DE102007036775B4

DE102007036775B4 - Steckeranordnung für elektrische Geräte und ein Herstellungsverfahren sowie die Anwendung dieser Steckeranordnung

Info

Publication number: DE102007036775B4
Application number: DE102007036775.0A
Authority: DE
Inventors: Stefan Triebl; Stefanie Müller; Werner Bodenmüller
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2007-08-03
Filing date: 2007-08-03
Publication date: 2019-03-07
Anticipated expiration: 2027-08-04
Also published as: DE102007036775A1

Abstract

Steckeranordnung für ein elektrisches Gerät mit mindestens einer Leiterplatte (2) und der Leiterplatte (2) zugeordneten Steckerpins (5), wobei die Steckeranordnung zweiteilig ausgeführt ist, wobei ein erster Steckerteil (3) aus einer standardisierten vorgegeben Anzahl und Anordnung von Steckerpins (5) zur Kontaktierung mit Leiterbahnen oder Bauteilen der Leiterplatte (2) und ein zweiter Steckerteil (4) der Steckeranordnung aus einem spezifischen Steckerteil (4) besteht, der mechanisch an das erste Steckerteil (3) anfügbar ist und geometrische Konturen (6) zur Aufnahme jeweils eines oder mehrerer spezifischer Stecker für eine spezifische Auswahl von Steckerpins (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die geometrischen Konturen (6) zur Aufnahme jeweils eines oder mehrerer spezifischer Stecker ausgebildet sind, nachdem der spezifische Steckerteil (4) mechanisch an den ersten Steckerteil (3) angefügt ist.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Steckeranordnung für elektrische Geräte, insbesondere mit über Steckerpins zu kontaktierenden Leiterplatten, nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Bei vielen elektrischen bzw. elektronischen Geräten, zum Beispiel Steuergeräten in der Steuer- und Regelungstechnik, sind die hier üblichen Leiterplattenbaugruppen mit entsprechenden Steckeranordnungen versehen, über die eine Kontaktierung von externen Bauteilen, wie Sensoren oder Gebern und Auswertegeräten, beispielsweise auch über Bussysteme, vorgenommen werden kann.
Da diese Geräte in der Regel für unterschiedliche Anwendungen konstruiert sind, die dann kundenspezifisch eingesetzt werden, weisen die Geräte oft eine sogenannte Kundenschnittstelle auf, die so ausgeführt ist, dass der in der Regel bereits auf der jeweiligen Leiterplatte kontaktierte Stecker alle kundenspezifischen Schnittstellenmerkmale aufweist. Aus der DE 198 01 006 A1 ist darüber hinaus bekannt, dass solche kundenspezifischen Steckeranordnungen optische Kennzeichnungen aufweisen, die eine deutliche Zuordnung der Steckeranordnungen zu bestimmten vorgegebenen Anwendungen oder Steckern ermöglichen, um hier Verwechslungen zu vermeiden.
Solche Anordnung werden üblicherweise vom Leiterplattenhersteller in der Regel bereits mit den elektronischen Bauteilen bestückt und dann bereits in einem relativ frühen Herstellungsstadium mit einer kundenspezifischen Steckerbelegung ausgeliefert, wodurch die Variantenvielzahl der Leiterplatten im Fertigungsprozess in einem frühen Stadium bereits sehr hoch ist. Darüber hinaus ist durch die Vielzahl der Varianten der Steckeranordnungen eine Funktionsprüfung oft sehr aufwendig.
US 2003/0194888A1 offenbart einen elektrischen Steckverbinder für rechtwinklige Kontakte.
DE 197 34 435 C1 offenbart einen Hybrid-Steckverbinder mit elektrischen Steckverbindungen und LWL-Steckverbindung für eine elektronische Einbaueinheit. Der Hybrid-Steckverbinder besteht aus einem Buchsenstecker und einer Winkelstiftsteckerleiste. Der Buchsenstecker ist eine Abdeckkappe mit Modulkammern für die Aufnahme elektrischer Buchsenmodule und LWL-Module.
Darstellung der Erfindung
