10
  • Gripping element 32 of the connection element 30 is accessed and then the
  • Connecting element 30 is pulled by pulling on the handle member 32 partially into the opening 25.
  • e is the
  • the fixing of the connecting element 30 in method step f takes place, for example, by means of laser steel welding, in particular from the outer side 12 of the housing 10 and in particular by the projection 36 of the connecting element 30 is welded at least selectively at the GezzauselO.
  • the production process still has a process step f, which proceeds prior to process step b.
  • the production process still has a process step f, which proceeds prior to process step b.
  • Such an intermediate product is for example, in Fig. Lb a and Fig. Lb shown ß.
  • the method step f can alternatively be carried out before the method step a or between the method step b and c.
  • Connecting element 30 has a handle member 32 with a predetermined breaking point 32.
  • the grip element 32 is separated from the connection element 30 by means of the predetermined breaking point 34.
  • step a Manufacturing process takes place in step a, the introduction and fixing of the connector pin 40 in the connection element 30 by means of injection molding.
  • electrical contacting takes place in method step b by means of integral connection, for example by means of soldering or welding.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Mounting Components In General For Electric Apparatus (AREA)
  • Mounting Of Printed Circuit Boards And The Like (AREA)

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung (1) mit einem Gehäuse (10), welches einen Steckerkragen (20) mit einer Öffnung (25) von einer Außenseite (12) zu einer Innenseite (14) des Gehäuses (10) aufweist, und mit einem Anschlusselement (30), welcheswenigstens einen Steckerpin (40) teilweise aufnimmt, wobei das Anschlusselement (30) derart am Gehäuse (40) fixiert ist, dass der Steckerpin (40) teilweise innerhalb des Steckerkragens (20) und teilweise auf der Innenseite (14) des Gehäuses (10) angeordnet ist. Der Kern der Erfindung besteht darin, dass das Anschlusselement (30) teilweise innerhalb des Steckerkragens (20) und teilweise auf der Innenseite (14) des Gehäuses (10) angeordnet ist, und dass der Steckerpin (40) unmittelbarmit einer im Gehäuse (10) angeordneten Leiterplatte (50) elektrisch kontaktiert ist. Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Vorrichtung (1).

Description

Beschreibung Titel
Vorrichtung und Herstellungsverfahren einer Vorrichtung mit einer innerhalb eines Gehäuses angeordneten Leiterplatte, welche von außen kontaktierbar ist
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung mit einem Gehäuse, welches einen Steckerkragen mit einer Öffnung von einer Außenseite zu einer Innenseite des Gehäuses aufweist, und mit einem Anschlusselement, welches wenigstens einen Steckerpin teilweise aufnimmt, wobei das Anschlusselement derart am Gehäuse fixiert ist, dass der Steckerpin teilweise innerhalb des Steckerkragens und teilweise auf der Innenseite des Gehäuses angeordnet ist.
Solch eine Vorrichtung ist beispielsweise in der Offenlegungsschrift
DE 10300767 AI offenbart, wobei hier das Anschlusselement mit dem Steckerpin von außen in die Öffnung des Steckerkragens montiert wird.
Alternativ ist bekannt, einen Steckerpin mittels Spritzguss in einem Gehäusedeckel anzuordnen. Zudem ist bekannt, dass bei der Montage des Gehäusedeckels der Steckerpin dann über einen Adapter mit einer Leiterplatte verbunden wird. Die Verbindung zwischen Steckerpin und Adapter erfolgt hierbei beispielsweise mittels Schneidklemmtechnik.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung mit einem Gehäuse, welches einen Steckerkragen mit einer Öffnung von einer Außenseite zu einer Innenseite des Gehäuses aufweist, und mit einem Anschlusselement, welches wenigstens einen Steckerpin teilweise aufnimmt, wobei das Anschlusselement derart am Gehäuse fixiert ist, dass der Steckerpin teilweise innerhalb des Steckerkragens und teilweise auf der Innenseite des Gehäuses angeordnet ist. Der Kern der Erfindung besteht darin, dass das Anschlusselement teilweise innerhalb des Steckerkragens und teilweise auf der Innenseite des Gehäuses angeordnet ist, und dass der Steckerpin unmittelbar mit einer im Gehäuse angeordneten Leiterplatte elektrisch kontaktiert ist.
