DE102008051286A1 - Contacting device for printed circuit board protruding into plug receptacle of control device of motorvehicle, has load compensation device compensating load for strands in region of terminal cutting connection - Google Patents

Contacting device for printed circuit board protruding into plug receptacle of control device of motorvehicle, has load compensation device compensating load for strands in region of terminal cutting connection Download PDF

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Abstract

The device (10) has contact elements directly contacting conductor paths (16) of a printed circuit board (15) by an attachment contact. Strands (19) are coupled with the contact elements by a terminal cutting connection. A load compensation device (21) acts on an outer cladding of the strands and compensates load for the strands in a region of the terminal cutting connection. The contact elements are arranged in a plug housing (20). The load compensation device is locked with the plug housing. The contact elements are designed as a stamping flexural part.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft eine Kontaktiereinrichtung für Leiterplatten. Derartige Kontaktiereinrichtungen sind in vielfältiger Art und Weise bekannt. So sind beispielsweise aus der Computertechnik Lösungen bekannt, bei der Leiterplatten in der Art von Schubladen in Aufnahmen eingeschoben werden, wobei die elektrische Kontaktierung der Leiterplatten mittels Kontaktkraft durch Federelemente lötfrei erfolgt. Bei der DE 103 39 489 A1 werden die Leiterbahnen auf einer Trägerfolie mittels Kontaktstiften kontaktiert, die in einem Buchsengehäuse angeordnet sind. Auch hier findet eine lötfreie Kontaktierung statt. Aus der DE 101 40 687 A1 ist weiterhin eine Steckerleitung bekannt, bei der ein Kabelende mittels einer Crimpverbindung in einem Stecker befestigt ist, wobei eine Einrichtung zur Zugentlastung die elektrische Kontaktierung an der Crimpverbindung sichert.The invention relates to a contacting device for printed circuit boards. Such contacting devices are known in many ways. Thus, for example, from computer technology solutions are known in which printed circuit boards in the form of drawers are inserted into recordings, wherein the electrical contacting of the printed circuit boards by means of contact force by spring elements takes place without soldering. In the DE 103 39 489 A1 The printed conductors are contacted on a carrier foil by means of contact pins, which are arranged in a socket housing. Again, a solderless contact takes place. From the DE 101 40 687 A1 Furthermore, a patch cord is known in which a cable end is fastened by means of a crimped connection in a plug, wherein a device for strain relief secures the electrical contact with the crimp connection.

In der Automobiltechnik werden Steuergeräte üblicherweise über kabelbaumseitige Stecker mit Steuergeräten verbunden, wobei die Steuergeräte entsprechende Steckeraufnahmen aufweisen. In den Steckeraufnahmen sind Steckerleisten integriert, die über Löt- oder Einpressverbindungen mit den Leiterbahnen der Leiterplatte in den Steuergeräten elektrisch kontaktiert sind. Eine derartige elektrische Verbindung zwischen dem Kabelbaum und den Leiterbahnen der Leiterplatte ist durch die große Anzahl der Löt- bzw. Einpressverbindungen so wie der Notwendigkeit eines Steckers und eines Gegensteckers relativ aufwendig ausgebildet.In In the automotive industry, control devices are usually over harness-side connector connected to control devices, wherein the control devices have corresponding plug receptacles. In the plug receptacles power strips are integrated, the over Solder or press-in connections with the tracks of the Printed circuit board in the control units electrically contacted are. Such an electrical connection between the wiring harness and the conductor tracks of the circuit board is through the large Number of solder or press-fit connections as required a connector and a mating connector formed relatively expensive.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die erfindungsgemäße Kontaktiereinrichtung für Leiterplatten mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass sie relativ kostengünstig herstellbar ist und durch die relativ geringe Anzahl von Kontaktstellen zuverlässig arbeitet.The Contacting device according to the invention for Printed circuit boards with the features of claim 1 has the other hand the advantage that they can be produced relatively inexpensively is reliable and by the relatively small number of contact points is working.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Kontaktiereinrichtung für Leiterplatten sind in den Unteransprüchen angegeben.advantageous Further developments of the contacting device according to the invention for printed circuit boards are in the dependent claims specified.

Zeichnungdrawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:One Embodiment of the invention is in the drawing and will be explained in more detail below. Show it:

1 eine perspektivische Ansicht eines Steuergeräts und einer erfindungsgemäßen Kontaktiereinrichtung, 1 a perspective view of a control device and a contacting device according to the invention,

2 einen Längsschnitt durch ein Steuergerät mit Kontaktiereinrichtung gemäß 1 bei montierter Kontaktiereinrichtung, 2 a longitudinal section through a control device with contacting according to 1 with mounted contacting device,

3 ein Kontaktelement mit Litze in perspektivischer Ansicht, 3 a contact element with strand in perspective view,

4 eine Anordnung mehrerer Kontaktelemente nach 3 in perspektivischer Ansicht und 4 an arrangement of several contact elements after 3 in perspective view and

5 die Darstellung einer Kontaktierung des Kontaktelements nach der 3 mit der Leiterbahn einer Leiterplatte in perspektivischer Ansicht. 5 the representation of a contact of the contact element after the 3 with the conductor track of a printed circuit board in a perspective view.

Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment

In der 1 ist eine erfindungsgemäße Kontaktiereinrichtung 10 in Zusammenschau mit einem Steuergerät 11 vereinfacht dargestellt. Das vorzugsweise als Steuereinheit in einem Kraftfahrzeug verwendete Steuergerät 11 umfasst ein Gehäuse 12 mit einer stirnseitig angeordneten Steckeraufnahme 13. Die Steckeraufnahme 13 ist im Ausführungsbeispiel durch zwei Stege 14 in drei Aufnahmebereiche unterteilt, die jeweils mit einer Kontaktiereinrichtung 10 zusammenwirken, wovon in der 1 lediglich eine Kontaktiereinrichtung 10 dargestellt ist.In the 1 is a contacting device according to the invention 10 in synopsis with a control unit 11 shown in simplified form. The control unit preferably used as a control unit in a motor vehicle 11 includes a housing 12 with a frontally arranged connector receptacle 13 , The plug receptacle 13 is in the embodiment by two webs 14 divided into three receiving areas, each with a contacting device 10 to cooperate, of which in the 1 only a contacting device 10 is shown.

In die Steckeraufnahme 13 ragt eine Leiterplatte 15 hinein, die ansonsten innerhalb des Gehäuses 12 angeordnet ist. Die Leiterplatte 15 weist an ihrer Ober- bzw. Unterseite Leiterbahnen 16 auf, die elektrisch mit auf der Leiterplatte 15 angeordneten Bauteilen 17, 18 (2) verbunden sind.In the plug receptacle 13 protrudes a circuit board 15 inside, otherwise inside the case 12 is arranged. The circuit board 15 has at its top or bottom conductor tracks 16 on that electrically with on the circuit board 15 arranged components 17 . 18 ( 2 ) are connected.

Die insbesondere mit den Litzen 19 eines nicht dargestellten Kabelbaums eines Kraftfahrzeugs verbundene Kontaktiereinrichtung 10 hat ein Steckergehäuse 20 und eine mit dem Steckergehäuse 20 verrastbare Zugentlastungseinrichtung 21. In dem Steckergehäuse 20 ist eine der Anzahl der zu kontaktierenden Leiterbahnen 16 entsprechende Zahl an Kontaktelementen 25 durch Formschluss aufgenommen.The particular with the strands 19 a wiring harness, not shown, of a motor vehicle connected contacting device 10 has a plug housing 20 and one with the connector housing 20 latchable strain relief device 21 , In the connector housing 20 is one of the number of tracks to be contacted 16 corresponding number of contact elements 25 recorded by positive locking.

Das in der 3 näher dargestellte Kontaktelement 25 ist als Stanzbiegeteil ausgebildet. Es weist einen länglichen Basisabschnitt 26 mit einer ersten Kontaktstelle 27 an ihrem einen Ende auf. Am Basisabschnitt 26 ist über einen Steg 28 eine zweite Kontaktstelle 30 angeformt. Die beiden Kontaktstellen 27, 30 sind hintereinander angeordnet, liegen in einer Ebene und dienen der Kontaktierung ein und derselben Leiterbahn 16, wie dies aus der 5 ersichtlich ist.That in the 3 closer contact element shown 25 is designed as a stamped and bent part. It has an elongated base section 26 with a first contact point 27 at one end. At the base section 26 is over a jetty 28 a second contact point 30 formed. The two contact points 27 . 30 are arranged one behind the other, lie in one plane and serve to contact one and the same conductor track 16 like this from the 5 is apparent.

