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Stand
der Technik
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Die
Erfindung betrifft eine Kontaktierungssteckverbindung aus einem
Kontaktierungsstecker und einer Kontaktierungssteckeraufnahme, wie
sie allgemein bekannt sind. Derartige allgemeine Steckverbindungen,
wie sie beispielsweise auch aus der
DE 197 09 796 A1 bekannt sind, haben den
Nachteil, dass die Kontaktelemente des Kontaktierungssteckers und
auch der Kontaktierungssteckeraufnahme beim Füge- bzw. Steckvorgang gegenseitig
auf Scherung belastet werden. Dabei ist nachteilig, dass hohe Kräfte zwischen
den Kontaktierungselementen wirken, die bei eher zierlichen blechernen
Kontaktelementen eine bleibende Verformung hervorrufen können, die
bei mehrmaligem lösen
zu bleibenden Schäden
der Steckvorrichtung führen,
so dass diese nicht mehr einwandfrei funktioniert. Die Erfindung geht
von einer Kontaktierungssteckverbindung nach der
EP 1009068 A1 aus.
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Es
gibt elektrische Geräte,
beispielsweise Steuergeräte,
die keine Messerleisten mehr aufweisen. Bei diesen Geräten werden
so genannte sich auf der Bestückungs-
oder Bestückungsgegenseite
befindende Lands direkt kontaktiert. Dabei wurde festgestellt, dass
durch den Austausch von derartigen defekten Leiterplatten durch
intakte Leiterplatten die sichere Kontaktierung der Lands nicht
unter allen Bedingungen hergestellt werden kann. Dies könnte bspw.
bei unterschiedlichen Dicken der Leiterplatten geschehen.
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Vorteile
der Erfindung
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Die
erfindungsgemäße Kontaktierungssteckverbindung
aus einem Kontaktierungsstecker und einer Kontaktierungssteckeraufnahme,
die einem Kontaktträger,
insbesondere Leiterplatte, zugeordnet, vorzugsweise mit diesem lagedefiniert
verbunden ist, wobei der Kontaktierungsstecker zumindest ein Kontaktelement
und der Kontaktträger
zumindest eine Kontaktfläche,
vorzugsweise Land oder Leiterbahn, aufweist, wobei zwischen dem
Kontaktierungsstecker und dem Kontaktträger eine Aufnahmerichtung definiert
ist, die einer Steckrichtung entspricht und das Kontaktelement auf
dem Kontaktträger
mit einer Kontaktkraft aufliegt, wobei die Kontaktkraft unabhängig von
einer Kraft ist, die zwischen der Kontaktierungssteckeraufnahme
und dem Kontaktträger wirkt,
hat den Vorteil, dass unterschiedliche Leiterplattenstärken toleriert
und dadurch dennoch gleich bleibend hohe Kontaktkräfte ermöglicht werden.
Die Zuverlässigkeit
der Funktion ist dadurch auch bei unterschiedlichen Leiterplatten
gewährleistet.
Gleiches gilt, wenn ein Kontakthalter eine Lage eines Kontaktelements
zum Kontaktträger
definiert und somit die Kontaktkraft unabhängig von einer Materialstärke des
Kontaktträgers
ist.
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Bewirkt
ein Federelement eine Kraft zwischen Kontaktierungssteckeraufnahme
und dem Kontaktträger,
so ist die Kontaktkraft unabhängig
von der Kraft, die durch das Federelement ausgeübt wird.
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Die
erfindungsgemäße Kontaktierungssteckverbindung
aus einem Kontaktierungsstecker und einer Kontaktierungssteckeraufnahme,
die zur Aufnahme des Kontaktierungssteckers in einer Aufnahmerichtung
ausgebildet ist, wobei der Kontaktierungsstecker mit zumindest einem
Kontakthalter und zumindest einem Kontaktelement ausgestaltet ist
und letzteres von dem ersten Kontakthalter gehalten ist, hat den
Vorteil, dass dadurch, dass der erste Kontakthalter ein Einsteckleitelement
hat, welches beim Aufnehmen des Kontaktierungssteckers in die Kontaktierungssteckeraufnahme
durch Zusammenwirkung mit einem Gegeneinsteckleitelement eine Bewegung
des ersten Kontakthalters im Wesentlichen senkrecht zur Aufnahmerichtung
ermöglicht,
eine weitgehend oder völlig
scherkraftfreie Steckverbindung ermöglicht. Dies bedeutet, dass
während
des Einsteckens des Kontaktierungssteckers in die Kontaktierungssteckeraufnahme
keine oder kaum Kräfte auf
die Kontaktelemente wirken, die in Aufnahmerichtung wirken. Eine
Beschädigung
der Kontaktelemente beim Steckvorgang kann somit zumindest weitgehend
ausgeschlossen wer den, die Steckverbindung ist somit viele Male
lösbar,
ohne dass die Qualität
der Verbindung und ganz besonders der elektrischen Kontaktierung
darunter leiden würde. Darüber hinaus
hat diese Art der Gestaltung den Vorteil, dass die Kontaktierungselemente
verhältnismäßig leicht
und materialsparend ausgeführt
werden können.