Vorteilhaft ist hierbei, dass das Anschlusselement an die Innenseite des Gehäuses montiert ist. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit bei der Herstellung der
Vorrichtung, das Anschlusselement mit dem Steckerpin und anschließend den Steckerpin unmittelbar mit der Leiterplatte zu verbinden und dies bevor alles vom Gehäuse eingeschlossen wird, wodurch auf einen ansonsten nötigen Adapter verzichtet werden kann. Durch den Wegfall des Adapters ist zusätzlich mehr Platz in der Haupterstreckungsebene der Leiterplatte vorhanden bzw. kann die laterale Ausdehnung der Leiterplatte verringert werden. Zudem wird durch die Minimierung der Anzahl der Kontaktierschnittstellen vom Steckereingang bis zur Leiterplatte die Fehleranfälligkeit der Vorrichtung verringert. Des Weiteren werden durch den Wegfall des Adapters die Anzahl der Bauteile verringert, wodurch
Herstellungskosten- und aufwand verringert werden können. Zudem kann bei mehreren Steckerpins ein kleiner Pitch erzielt werden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Steckerpin in wenigstens einem Bereich zwischen Anschlusselement und Leiterplatte gebogen oder auch gewinkelt ausgebildet ist.
Vorteilhaft ist hierbei, dass durch die Biegung oder auch die Winkelung des
Steckerpins ein Toleranzausgleich zwischen Leiterplatte und Anschlusselement erfolgt, wodurch durch einen Stecker auf das Anschlusselement wirkende Kräfte möglichst wenig an die Kontaktierschnittstelle zwischen Leiterplatte und Steckerpin weitergegeben werden. Hierdurch wird diese Kontaktierschnittstelle weniger beansprucht und weist eine höhere Lebensdauer auf.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Steckerpin in wenigstens einem Bereich zwischen Anschlusselement und Leiterplatte eine erste
Querschnittsfläche aufweist, welche gegenüber einer zweiten Querschnittsfläche eines vom Anschlusselement aufgenommenen Teils des Steckerpins verringert ist. Vorteilhaft ist hierbei, dass durch den verringerten Querschnitt des Steckerpins im Bereich zwischen dem Anschlusselement und der Leiterplatte der Toleranzausgleich verbessert und die auf die Kontaktierschnittstelle zwischen Steckerpin und Leiterplatte wirkenden Kräfte verringert werden können.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Anschlusselement ein Griffelement aufweist.
Vorteilhaft ist hierbei, dass mittels des Griffelements möglichst einfach auf das Anschlusselement zugreifbar ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Griffelement wenigstens eine Sollbruchstelle zur Abtrennung des
Griffelements vom Anschlusselement aufweist.
Vorteilhaft ist hierbei, dass mittels der Sollbruchstelle das Griffelement vom
Anschlusselement abtrennbar ist, sobald das Griffelement nicht mehr benötigt wird.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Anschlusselement einen Vorsprung aufweist, welcher auf der Innenseite des Gehäuses am Gehäuse anliegt und über die Öffnung des Steckerkragens hinausragt.
Vorteilhaft ist hierbei, dass der Vorsprung als Anschlag für das Anschlusselement gegenüber dem Gehäuse dient und somit das Anschlusselement nur begrenzt in die Öffnung des Steckerkragens einbringbar ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Anschlusselement an dem Gehäuse mittels Laserschweißung, insbesondere Laserpunktschweißung fixiert ist, wobei das Gehäuse in einem Teilbereich, in welchem das Anschlusselement am Gehäuse anliegt, zumindest teilweise laserstrahldurchschweißbar ausgebildet ist.
Vorteilhaft ist hierbei, dass das Anschlusselement fest mit dem Gehäuse verbunden ist. Zudem ist hierdurch das Anschlusselement von der Außenseite des Gehäuses her anschweißbar.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass eine erste Breite des Anschlusselements, welches innerhalb des Steckerkragens angeordnet ist, mit einer zweiten Breite der Öffnung des Steckerkragens gleich ist. Vorteilhaft ist hierbei, dass das Anschlusselement somit in Richtung der Breite gegenüber dem Steckerkragen fest angeordnet ist und kein Versatz auftreten kann. Somit ist die Position des Steckerpins im Steckerkragen vorgebbar.
Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung mit einem Gehäuse, welches einen Steckerkragen mit einer Öffnung von einer
Außenseite zu einer Innenseite des Gehäuses aufweist, mit einem
Anschlusselement, mit einer Leiterplatte und mit wenigstens einem Steckerpin, mit wenigstens folgenden Verfahrensschritten:
a. Einbringen und Fixieren eines Teils (48) des Steckerpins im
Anschlusselement,
b. Unmittelbares, elektrisches Kontaktieren des Steckerpins mit der
Leiterplatte,
c. Anordnen der Leiterplatte und des Anschlusselements mit dem Steckerpin im Gehäuse,
d. Einbringen eines Teils des Anschlusselements in die Öffnung des
Steckerkragens aus Richtung der Innenseite des Gehäuses derartig, dass der Steckerpin teilweise innerhalb des Steckerkragens und teilweise auf der Innenseite des Gehäuses angeordnet ist.
e. Fixieren des Anschlusselements am Gehäuse.
Vorteilhaft ist hierbei, dass der Steckerpin positionsgenau auf der Leiterplatte angeordnet werden kann. Des Weiteren wird das Anschlusselement an die
Innenseite des Gehäuses montiert. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit bei der Herstellung der Vorrichtung, das Anschlusselement mit dem Steckerpin und anschließend den Steckerpin unmittelbar mit der Leiterplatte zu verbinden und dies bevor alles im Gehäuse angeordnet wird, wodurch auf einen ansonsten nötigen Adapter verzichtet werden kann. Durch den Wegfall des Adapters ist zusätzlich mehr Platz in der Haupterstreckungsebene der Leiterplatte vorhanden bzw. kann die laterale Ausdehnung der Leiterplatte verringert werden. Zudem wird durch die Minimierung der Anzahl der Kontaktierschnittstellen vom Steckereingang bis zur Leiterplatte die Fehleranfälligkeit der Vorrichtung verringert. Des Weiteren werden durch den Wegfall des Adapters die Anzahl der Bauteile verringert, wodurch Herstellungskosten- und aufwand verringert werden können. Zudem kann bei mehreren Steckerpins ein geringer Pitch erzielt werden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass vor dem Verfahrensschritt c ein Verfahrensschritt f abläuft, in welchem der Steckerpin gebogen und/oder gewinkelt wird,
Vorteilhaft ist hierbei, dass durch die Biegung oder auch die Winkelung des
Steckerpins ein Toleranzausgleich zwischen Leiterplatte und Anschlusselement erfolgt, wodurch durch einen Stecker auf das Anschlusselement wirkende Kräfte möglichst wenig an die Kontaktierschnittstelle zwischen Leiterplatte und Steckerpin weitergegeben werden. Hierdurch wird diese Kontaktierschnittstelle weniger beansprucht und weist eine höhere Lebensdauer auf.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das Fixieren des Anschlusselements im Verfahrensschritt e mittels Laserstrahlschweißen erfolgt.
Vorteilhaft ist hierbei, dass das Anschlusselement fest mit dem Gehäuse fixiert wird und die Fixierung von der Außenseite des Gehäuses ermöglicht wird.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Verfahrens ist vorgesehen, dass im Verfahrensschritt d das Anschlusselement mittels Ziehen an einem Griffelement des Anschlusselements aus Richtung der Innenseite des Gehäuses in die Öffnung des Steckerkragens eingebracht wird.
Vorteilhaft ist hierbei, dass durch das Griffelement möglichst einfach auf das Anschlusselement zugegriffen werden kann, um es in den Steckerkragen einzubringen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass in einem Verfahrensschritt g, welcher nach dem Verfahrensschritt e erfolgt, das Griffelement mittels einer Sollbruchstelle des Griffelements vom Anschlusselement abgetrennt wird.
Vorteilhaft ist hierbei, dass das Griffelement nach der Fixierung des
Anschlusselements am Gehäuse mittels der Sollbruchstelle abgetrennt werden kann, da es anschließend nicht mehr benötigt wird und somit beispielsweise bei einer späteren Kontaktierung des Steckerpins von außen nicht im Weg ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das Einbringen und Fixieren des Steckerpins im Anschlusselement im Verfahrensschritt a mittels Einpressen oder auch mittels Spritzgießen erfolgt.