Die Erfindung geht von einer Steckeranordnung für ein elektrisches Gerät mit mindestens einer Leiterplatte und dieser jeweils zugeordneten Steckerpins aus. Gemäß der Erfindung ist die Steckeranordnung in vorteilhafter Weise zweiteilig ausgeführt, wobei ein erster Steckerteil aus einer standardisierten vorgegeben Anzahl und Anordnung von Steckerpins und deren Kontaktierung mit Leiterbahnen oder Bauteilen der Leiterplatte und ein zweiter Steckerteil der Steckeranordnung aus einem spezifischen Steckerteil besteht, der mechanisch an das erste Steckerteil anfügbar ist und geometrische Konturen zur Aufnahme jeweils eines oder mehrerer spezifischer Stecker für eine spezifische Auswahl von Steckerpins aufweist. Die geometrischen Konturen sind zur Aufnahme jeweils eines oder mehrerer spezifischer Stecker ausgebildet, nachdem der spezifische Steckerteil mechanisch an den ersten Steckerteil angefügt ist.
Die eigentliche Steckeranordnung wird somit aufgeteilt in einen standardisierten Teil und einen kundenspezifischen Teil, wobei der standardisierte Teil die Steckerpins und die Kontaktierungselemente zur Leiterplatte beinhaltet. Bevorzugt ist dabei die Kontaktierung des ersten Steckerteils mit den Leiterbahnen oder Bauteilen der Leiterplatte mittels einer lotfreien bzw. nichtstoffschlüssigen Verbindung, beispielweise durch Druck- oder Klemmkontakte, herstellbar.
Das zweite Steckerteil ist in vorteilhafter Weise als ein Kunststoffteil ausgebildet und kann in der Richtung der Einführung des Steckers spezifische Führungsflächen oder Führungsrahmen für den jeweiligen Stecker aufweisen, vorzugsweise mit spezifischen mechanischen Codierungen um Verwechslungen zu vermeiden. Die Leiterplatte kann dabei auf einfache Weise mit dem ersten Steckerteil vormontiert werden und in einem beispielweise becherartigen Gehäuse für das elektrische Gerät angeordnet werden.
Gemäß eines vorteilhaften erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung der zuvor genannten Steckeranordnung kann in einem ersten Herstellungsschritt die mindesten eine Leiterplatte in das becherartige Gehäuse gesteckt werden, in einem zweiten Herstellungsschritt wird das erste Steckerteil mit der Leiterplatte kontaktiert und dabei am Gehäuse mechanisch verankert. Dabei kann zum Beispiel der erste Steckerteil mit dem Gehäuse so verrasten, dass ein Kraftfluss vom Stecker zum Gehäuse stattfinden kann. Bis hierher kann die Herstellung somit kundenunabhängig und in großen Stückzahlen vorgenommen werden werden.
In einem dritten Herstellungsschritt kann dann eine Funktionsprüfung des Geräts über die Steckerpins des ersten Steckerteils vorgenommen werden und in einem vierten eventuell sehr viel späteren Herstellungsschritt wird dann das zweite Steckerteil an dem ersten Steckerteil und/oder am Gehäuse montiert. Somit muss erst bei einem Kundenabruf des jeweiligen elektrischen Geräts dann der kundenspezifische Steckerteil montiert werden.
Mit der Erfindung kann somit in vorteilhafter Weise eine standardisierte Leiterplatte mit einer spezifizierbaren Steckeranordnung vereint werden, wobei jedoch der standardisierte Steckerteil noch keine kundenspezifischen Merkmale aufweist. Der standardisierte erste Steckerteil ist aber bereits so ausgebildet, dass er auf der Leiterplatte kontaktiert werden kann und eine Funktionsprüfung über diesen standardisierten Steckerteil als Leiterplattenschnittstelle stattfinden kann. Die eigentliche kundenspezifische Schnittstelle mit dem zweiten Steckerteil wird zum Schluss, wenn die Leiterplattenbaugruppe auch bereits im Gehäuse, zum Beispiel eines Steuergeräts, untergebracht und getestet ist, montiert und komplettiert.
Vorteilhaft ist die Erfindung bei einer Anwendung einer Steckeranordnung in einem elektrischen Gerät für ein Steuergerät für eine Vielzahl von Kraftfahrzeugtypen anwendbar, wobei dann, wie zuvor erwähnt, das funktionsgeprüfte mit dem ersten Steckerteil versehene Gerät erst bei einer Auslieferung an einen Kunden mit dem kundenspezifischen zweiten Steckerteil versehen wird.
Figurenliste
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figuren der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