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Durch
die in den Unteransprüchen
aufgeführten
Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen der Kontaktierungssteckverbindung
nach dem Hauptanspruch möglich.
So ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen,
dass der Kontaktierungsstecker einen zweiten Kontakthalter mit zumindest
einem zweiten Kontaktelement hat, wobei der zweite Kontakthalter
ein Einsteckelement hat, das beim Aufnehmen des Kontaktierungssteckers
in die Kontaktierungssteckeraufnahme durch Zusammenwirkung mit einem
Gegeneinsteckleitelement eine Bewegung des Kontakthalters im Wesentlichen
senkrecht zur Aufnahmerichtung ermöglicht. Eine derartige Ausgestaltung
des Steckers ermöglicht
eine gleichzeitige Kontaktierung von mit der Kontaktierungssteckeraufnahme
verbundenen Gegenkontakten in einer zweiten Ebene.
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Sind
die zusätzlichen
Bewegungen des Kontakthalters in der Kontaktierungssteckeraufnahme des
ersten Kontakthalters und des zweiten Kontakthalters einander entgegengesetzt,
so lässt
sich mittels einer derartigen Bewegungssteuerung beispielsweise
eine beidseitig mit Gegenkontakten, beispielsweise Lands, versehene
Leiterplatte auf beiden Seiten gleichzeitig durch den Kontaktierungsstecker kontaktieren.
Dies hat den Vorteil, dass besonders viele Kontaktverbindungen gleichzeitig
und auf kleinem Raum hergestellt werden können.
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Nach
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass
der erste Kontakthalter und ggf. der vorhandene zweite Kontakthalter
ein Rausziehelement hat, das beim Rausziehen des Kontaktierungssteckers
aus der Kontaktierungssteckeraufnahme durch Zusammenwirkung mit
einem Gegenrausziehleitelement eine Bewegung des Kontakthalters
bzw. der Kontakthalter im Wesentlichen senkrecht zur Aufnahmerichtung
ermöglicht.
Diese Maßnahme
hat zur Folge, dass auch beim Rausziehen des Kontaktierungssteckers
aus der Kontaktierungssteckeraufnahme keine oder nur geringe Scherkräfte zwischen
den Kontaktelementen wirken. Auch dies ist eine Maßnahme zur
Verlängerung
der Lebensdauer der Kontakte.
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Um
eine gute räumliche
Zuordnung eines ersten Kontakthalters zum zweiten Kontakthalter
zu ermöglichen,
die besonders beim Einstecken erforderlich ist, sind die beiden
Kontakthalter mittels eines Scharniers, welches vorzugsweise als
Filmscharnier, also als einstückige
Verbindung beider Kontakthalter ausgeführt ist, verbunden.
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Damit
ein guter elektrischer Kontakt zwischen dem Kontaktierungselement
und dem Gegenkontaktierungselement seitens der Kontaktierungssteckeraufnahme
ermöglicht
werden kann, ist vorgesehen, dass auf der vom bzw. den Kontaktelementen abgewandten
Seite des Kontakthalters ein Federelement angeordnet ist, welches
den Kontakthalter mit einer Federkraft beaufschlagt, die zwischen
der Kontaktierungssteckeraufnahme und dem Kontakthalter wirkt. Für den Fall,
dass die Kontaktierungssteckeraufnahme eine Leiterplatte als zu
kontaktierendes Element aufweist, kann dadurch ermöglicht werden, dass
der Kontakthalter mit einer Referenzfläche auf der im Allgemeinen
ebenen Leiterplatte insgesamt bündig
aufliegen kann. Dies führt
dazu, dass das Kontaktierungselement in einer zur Leiterplatte günstigen
Position gehalten und eine Kontaktkraft begrenzt werden kann. Die
Steckverbindung wird unabhängig
von der Leiterplattentoleranz. Die Kontaktkraft kann weitgehend
konstant gehalten werden. Dies ist vor allem im Austausch im „Feld" von Bedeutung, wenn
Leiterplatten unterschiedlicher Materialstärke ausgetauscht werden.