Vorteilhaft ist hierbei, dass die Presspassung oder auch die Spritzgusstechnik einfache Möglichkeiten darstellen, einen Teil des Steckerpins in das
Anschlusselement zu integrieren.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, das elektrische Kontaktieren des Steckerpins mit der Leiterplatte im Verfahrensschritt b mittels Einpressen oder auch mittels stoffschlüssigem Verbinden erfolgt.
Vorteilhaft ist hierbei, dass die Presspassung oder auch die stoffschlüssige
Verbindungstechnik einfache Möglichkeiten darstellen, den Steckerpin elektrisch mit der Leiterplatte zu kontaktieren.
Zeichnungen
Fig. la bis Fig. lf zeigen ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung in verschiedenen Schritten des Herstellungsverfahrens.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Herstellungsverfahrens.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Fig. la bis Fig. lf zeigen ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung nach verschiedenen Schritten des Herstellungsverfahrens, wobei die fertiggestellte Vorrichtung beispielsweise ein Steuergerät sein kann. Dabei zeigen die Figuren, welche mit der Tiefstellung α gekennzeichnet sind, eine erste
Seitenansicht und die Figuren, welche mit der Tiefstellung ß gekennzeichnet sind, eine zweite Seitenansicht. Die erste Seitenansicht ist jeweils zur zweiten
Seitenansicht um einen Winkel von 90° versetzt dargestellt.
Die Fig. laa und Fig. laß zeigen ein Anschlusselement 30, in welches zwei
Steckerpins 40 teilweise eingebracht sind. Die Steckerpins 40 wurden aus der Richtung des dargestellten Pfeils in das Anschlusselement 30 derart eingebracht, dass die Steckerpins 40 auf der gegenüberliegenden Seite der Einbringung wieder heraustreten. Des Weiteren weisen die Steckerpins 40 vorstehende Elemente 41 auf, welche die Eindringtiefe der Steckerpins 40 in das Anschlusselement 30 begrenzen. Das Anschlusselement 30 weist ein Griffelement 32 auf, welches hier beispielsweise als Bügel ausgestaltet ist. Das Griffelement 32 weist des Weiteren zwei Sollbruchstellen 34 auf, welche zur Abtrennung des Griffelements 32 vom
Anschlusselement 30 dienen. In einem alternativen, nicht dargestellten
Ausführungsbeispiel kann das Griffelement 32 auch andersartig ausgestaltet sein, beispielsweise als einfacher Stab, und benötigt gegebenenfalls dann nur eine Sollbruchstelle 34 zur Abtrennung des Griffelements 32 vom Anschlusselement 30. Die Fig. lba und Fig. lbß zeigen wiederum das Anschlusselement 30. Die in das
Anschlusselement 30 eingebrachten Steckerpins 40 aus der Fig. laa und Fig. laß sind jedoch hier in einem Bereich 42 gewinkelt ausgebildet. Des Weiteren weisen die Steckerpins 40 in diesem Bereich 42 eine erste Querschnittsfläche auf, welche gegenüber einer zweiten Querschnittsfläche eines vom Anschlusselement 30 aufgenommenen Teil 48 der Steckerpins 40 verringert ausgestaltet ist. In einem alternativen, bildlich nicht dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Steckerpins 40 im Bereich 42 gebogen oder aber gebogen und gewinkelt, indem beispielsweise eine Biegung auf eine Winkelung folgt, anstatt lediglich gewinkelt ausgebildet.
Die Fig. lca und Fig. lcß zeigen das Anschlusselement 30, wobei die in das
Anschlusselement 30 eingebrachten Steckerpins 40 mit einer Leiterplatte 50 unmittelbar elektrisch kontaktiert sind. Die Steckerpins 40 sind mittels einer
Presspassung mit der Leiterplatte 50 elektrisch verbunden. Hierbei wurde die Leiterplatte 50 aus Richtung des Pfeils auf die Steckerpins 40 aufgesetzt, wobei das Anschlusselement 30 zwei Stoppelemente 47 aufweist, welches ein weiteres Aufstecken der Leiterplatte 50 auf die Steckerpins 40 verhindert und die Steckerpins
40 gegenüber der Leiterplatte 50 zusätzlich stabilisiert.
Die Fig. lda und Fig. ldß zeigen das Zwischenprodukt aus Fig. lca und Fig. lcß, welches in einem Gehäuse 10 angeordnet ist. Das Gehäuse 10 weist einen
Steckerkragen 20 auf. Der Steckerkragen 20 weist wiederum eine Öffnung 25 von einer Innenseite 14 des Gehäuses 10 zu einer Außenseite 12 des Gehäuses 10 auf.