1 eine Ansicht von zusammenzufügenden Einzelteilen eines elektrischen Geräts mit einer geteilten Steckeranordnung an einer Leiterplatte,
2 eine Ansicht auf ein teilweise zusammengefügtes elektrisches Gerät nach der 1 mit dem ersten Steckerteil und
3 eine Ansicht auf das vollständig zusammengefügte elektrischen Gerät nach der 1 mit dem zweiten Steckerteil.

Wege zur Ausführung der Erfindung
Aus 1 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zu entnehmen, das ein elektrisches Gerät, zum Beispiel ein elektronisches Steuergerät für ein Kraftfahrzeug, darstellen soll. Es sind hieraus die zusammenzufügenden Einzelteile des elektrischen Geräts zu entnehmen, die aus einem becherartigen Gehäuse 1, einer Leiterplatte 2 mit elektronischen Bauteilen oder Schaltungen, einem ersten Steckerteil 3 und einem zweiten Steckerteil 4 bestehen.
Die Leiterplatte 2 kann nun in das Gehäuse 1 gesteckt werden und dann wird der erste Steckerteil 3 mit einer standardisierten vorgegeben Anzahl und Anordnung von Steckerpins 5 mit den Leiterbahnen oder Bauteilen der Leiterplatte 2 beispielweise ohne Löten durch Druck- oder Klemmkontakte verbunden. Zugleich wird dabei die Leiterplatte 2 am Gehäuse 1 mechanisch dadurch verankert, dass der erste Steckerteil 3 mit dem Gehäuse 1 beispielsweise verrastet, wie es im Ergebnis aus 2 zu entnehmen ist.
Die Leiterplatte 2 ist somit mit dem ersten Steckerteil 2 und dem Gehäuse 1 vormontiert, so dass eine kundenunabhängige Funktionsprüfung der Leiterplatte 2 bzw. des elektrischen Geräts über die Steckerpins 5 des ersten Steckerteils 3 vorgenommen werden kann.
In 3 ist noch gezeigt, wie dann der zweite spezifische Steckerteil 4 der Steckeranordnung mechanisch an das erste Steckerteil 3 angefügt ist und geometrische Konturen 6 zur Aufnahme jeweils eines oder mehrerer hier nicht gezeigter kundenspezifischer Stecker aufweist.

Claims

Steckeranordnung für ein elektrisches Gerät mit mindestens einer Leiterplatte (2) und der Leiterplatte (2) zugeordneten Steckerpins (5), wobei die Steckeranordnung zweiteilig ausgeführt ist, wobei ein erster Steckerteil (3) aus einer standardisierten vorgegeben Anzahl und Anordnung von Steckerpins (5) zur Kontaktierung mit Leiterbahnen oder Bauteilen der Leiterplatte (2) und ein zweiter Steckerteil (4) der Steckeranordnung aus einem spezifischen Steckerteil (4) besteht, der mechanisch an das erste Steckerteil (3) anfügbar ist und geometrische Konturen (6) zur Aufnahme jeweils eines oder mehrerer spezifischer Stecker für eine spezifische Auswahl von Steckerpins (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die geometrischen Konturen (6) zur Aufnahme jeweils eines oder mehrerer spezifischer Stecker ausgebildet sind, nachdem der spezifische Steckerteil (4) mechanisch an den ersten Steckerteil (3) angefügt ist.
Steckeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierung des ersten Steckerteils (3) mit den Leiterbahnen oder Bauteilen der Leiterplatte (2) mittels einer nichtstoffschlüssigen Verbindung herstellbar ist.
Steckeranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Steckerteil (4) ein Kunststoffteil ist, dass in der Richtung der Einführung des Steckers spezifische Konturen (6) für den jeweiligen anzufügenden Stecker aufweisen.
Steckeranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Führungsflächen der spezifischen Konturen (6) mit spezifischen mechanischen Codierungen versehen sind.
Steckeranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (2) mit dem ersten Steckerteil (3) sich vormontiert in einem Gehäuse (1) für das elektrische Gerät befindet.
Verfahren zur Herstellung einer Steckeranordnung in einem elektrischen Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Herstellungsschritt die mindesten eine Leiterplatte (2) in ein Gehäuse (1) gesteckt wird, in einem zweiten Herstellungsschritt das erste Steckerteil (3) mit der Leiterplatte (2) kontaktiert und dabei am Gehäuse (1) mechanisch verankert wird, in einem dritten Herstellungsschritt eine Funktionsprüfung der Leiterplatte (2) oder des Geräts über die Steckerpins (5) des ersten Steckerteils (3) vorgenommen wird und in einem vierten Herstellungsschritt das zweite Steckerteil (4) an dem ersten Steckerteil (3) und/oder am Gehäuse (1) montiert wird.
Anwendung einer Steckeranordnung in einem elektrischen Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Gerät ein Steuergerät zur Anwendung in einer Vielzahl von Kraftfahrzeugen ist, wobei das funktionsgeprüfte mit dem ersten Steckerteil (3) versehene Gerät erst bei einer Auslieferung an einen Kunden mit dem kundenspezifischen zweiten Steckerteil (4) versehen wird.