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Um
das Einbringen von Fremdstoffen in diese Steckverbindung zu vermeiden
ist vorgesehen, dass zwischen einem Montagehilfsgehäuse und
der Kontaktierungssteckeraufnahme seitens des Kontaktierungssteckers
ein Dichtelement befestigt ist, welches in einer Endsteckposition
eine Fuge zwischen Kontaktierungssteckeraufnahme und Montagehilfsgehäuse abdichtet.
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Ein
formschlüssiger
Sitz des zumindest einen Kontakthalters in dem Montagehilfsgehäuse führt dazu,
dass einerseits eine gute Lagezuordnung zwischen Kontakthalter und
Montagehilfsgehäuse vorhanden
ist, die beim Einstecken von großer Bedeutung ist. Wird dieser
Formschluss dabei mittels einer Rastverbindung hergestellt, so ist
dies eine besonders kostengünstige
und funktionssichere Maßnahme.
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Des
Weiteren ist vorgesehen, dass die Kontaktierungssteckeraufnahme
einen Teil eines Steuergerätegehäuses ist.
Dies bedeutet, dass die Kontaktierungssteckeraufnahme einstückig mit
dem Steuergerätgehäuse bzw.
einem Teil des ggf. mehrteiligen Steuergerätge häuses verbunden ist, so dass
zusätzliche
abzudichtende Fugen und damit verbundene übliche Probleme vermieden werden
können.
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Zeichnungen
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In
den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Kontaktierungssteckverbindung
dargestellt.
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Es
zeigen:
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1 ein
Steuergerät
mit einer einstückig angeformten
Kontaktierungssteckeraufnahme und einem eingesteckten Kontaktierungsstecker,
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2 einen
Längsschnitt
durch die Kontaktierungssteckverbindung nach Beginn des Einsteckens
des Kontaktierungssteckers in die Kontaktierungssteckeraufnahme,
jedoch vor Herstellung der Kontaktierung,
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3 einen
weiteren Längsschnitt
durch die Kontaktierungssteckverbindung in der Position, wie sie
in 2 dargestellt ist, wobei der Längsschnitt dieser Figur die
Kontaktierungssteckeraufnahme außerhalb des Kontakthalters,
d. h. zwischen Kontaktierungssteckeraufnahme und Kontaktierungsstecker schneidet,
so dass sich eine Seitenansicht auf die Seitenkante der Leiterplatte
ergibt,
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4 einen
ersten und zweiten Kontakthalter, der einstückig mittels eines Filmscharniers
verbunden ist,
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5 den
Kontaktierungsstecker vor Erreichen der Endsteckposition in der
Steckeraufnahme,
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6 die
Kontaktierungssteckverbindung in Endsteckposition des Kontaktierungssteckers.
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Beschreibung
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In 1 ist
ein Steuergerät 10 dargestellt, das
mit einem Steuergerätegehäuse 13 eine
auf einer Leiterplatte 16 – die allgemein formuliert
ein Kontaktträger 17 ist – befindliche
elektronische Steuerung bzw. Schaltung umschließt. Das Steuergerätegehäuse 13 ist
in etwa von rohrförmiger
Gestalt und weist somit einen Mantel 19 auf, der an einem
ersten axialen Ende 22 an sich eine Öffnung aufweist, die jedoch
in diesem Fall durch einen eingesteckten Kontaktierungsstecker 25 bereits
verschlossen ist. An dem anderen, dem ersten axialen Ende 22 entgegengesetzten
axialen Ende 28 ragt in diesem Fall die bereits erwähnte Leiterplatte 16 heraus.
Die Leiterplatte 16 ist an diesem Ende mittels zweier Befestigungselemente 31 am
Steuergerätegehäuse 13 befestigt. Zwischen
den beiden Befestigungselementen 31, die hier als Schrauben
ausgebildet sind, sind sogenannte Lands 34 erkennbar, die
Teil einer Leiterbahnstruktur auf der Leiterplatte 16 sind.
Diese Lands 34 dienen dazu, mit weiteren, hier nicht dargestellten
Kontaktelementen elektrisch verbunden zu werden. Das Steuergerätegehäuse 13 weist
des Weiteren insgesamt vier Befestigungsfüße 37 auf, von denen
in diesem Beispiel nur zwei zu sehen sind. Die Befestigungsfüße 37 sind
gelocht und dienen zur Befestigung des Steuergerätegehäuses 13 an einem Halter. Von
dem bereits erwähnten
Kontaktierungsstecker 25 ist in 1 ein Montagehilfsgehäuse 40 zu
erkennen, das zu 2 näher beschrieben ist. Das Montagehilfsgehäuse 40 dient
dazu, einen sich in 1 bereits im Steuergerätegehäuse 13 befindlichen
Kontaktierungsstecker zu halten. Hierfür ist eine Verriegelung 43 vorgesehen.