In der Fig. lea und Fig. leß ist das Anschlusselement 30 aus der Fig. lda und Fig. ldß dargestellt, welches über die Steckerpins 40 mit der Leiterplatte 50 verbunden ist. Das Anschlusselement 30 ist hierbei teilweise in die Öffnung 25 des
Steckerkragens 20 und teilweise auf der Innenseite 14 des Gehäuses 10
angeordnet und wurde in Pfeilrichtung von der Innenseite 14 des Gehäuses 10 her in die Öffnung 25 eingebracht. Hierbei weist das Anschlusselement 30 einen Vorsprung 36 auf, welcher auf der Innenseite 14 des Gehäuses 10 am Gehäuse 10 anliegt und über die Öffnung 25 des Steckerkragens 20 derartig hinausragt, dass das Anschlusselement 30 nicht weiter in die Öffnung 25 einbringbar ist. Des
Weiteren weist das Anschlusselement 30 eine erste Breite 38 auf, welche gleich einer zweiten Breite 28 der Öffnung 25 des Steckerkragens 20 ist. Hierdurch ist die Position des Anschlusselements 30 in der Öffnung 25 zumindest in eine erste Richtung vorgegeben. Es ist zudem denkbar, dass das Anschlusselement 30 eine dritte Breite aufweist, welche gleich einer vierten Breite des Steckerkragens 20 ist, um auch noch die Position des Anschlusselements 30 im Steckerkragen 20 in eine zweite Richtung vorzugeben, wobei die erste und zweite Richtung vorzugsweise senkrecht parallel zur Öffnungsfläche des Steckerkragens 20 und gegeneinander zudem senkrecht ausgerichtet sind.
Die Fig. lfa und Fig. lfß zeigen das nach Fig. lea und Fig. leß in die Öffnung 25 des Steckerkragens 20 eingebrachte Anschlusselement 30. Hierbei ist das
Anschlusselement 30 zumindest punktuell am Gehäuse 10 angeschweißt und somit gegenüber dem Gehäuse 10 ortsfest angebracht. Vorzugsweise ist hierbei der Vorsprung 36 des Anschlusselements 30 mit dem Gehäuse 10 verschweißt. Um eine Laserstrahlschweißung von der Außenseite 12 des Gehäuses 10 zu
ermöglichen, weist das Gehäuse 10 einen Teilbereich 16 auf, an welchem das
Anschlusselement 30 von der Innenseite 14 des Gehäuses 10 anliegt und welcher laserstrahldurchschweißbar. Des Weiteren ist das in der vorherigen Fig. laa und Fig. laß bis Fig. lea und Fig. leß dargestellte Griffelement 32 des
Anschlusselements 30 an der Sollbruchstelle 34 entfernt und ergibt somit die fertiggestellte Vorrichtung 1.
Fig. 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Herstellungsverfahrens. Zuerst wird in einem Verfahrensschritt a wenigstens ein Teil 48 eines Steckerpins 40 in ein Anschlusselement 30 eingebracht und fixiert. Dies erfolgt hierbei mittels Einpressen, indem der Steckerpin 40 aus einer Richtung durch das Anschlusselement 40 gepresst wird. Hierbei steht der Steckerpin 40 dann auf gegenüberliegenden Seiten des Anschlusselements 40 aus diesem wieder heraus. Somit wird beispielsweise ein Zwischenprodukt nach den Fig. laa und Fig. laß geschaffen. Anschließend wird in einem Verfahrensschritt b der Steckerpin 40 elektrisch unmittelbar mit einer Leiterplatte 50 kontaktiert. Die elektrische Kontaktierung erfolgt hierbei beispielsweise ebenfalls mittels Einpressen, indem der Steckerpin 40 senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene der Leiterplatte 50 in eine dafür vorgesehene Aufnahme der Leiterplatte 50 gepresst wird. Hierdurch wird beispielsweise ein Zwischenprodukt nach der Fig. lca und Fig. lcp geschaffen. Daraufhin wird in einem Verfahrensschritt c die Leiterplatte 50 und das über den