Auf der den beiden Kontaktstellen 27, 30 gegenüberliegenden Seite ist an dem Kontaktelement 25 ein Verbindungsabschnitt 32 angeordnet. Der Verbindungsabschnitt 32 ist durch einen Biegeprozess vom einstückigen Zuschnitt des Kontaktelements 25 gebildet, und weist einen Halteabschnitt 33 mit einem schräg umgebogenen, elastisch federnden Klemmabschnitt 34 auf. Das eine freie Ende des Klemmabschnitts 34 hat eine Schneide 35, die mit dem Draht 36 einer Litze 19 zusammenwirkt. Zum Kontaktieren einer Litze 19 mit einem Kontaktelement 25 wird entsprechend der 3 das Litzenende abisoliert und der (blanke) Draht 36 in den Halteabschnitt 33 bis über die Schneide 35 hinaus eingeschoben. Dabei wird der Draht 36 zwischen dem Klemmabschnitt 34 und dem Basisabschnitt 26 des Kontaktelements 25 eingeklemmt und somit elektrisch kontaktiert. Bei einer Zugbelastung entgegen der Einschieberichtung des Drahtes 36 verkrallt sich die Schneide 35 des Klemmabschnitts 34 in dem Draht 36 und verhindert ein Herausziehen des Drahtes 36 aus dem Kontaktelement 25. Der Draht 36 ist somit über eine Klemmschneidverbindung im Kontaktelement 25 befestigt.On the two contact points 27 . 30 opposite side is on the contact element 25 a connecting section 32 arranged. The connecting section 32 is by a bending process of the one-piece blank of the contact element 25 formed, and has a holding portion 33 with a obliquely bent, elastically resilient clamping portion 34 on. The one free end of the clamping section 34 has a cutting edge 35 that with the wire 36 a strand 19 interacts. For contacting a stranded wire 19 with a contact element 25 will be according to the 3 the strands end stripped and the (bare) wire stripped 36 in the holding section 33 over the cutting edge 35 pushed out. This is the wire 36 between the clamping section 34 and the base section 26 of the contact element 25 clamped and thus electrically contacted. At a tensile load against the insertion direction of the wire 36 the cutting edge claws 35 of the clamping section 34 in the wire 36 and prevents pulling out of the wire 36 from the contact element 25 , The wire 36 is thus a clamping cutting connection in the contact element 25 attached.

In der 4 ist eine Anordnung 38 von insgesamt zwölf identisch ausgebildeten Kontaktelementen 25 gezeigt, die in zwei spiegelbildlich gegenüber angeordneten Reihen 39, 40 von je sechs Kontaktelementen 25 gruppiert sind. Dabei kontaktiert die eine Reihe 39 die auf der Oberseite 42 der Leiterplatte 15 zugeordneten Leiterbahnen 16, während die andere Reihe 40 die Leiterbahnen 16 auf der Unterseite 43 der Leiterplatte 15 kontaktiert.In the 4 is an arrangement 38 of a total of twelve identically formed contact elements 25 shown in two mirror-inverted rows 39 . 40 of six contact elements each 25 are grouped. It contacts the one row 39 the on the top 42 the circuit board 15 associated conductor tracks 16 while the other row 40 the tracks 16 on the bottom 43 the circuit board 15 contacted.

Die in der 4 dargestellten zwölf Kontaktelemente 25 sind in dem in den 1 und 2 dargestellten Steckergehäuse 20 formschlüssig aufgenommen. Die Form des Steckergehäuses 20 ist der Form der Steckeraufnahme 13 angepasst, so dass das Steckergehäuse 20 in der Steckeraufnahme 13 formschlüssig aufgenommen ist, und durch geeignete Maßnahmen, beispielsweise eine nicht dargestellte Rasteinrichtung, in der Steckeraufnahme 13 gesichert ist. Das Steckergehäuse 20 dient nicht nur der Aufnahme der Kontaktelemente 25, sondern positioniert die Kontaktelemente 25 im mit dem Steuergerät 11 gekoppelten Zustand auch derart, dass die beiden Kontaktstellen 27, 30 jedes Kontaktelements 25 auf der ihr zugeordneten Leiterbahn 16 mit einer bestimmten Kontaktkraft in Anlagekontakt sind, um die elektrische Kontaktierung sicherzustellen (2, 5).The in the 4 shown twelve contact elements 25 are in the in the 1 and 2 illustrated connector housing 20 positively received. The shape of the plug housing 20 is the shape of the plug receptacle 13 adjusted so that the connector housing 20 in the plug receptacle 13 is received positively, and by suitable measures, such as a locking device, not shown, in the connector receptacle 13 is secured. The connector housing 20 not only serves to accommodate the contact elements 25 but positions the contact elements 25 im with the control unit 11 coupled state also such that the two contact points 27 . 30 each contact element 25 on her assigned track 16 are in contact with a certain contact force to ensure electrical contact ( 2 . 5 ).

Mit dem Steckergehäuse 20 ist eine Zugentlastungseinrichtung 21 für die Litzen 19 gekoppelt. Die Zugentlastungseinrichtung 21 umfasst ein mit dem Stecker gehäuse 20 vorzugsweise verrastbares Außengehäuse 45 und ein im Außengehäuse 45 angeordnetes Innenteil 46 (2). Das Außengehäuse 45 und das Innenteil 46 wirken auf die den Draht 36 umgebende Hülle 47 der Litze 19 ein und fixieren diese in dem Steckergehäuse 20, so dass bei einer Zugbelastung auf die Hülle 47 diese nicht auf den Draht 36 in dem Kontaktelement 25 übertragen wird.With the connector housing 20 is a strain relief device 21 for the strands 19 coupled. The strain relief device 21 includes a housing with the plug 20 preferably lockable outer housing 45 and one in the outer casing 45 arranged inner part 46 ( 2 ). The outer housing 45 and the inner part 46 act on the wire 36 surrounding shell 47 the strand 19 and fix them in the connector housing 20 , so that at a tensile load on the shell 47 these are not on the wire 36 in the contact element 25 is transmitted.