Diese Verriegelung 43 besteht einerseits aus einem am Steuergerätegehäuse 13 angeordneten
Rastkeil 46, der von einem am Montagehilfsgehäuse 40 angeordneten
bzw. befestigten Rasthaken 49 derart hintergriffen ist,
dass das Montagehilfsgehäuse 40 am
Steuergerätegehäuse 13 unverrückbar gehalten
ist. Der Rasthaken 49 weist an seinem vom Steuergerätegehäuse 13 wegweisenden
Ende jeweils einen Druckgriff 52 auf. Mittels dieses Druckgriffs 52 lässt sich
die Verriegelung 43 manuell leicht lösen. Eine üblicherweise vorhandene Verkabelung
der Kontakierungssteckers 25 ist hier nicht dargestellt.
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In 2 ist
eine Kontaktierungssteckverbindung 53 dargestellt. 2 zeigt
einen Teilschnitt durch das Steuergerätegehäuse 13 und den Kontaktierungsstecker 25,
wobei im Gegensatz zur 1 der Kontaktierungsstecker 25 bzw.
das Montagehilfsgehäuse 40 noch
nicht derart weit in das Steuergerätgehäuse 13 hineingeschoben
ist, so dass der Rasthaken 49 noch nicht die Rastkeil 46 hintergreift.
Das Montagehilfsgehäuse 40 trägt als Teil
des Kontaktierungssteckers 25 einen ersten Kontakthalter 55 und einen
zweiten Kontakthalter 55. Beide Kontakthalter 55 sind
zueinander spiegelsymmetrisch angeordnet und durch einen Spalt 56 getrennt.
Wie der Name sagt, trägt
jeder der beiden Kontakthalter 55 jeweils zumindest ein
Kontaktierungselement 58. Die Kontaktierungselemente 58 dienen
einerseits dazu, hier nicht dargestellte, durch das Montagehilfsgehäuse 40 zugeführte Kabel
mit der Leiterplatte 16 miteinander elektrisch zu verbinden.
Auf die Kontaktierungselemente 58 wird später detaillierter
eingegangen. Die Kontaktierungselemente 58 sind im Kontakthalter 55 ortsfest
gehalten und weisen jeweils einen bügelartigen Abschnitt 61 auf,
der aufgrund seiner Gestaltung gegenüber einer auf ihn einwirkenden,
von der Leiterplatte herrührenden
Normalkraft bzw. Kontaktkraft FK nachgiebig
gestaltet ist. Die bügelartigen
Abschnitte 61 der beiden einander gegenüberliegenden Kontaktierungselemente 58 der
beiden einander gegenüberliegenden
Kontakthalter 55 sind zueinander gewandt. Die Kontaktierungselemente 58 nehmen
zwischen sich die Leiterplatte 16 auf, wie später gezeigt ist.
Die Kontakthalter 55 weisen jeder eine Auflagefläche 64 auf,
die zueinander gewandt sind und später dazu dienen, ein im Wesentlichen
konstante Andruckkraft zwischen dem bügelartigen Abschnitt 61 und
der Leiterplatte 16 zu ermöglichen, indem diese Auflageflächen 64 auf
der Leiterplatte 16 zu liegen kommen, um somit einen Abstand
zwischen Teilen der Kontaktelemente 58 und der Leiterplattenoberfläche einzustellen.
Der Kontakthalter 55 definiert die Lage eines Kontaktelements 58 zum
Kontaktträger 17.
Somit ist die Kontaktkraft FK unabhängig von
einer Materialstärke
S16 des Kontaktträgers 17. Der eingestellte
Abstand ist hier der Abstand zwischen der von der Leiterplatte 16 abgewandten
Rückseite des
Kontaktierungselements 58 und der Oberfläche der
Leiterplatte 16. Die Rückseite
des Kontaktierungselements 58 ist die Stelle, an der der
Kontakthalter 55 die Kraft FK in
das Kontaktierungselement 58 einleitet.
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In
diesem Ausführungsbeispiel
sind die beiden Kontakthalter 55 einstückig miteinander verbunden,
indem diese an ihrem gemeinsamen, von der Leiterplatte 16 bzw.
dem bügelartigen
Abschnitten 61 abgewandten Ende einstückig miteinander verbunden
sind. Die einstückige
Verbindung wird in diesem Fall durch ein Scharnier 67 gebildet,
das hier als sogenanntes Filmscharnier ausgebildet ist. Die Kontakthalter 55 sind
mittels einer Schnappverbindung 70 formschlüssig am
Montagehilfsgehäuse 40 befestigt.