Steckerpin 40 mit der Leiterplatte 50 verbundene Anschlusselement 30 in einem Gehäuse 10 mit einem Steckerkragen 20 angeordnet, wobei der Steckerkragen 20 eine Öffnung 25 von einer Innenseite 14 des Gehäuses 10 zu einer Außenseite 12 des Gehäuses 10 aufweist. Ein solches Zwischenprodukt ist beispielsweise in der Fig. Ida und Fig. ldß gezeigt. Das Anordnen im Gehäuse 10 kann beispielsweise erfolgen, indem das Gehäuse 10 einen Gehäusedeckel und einen Gehäuseboden aufweist. Bei der Montage des Gehäusedeckels auf den Gehäuseboden wird das Anschlusselement 30 mit dem Steckerpin 40 und der Leiterplatte 40 dann im Inneren des Gehäuses 10 angeordnet. Anschließend wird in einem
Verfahrensschritt d das Anschlusselement 30 teilweise in die Öffnung 25
eingebracht. Dies geschieht hierbei aus Richtung der Innenseite 14 des Gehäuses 10 derartig, dass der Steckerpin 40 teilweise innerhalb des Steckerkragens 20 und teilweise auf der Innenseite 14 des Gehäuses 10 angeordnet ist. Das Einbringen erfolgt soweit, bis ein Vorsprung 36 des Anschlusselements 30 auf der Innenseite 14 am Gehäuse 10 anliegt. Ein solches Zwischenprodukt ist beispielsweise in der
Fig. lea und Fig. leß dargestellt. Zum Einbringen des Anschlusselements 30 in die Öffnung 25 kann hierbei ein möglicherweise vorhandenes Griffelement 32 des Anschlusselements 30 genutzt werden, indem von der Außenseite 12 durch die Öffnung 25 auf das auf der Innenseite 14 des Gehäuses 10 angeordnete
Griffelement 32 des Anschlusselements 30 zugegriffen wird und anschließend das
Anschlusselement 30 mittels Ziehen am Griffelement 32 teilweise in die Öffnung 25 gezogen wird. In einem anschließenden Verfahrensschritt e wird das
Anschlusselement 30 am Gehäuse 10 fixiert. Das Fixieren des Anschlusselements 30 im Verfahrensschritt f erfolgt beispielsweise mittels Laserstahlschweißen, insbesondere von der Außenseite 12 des Gehäuses 10 und insbesondere indem der Vorsprung 36 des Anschlusselement 30 am GehäuselO zumindest punktuell angeschweißt wird.
Optional weist das Herstellungsverfahren noch einen Verfahrensschritt f auf, welcher vor dem Verfahrensschritt b abläuft. Im Verfahrensschritt f wird der
Steckerpin 40 in wenigstens einem Bereich 42 gebogen oder auch gewinkelt, wobei darauf zu achten ist, dass sich der Bereich 42 beim späteren Verfahrensschritt c zwischen der Leiterplatte 40 und dem Anschlusselement 30 befindet. Ein solches Zwischenprodukt ist beispielsweise in der Fig. lba und Fig. lbß dargestellt. Der Verfahrensschritt f kann alternativ auch vor dem Verfahrensschritt a oder zwischen dem Verfahrensschritt b und c erfolgen.
Optional erfolgt zudem ein Verfahrensschritt g, vorausgesetzt, dass das
Anschlusselement 30 ein Griffelement 32 mit einer Sollbruchstelle 32 aufweist. Im diesem Verfahrensschritt g wird das Griffelement 32 mittels der Sollbruchstelle 34 vom Anschlusselement 30 abgetrennt.
In einem alternativen, bildlich nicht dargestellten Ausführungsbeispiel des
Herstellungsverfahrens erfolgt im Verfahrensschritt a das Einbringen und Fixieren des Steckerpins 40 im Anschlusselement 30 mittels Spritzgießen.
In einem weiteren alternativen, bildlich nicht dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt im Verfahrensschritt b das elektrische Kontaktieren mittels stoffschlüssigem Verbinden, beispielsweise mittels Löten oder Schweißen.