Auf der vom Kontaktelement 58 abgewandten Seite des Kontakthalters 55 ist
jeweils zumindest ein Federelement 73 angeordnet, das hier
in 2 jeweils ausschnittweise zu sehen ist.
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Das
Kontaktelement 58 weist im Wesentlichen drei Abschnitte über seine
Länge hinweg
auf: Der erste Abschnitt ist der bereits erwähnte bügelartige Abschnitt 61,
ein zweiter Abschnitt, der von dem bügelartigen Abschnitt 61 abgewandt
ist, dient am anderen Ende des Kontaktelements 58 zur Befestigung
eines bereits erwähnten
Kabels, das hier in 2 nicht dargestellt ist, und
ist als Crimpbefestigung 76 ausgebildet. Zwischen dem bügelartigen
Abschnitt 61 und der Crimpbefestigung 76 befindet
sich ein mittiger Abschnitt 77. Dieser mittige Abschnitt 77 wird
in Richtung zum bügelartigen
Abschnitt 61 durch einen Anschlag 79 begrenzt.
In Zusammenwirkung mit einem Verriegelungsbügel 82, von dem in 2 zwei
Schenkel 85 zu erkennen sind, verhindert dieser Anschlag 79 ein
Herausziehen der Kontaktierungselemente 58 aus dem Kontakthalter 55,
wenn allzu große
Auszugskräfte
an der Crimpbefestigung 76 wirken.
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Das
Montagehilfsgehäuse 40 weist
mehrere funktionelle Gehäuseabschnitte
auf. Ein erster, von den Kontakthaltern 55 abgewandter äußerer Hülsenabschnitt 88 dient
an seinem Außenumfang
dazu, dass hier beispielsweise eine Dichtmanschette durch Formschluss
mittels der hier dargestellten Löcher 91 befestigt
werden kann. Diesem äußeren Hülsenabschnitt 88 folgt
in Richtung zu den Kontakthaltern 55 ein äußerer Anschlag 94,
der in Zusammenwirkung mit dem als Kontaktierungssteckeraufnahme 97 ausgebildeten
Steuergerätegehäuse 13 eine
maximale Aufnahmetiefe des Montagehilfsgehäuses 40 und damit
auch der Kontakthalter 55 in der Kontaktierungssteckeraufnahme 97 bestimmt.
Der äußere Anschlag 94 dient
mit kurzen Abschnitten als Schwenkscharnier für den Rasthaken 49 bzw.
die Druckgriffe 52. Dem äußeren Anschlag 94 folgt
ein axialer Anschlag 100, der ein Anschlag für ein Dichtelement 103 ist.
Dieses Dichtelement dient mit im Beispiel 3 an seinem Außenumfang
eingearbeiteten Dichtlippen 106 dazu, eine Fuge 109 zwischen
der Kontaktierungssteckeraufnahme 97 und dem Montagehilfsgehäuse 40 abzudichten.
Das Dichtelement 103 sitzt auf einem im Vergleich mit dem äußeren Hülsenabschnitt 88 verringerten
Außenumfang.
Das Dichtelement 103 ist in etwa an der gleichen axialen
Position wie die bereits erwähnte
Schnappverbindung 70.
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Das
Gegenstück
zum Kontaktierungsstecker 25 stellt die Kontaktierungssteckeraufnahme 97 dar. In
dieser Kontaktierungssteckeraufnahme 97 ist die Leiterplatte 16 in
etwa mittig angeordnet. Die Leiterplatte 16 ist hier zwischen
zwei Stützen 112 und 115 zentriert.
Die eine Stütze 115 ist
hier als Hülse
ausgebildet, die eine Durchgangsöffnung 118 aufweist, die an
der Außenoberfläche der
Kontaktierungssteckeraufnahme 97 endet. Diese Durchgangsöffnung 118 kann
beispielsweise dazu dienen, eine Schraube aufzunehmen, mittels derer
die Leiterplatte 16 zwischen den beiden Stützen 112 und 115 eingespannt
werden kann. Die Leiterplatte 15 trägt auf ihren beiden Oberflächen Leiterbahnen 120,
die an ihrem, den Kontaktierungsstecker 25 aufnehmenden Öffnung der
Kontaktierungssteckeraufnahme 97, gerichteten Ende 123 in
den bereits erwähnten
Lands 126 enden. Diese auf beiden Seiten der Leiterplatte 16 befindlichen Lands 126 dienen
als Auflagefläche
bzw. Kontaktfläche 127 für die Kontaktierungselemente 58.
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Die
Steckeraufnahme 97 hat insgesamt drei Innenabschnitte,
auf die nachfolgend eingegangen wird. Der erste Innenabschnitt 130 dient
dazu, die Kontaktstelle zwischen Lands 126 und Kontaktierungselementen 58 zu
umgeben und zu schützen. Diesem
ersten Innenabschnitt folgt in Richtung des axialen Endes 22 ein
zweiter Innenabschnitt 133, der in seinen Innenabmessungen
größer gestaltet
ist, als der erste Innenabschnitt 130. Dieser zweite Innenabschnitt
dient als Gegenfläche
für die
Dichtlippen 106 des Dichtelements 103 und somit
als Dichtfläche.
Der dritte Innenabschnitt 136 wird durch eine Stufe 136 gebildet,
die den ersten und den zweiten Innenabschnitt 130 und 133 miteinander
verbindet. Diese Stufe 136 dient dazu, eine von außen auf
die Federelemente 73 wirkende Druckkraft bzw. Kraft F zu
erzeugen, um die beiden Kontakthalter 55 später auf die
Leiterplatte 16 zu drücken.
Das Federelement 73 bewirkt die Kraft F zwischen Kontaktierungssteckeraufnahme 97 und
dem Kontaktträger 17.
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In 3 ist
in der gleichen Stellung wie in 2 ein etwas
versetzter Längsschnitt
durch die Steckverbindung 53 dargestellt. Die Schnittebene befindet
sich hierbei in der Fuge 109, allerdings an einer Position,
die von den Druckgriffen 52 maximal beabstandet ist. Diese
Schnittdarstellung ermöglicht eine
Seitenansicht auf bestimmte funktionale Elemente dieser Steckverbindung.
So weist die Steckaufnahme 97 beiderseits der Leiterplatte 16 ein
Gegeneinsteckleitelement 140 auf, das mit einem Einsteckleitelement 143 wechselwirkt.
Das Einsteckleitelement 143 ist am Kontakthalter 55 angeformt.
Das Gegeneinsteckleitelement 14D ist ein Teil der Oberfläche eines
Keils 146, auf dem der Kontakthalter 55 beim Hineinstecken
in die Steckeraufnahme 97 mit einer Gleitfläche 149 gleitet.
Der Kontakthalter 55 wird dabei durch das Federelement 73 auf
eine Gegengleitfläche 152 gedrückt. Wird
nun der Kontakthalter 55 weiter in die Steckeraufnahme 97 hinein
geschoben, wird eine Position erreicht, an der das Einsteckleitelement 143 am
Ge geneinsteckleitelement 140 anliegt. Beim weiteren Hineinschieben
des Kontakthalters 55 wird bedingt durch die Keilwirkung
der Leitelemente 143 und 140 erreicht, dass der
Kontakthalter 55 vom Keil 146 weg geschoben und
somit in Richtung zum ersten Innenabschnitt 130 verlagert wird.
Mit dem weiteren Hineinschieben des Kontakthalters 55 wird
eine zweite Gleitfläche 155 über die Gegengleitfläche 152 soweit
verschoben, dass der Keil 146 nach dem Passieren einer
durch die zweiten Gleitflächen 155 gebildeten
Engstelle 158 in einer Endmulde 161 seine Endposition
findet. Die Leiterplatte 16 ist dabei im Spalt 56 zwischen
den beiden Kontakthaltern 55 aufgenommen.
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In 4 ist
eine räumliche
Ansicht auf zwei miteinander verbundene Kontakthalter 55 dargestellt, wie
sie bereits zu 2 beschrieben sind. Beide Kontakthalter 55 bilden
etwa in der Ebene, in der sie einander gegenüberstehen einen Kanal 159 für den Keil 146,
der über
die Einsteckleitelemente 143 die beiden Kontakthalter 55 auseinanderspreizt.
Der Keil 146 landet letztlich in der Endmulde 161.
Entsprechend umgekehrt findet der Vorgang beim Herausziehen der
Kontakthalter 55 statt. Dabei wirken zwei Rausziehleitelemente 164 derart
auf entsprechende Gegenrausziehleitelemente 167 am Keil 146,
Figur 3, so dass beim Herausziehen der Kontakthalter 55 aus der
Steckeraufnahme 97 die Kontakthalter 55 wieder aufgespreizt
werden und somit ein Entkoppeln möglich ist. Es ist vorzugsweise
beiderseits der Kontakthalter 55 ein derartiger Kanal 159 vorgesehen.