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung (1) mit einem Gehäuse (10), welches einen Steckerkragen (20) mit einer Öffnung (25) von einer Außenseite (12) zu einer Innenseite (14) des Gehäuses (10) aufweist, und mit einem Anschlusselement (30), welches wenigstens einen Steckerpin (40) teilweise aufnimmt, wobei das
Anschlusselement (30) derart am Gehäuse (10) fixiert ist, dass der Steckerpin (40) teilweise innerhalb des Steckerkragens (20) und teilweise auf der
Innenseite (14) des Gehäuses (10) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (30) teilweise innerhalb des Steckerkragens (20) und teilweise auf der Innenseite (14) des Gehäuses (10) angeordnet ist, und dass der Steckerpin (40) unmittelbar mit einer im Gehäuse (10) angeordneten Leiterplatte (50) elektrisch kontaktiert ist.
2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckerpin (40) in wenigstens einem Bereich (42) zwischen Anschlusselement (30) und Leiterplatte (50) gebogen und/oder gewinkelt ausgebildet ist.
3. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckerpin (40) in wenigstens einem Bereich (42) zwischen
Anschlusselement (30) und Leiterplatte (50) eine erste Querschnittsfläche aufweist, welche gegenüber einer zweiten Querschnittsfläche eines vom
Anschlusselement (30) aufgenommenen Teils (48) des Steckerpins (40) verringert ist.
4. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (30) ein Griffelement (32) aufweist.
5. Vorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das
Griffelement (32) wenigstens eine Sollbruchstelle (34) zur Abtrennung des Griffelements (32) vom Anschlusselement (30) aufweist.
6. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (30) einen Vorsprung (36) aufweist, welcher auf der Innenseite (14) des Gehäuses (10) am Gehäuse (10) anliegt und über die Öffnung (25) des Steckerkragens (20) hinausragt.
7. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (30) an dem Gehäuse (10) mittels Laserschweißung, insbesondere Laserpunktschweißung, fixiert ist, wobei das Gehäuse (10) in einem Teilbereich (16), in welchem das Anschlusselement (30) am Gehäuse (10) anliegt, zumindest teilweise laserstrahldurchschweißbar ausgebildet ist.
8. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass eine erste Breite (38) des Anschlusselements (30), welches innerhalb des Steckerkragens (20) angeordnet ist, mit einer zweiten Breite (28) der Öffnung (25) des Steckerkragens (20) gleich ist.
9. Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung (1) mit einem Gehäuse (10),
welches einen Steckerkragen (20) mit einer Öffnung (25) von einer Außenseite (12) zu einer Innenseite (14) des Gehäuses (10) aufweist, mit einem
Anschlusselement (30), mit einer Leiterplatte (50) und mit wenigstens einem Steckerpin (40) mit wenigstens folgenden Verfahrensschritten: a. Einbringen und Fixieren wenigstens eines Teils (48) des Steckerpins (40) im Anschlusselement (30), b. Unmittelbares, elektrisches Kontaktieren des Steckerpins (40) mit der Leiterplatte (50), c. Anordnen der Leiterplatte (50) und des Anschlusselements (30) mit dem Steckerpin (40) im Gehäuse (10), d. Einbringen eines Teils des Anschlusselements (30) in die Öffnung (25) des Steckerkragens (20) aus Richtung der Innenseite (14) des Gehäuses (10) derartig, dass der Steckerpin (40) teilweise innerhalb des Steckerkragens (20) und teilweise auf der Innenseite (14) des Gehäuses (10) angeordnet ist. e. Fixieren des Anschlusselements (30) am Gehäuse (10).
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem
Verfahrensschritt c ein Verfahrensschritt f abläuft, in welchem der Steckerpin (40) gebogen und/oder gewinkelt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixieren des Anschlusselements (30) im Verfahrensschritt e mittels Laserstrahlschweißen erfolgt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass im Verfahrensschritt d das Anschlusselement (30) mittels Ziehen an einem Griffelement (32) des Anschlusselements (30) aus Richtung der Innenseite (14) des Gehäuses (10) in die Öffnung (25) des Steckerkragens (20) eingebracht wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass in einem
Verfahrensschritt g, welcher nach dem Verfahrensschritt e erfolgt, das
Griffelement (32) mittels einer Sollbruchstelle (34) des Griffelements (32) vom Anschlusselement (30) abgetrennt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbringen und Fixieren des Steckerpins (40) im Anschlusselement (30) im Verfahrensschritt a mittels Einpressen und/oder mittels Spritzgießen erfolgt.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Kontaktieren des Steckerpins (40) mit der Leiterplatte (50) im Verfahrensschritt b mittels Einpressen und/oder mittels stoffschlüssigem Verbinden erfolgt.
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