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5 zeigt
die Position des Kontaktierungssteckers 25 an der Stelle,
an der ein Einsteckleitelement 143 gerade an ein Gegeneinsteckleitelement 140 drückt und
somit die Kontakthalter 55 eine zweite Bewegungskomponente
erfahren. Die erste Bewegungskomponente entspricht der Aufnahmerichtung, wie
sie in 5 eingezeichnet ist. Diese Richtung entspricht
der Steckrichtung, wie sie auch in 2 und 1 mit
a bezeichnet sind. Durch die Einsteckleitelemente 143 bzw.
Gegeneinsteckleitelemente 140 wird den Kontaktelementen 55 eben
eine zweite Bewegungsrichtung b aufgezwängt, die im Wesentlichen senkrecht
zur Aufnahmerichtung a steht.
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Es
ist somit eine Kontaktierungssteckverbindung 53 aus einem
Kontaktierungsstecker 25 und einer Kontaktierungssteckeraufnahme 97 vorgesehen, die
zur Aufnahme des Kontaktierungssteckers 25 in einer Aufnahmerichtung
a ausgebildet ist, wobei der Kontaktierungsstecker 25 mit
zumindest einem ersten Kontakthalter 55 und zumindest einem
Kontaktelement 58 ausgestattet ist und letzteres von dem
ersten Kontakthalter 55 gehalten ist.
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Der
Gegenstand ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kontakthalter 55 ein
Einsteckleitelement 143 hat, das beim Aufnehmen des Kontaktierungssteckers 25 in
die Kontaktierungssteckeraufnahme 97 durch Zusammenwirkung
mit einem Gegeneinsteckleitelement 140 eine zusätzliche
Bewegung b des ersten Kontakthalters 55 im Wesentlichen senkrecht
zur Aufnahmerichtung a ermöglicht.
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Es
ist des weiteren vorgesehen, dass der Kontakthalter 55 mittelbar
oder unmittelbar mit einem Gegenkontakthalter 55 ortsfest
verriegelbar ist. Wie bisher beschrieben, ist der Kontakthalter
mittelbar, nämlich über das
Montagehilfsgehäuse 40 mit
einem Gegenkontakthalter, hier bisher als Steuergerätegehäuse 13 bzw.
Kontaktierungssteckeraufnahme 97 beschrieben, ortsfest
verriegelbar. Es ist jedoch auch vorstellbar, dass der Kontakthalter 55 bspw.
direkt mit einer Leiterplatte 16 verriegelbar ist. Die
Leiterplatte 16 stellt mit ihren Lands 126 einen
entsprechenden Gegenkontakthalter dar.
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Das
bisher beschriebene Ausführungsbeispiel
zeigt zwei Kontakthalter 55, die zueinander spiegelsymmetrisch
angeordnet sind. Die hier dargestellte Kontaktierungssteckverbindung
ist jedoch nicht nur in dieser symmetrischen Weise nutzbar. Alternativ
kann auch vorgesehen sein, dass der Kontaktierungsstecker lediglich
aus einer in Bezug auf 2 oberen Hälfte der dort dargestellten
Variante des Kontaktierungssteckers 25 ausgeführt ist.
Dies würde
bedeuten, dass ab dem Scharnier 67 der untere Teil des
Steckers 25 nicht vorhanden wäre, jedenfalls derart, dass
der untere Kontakthalter 55 mit Kontaktierungselementen 58,
Federelemente 73 nicht vorhanden wäre. Es würde dann lediglich bspw. ein
oberer Kontakthalter 55 auf einem gegebenenfalls auch nur
eine Hälfte
aufweisenden Keil 146 die entsprechenden Bewegungen durchführen. Insofern ist
alternativ vorgesehen, dass der Kontaktierungsstecker 25 einen
zweiten Kontakthalter 55 mit zumindest einem zweiten Kontaktelement 58 hat,
wobei der zweite Kontakthalter 55 ein Einsteckleitelement 143 hat,
das beim Aufnehmen des Kontaktierungssteckers 25 in die
Kontaktierungssteckeraufnahme 97 durch Zusammenwirkung
mit einem Gegeneinsteckleitelement 140 eine zusätzliche
Bewegung b des Kontakthalters 55 im Wesentlichen senkrecht
zur Aufnahmerichtung a ermöglicht.
Bei spiegelsymmetrischer Anordnung der beiden Kontakthalter 55 (2)
wären somit
die zusätzlichen
Bewegungen des ersten Kontakthalters 55 und des zweiten
Kontakthalters 55 einander entgegengesetzt.
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Es
ist vorgesehen, dass der erste Kontakthalter 55 und gegebenenfalls
der zweite Kontakthalter 55 je ein Rausziehleitelement 164 hat,
das beim Rausziehen des Kontaktierungssteckers 25 aus der Kontaktierungssteckeraufnahme 97 durch
Zusammenwirkung mit einem Gegenrausziehleitelement 167 eine
zusätzliche
Bewegung b des oder der Kontakthalter 55 im Wesentlichen
senkrecht zur Aufnahmerichtung a ermöglicht. Wie bereits beschrieben,
ist vorgesehen, dass zwei Kontakthalter 55 mittels einer Scharniers 67,
vorzugsweise als Filmscharnier, verbunden sind.
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Auf
der vom Kontaktelement 58 abgewandten Seite des Kontakthalters 55 ist
ein Federelement 73 angeordnet. Dieses Federelement 73 ist
im wesentlichen V- bzw. U-förmig
und weist zwei Schenkel 74 und 75 auf. Der der
Leiterplatte näher
gelegene Schenkel 75 dient der Abstützung und Fixierung des Federelements 73 im
Kontakthalter 55, der Schenkel 74 bewirkt durch
seine Lage zwischen dem Kontakthalter 55 und der Kontaktierungssteckeraufnahme 97 eine
Druckkraft zwischen dem Kontaktierungselement 58 und der
Leiterplatte 16 bzw. deren Lands 126.
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6 zeigt
schließlich
den Kontaktierungsstecker 25 in der Kontaktierungssteckeraufnahme 97 in
der Endsteckposition. In dieser Endsteckposition kontaktiert das
zumindest eine Kontaktelement 58 ein Land 126 der
Leiterplatte 16, wobei der zumindest eine Kontakthalter 55 bündig mit
seiner Auflagefläche 64 auf
der Leiterplatte 16 aufliegt. Wie bereits erwähnt, ermöglicht diese
Anordnung – unabhängig von
der Materialstärke
der Leiterplatte 16 – eine
nahezu konstante Anpresskraft bzw. Kontaktkraft FK des
Kontaktelements 58 auf einem Land 126. Die Kontaktkraft
FK ist unabhängig von einer Kraft F, die zwischen
der Kontaktierungssteckeraufnahme 97 und dem Kontaktträger 17 wirkt.
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Bei
dem hier dargestellten Gegenstand handelt es sich um eine so genannte
Direktsteckverbindung. D.h. eine Messerleiste wird weggelassen und ein
Kabelbaumstecker bzw. Kontaktierungsstecker 25 wird direkt
auf die Leiterplatte kontaktiert. Bei der Steckbewegung bzw. beim
Steckvorgang werden die Kontaktelemente 58 durch die überlagerte
zweite zusätzliche
Bewegung b so bewegt, dass die Kontaktelemente 58 mit sehr
geringer Scherkraft auf den Gegenkontakten zur Auflage kommen. Das
Kontaktierungselement 58 wird beim Steckvorgang erst sehr spät mit der
Leiterplatte 16 bzw. deren Lands 126 in Kontakt
gebracht und dadurch geschont. Evtl. vorhandene Oxidationsschichten
auf den Kontaktflächen
können
durch die Relativ- bzw. Gleitbewegung zwischen den Lands 126 und
den Kontaktelementen 58 beim Steckvorgang durchbrochen
werden. Leiterplatten weisen üblicherweise
verhältnismäßig große Breiten-
bzw. Dickenschwankungen auf, so dass der hier beschriebene Gegenstand
die Toleranzen der Leiterplatte 16 nicht ausgleichen muss.
Dies erfolgt über
die äußeren Federelemente 73,
die den Kontakthalter 55 in jedem Fall bis auf die durch
die Leiterplatteoberfläche
bzw. Form der Leiterplatte 16 definierte Endposition bringen.
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Der
hier beschriebene Gegenstand lässt
sich bspw. zwischen den Kabeln und dem Kunststoffgehäuse mit
Hilfe von Elastomeren oder auch mit Gel abdichten. So lässt sich
bspw. wie in 6 dargestellt, der Innenbereich
des Hülsenabschnitts 88 gegenüber den
durchgeführten
Kabeln 170 mittels einer gelochten Dichtung 173 abdichten.
Statt einer gelochten Dichtung 173 kann bspw. an dieser
Stelle auch ein Verguss als Dichtmasse eingebracht sein. Durch die
Vorspannung der Federelemente 73 an der Stufe 136 rutschen
die Kontakthalter 55 entlang der Rausziehleitelemente aufeinander
zu.