Ergänzend wird erwähnt, dass die erfindungsgemäße Kontaktiereinrichtung 10 in vielfältiger Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden kann. So ist es beispielsweise denkbar, anstatt mehrerer Kontaktiereinrichtungen 10 je Steuergerät 11 nur eine Kontaktiereinrichtung vorzusehen, die dann alle Litzen aufnimmt. Auch ist es im Rahmen der Erfindung denkbar, die Form der Kontaktelemente 25 abzuwandeln, so beispielsweise diese mit nur einer Kontaktstelle, oder aber mit mehr als zwei Kontaktstellen auszustatten. Weiterhin kann die Zugentlastungseinrichtung auch integraler Bestandteil des Steckergehäuses sein.In addition, it is mentioned that the contacting device according to the invention 10 can be modified or modified in a variety of ways. So it is conceivable, for example, instead of multiple contactors 10 per control unit 11 to provide only one contacting, which then receives all the strands. It is also conceivable within the scope of the invention, the shape of the contact elements 25 to modify, for example, this with only one contact point, or equip with more than two contact points. Furthermore, the strain relief can also be an integral part of the connector housing.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (7)

Kontaktiereinrichtung (10) für Leiterplatten (15), mit einem eine Leiterbahn (16) der Leiterplatte (15) durch Anlagekontakt direkt kontaktierendem Steckerelement (25) und einem mit dem Steckerelement (25) elektrisch verbundenen Kabel (19), wobei das Kabel (19) mittels einer Klemmschneidverbindung mit dem Steckerelement (25) gekoppelt ist und wobei eine Zugentlastungseinrichtung (21) vorgesehen ist, die auf eine Außenhülle (47) des Kabels (19) einwirkt und eine Zugentlastung für das Kabel (19) im Bereich der Klemmschneidverbindung bewirkt.Contacting device ( 10 ) for printed circuit boards ( 15 ), with a trace ( 16 ) of the printed circuit board ( 15 ) by contact contact directly contacting plug element ( 25 ) and one with the plug element ( 25 ) electrically connected cables ( 19 ), whereby the cable ( 19 ) by means of a clamping cutting connection with the plug element ( 25 ) and wherein a strain relief device ( 21 ) provided on an outer shell ( 47 ) of the cable ( 19 ) and a strain relief for the cable ( 19 ) effected in the region of the clamping cutting connection. Kontaktiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Steckerelemente (25) in einem Steckergehäuse (20) angeordnet sind und dass die Zugentlastungseinrichtung (21) mit dem Steckergehäuse (20) verbunden, insbesondere verrastet ist.Contacting device according to claim 1, characterized in that a plurality of plug elements ( 25 ) in a connector housing ( 20 ) are arranged and that the strain relief device ( 21 ) with the plug housing ( 20 ), in particular is locked. Kontaktiereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckerelement (25) als Stanzteil ausgebildet ist und dass an dem Stanzteil ein die Klemmschneidverbindung bildender Abschnitt (32) einstückig angeformt ist, der durch einen spanlosen Umformschritt, insbesondere durch Biegen, geformt ist.Contacting device according to claim 1 or 2, characterized in that the plug element ( 25 ) is formed as a stamped part and in that on the stamped part a the Klemmschneidverbindung forming section ( 32 ) is integrally formed, which is formed by a chipless forming step, in particular by bending. Kontaktiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckerelement (25) wenigstens zwei auf dieselbe Seite der Leiterbahn (16) wirkende Kontaktstellen (27, 30) aufweist.Contacting device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the plug element ( 25 ) at least two on the same side of the track ( 16 ) acting contact points ( 27 . 30 ) having. Kontaktiereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Kontaktstellen (27, 30) in einer Ebene hintereinander angeordnet sind.Contacting device according to claim 4, characterized in that the at least two contact points ( 27 . 30 ) are arranged in a plane one behind the other. Kontaktiereinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckerelement (25) einen die erste Kontaktstelle (27) tragen den Basisabschnitt (26) sowie über an dem Basisabschnitt (26) angeformte Stege (28) für die zusätzlichen Kontaktstellen (30) verfügt.Contacting device according to claim 4 or 5, characterized in that the plug element ( 25 ) a first contact point ( 27 ) carry the base section ( 26 ) as well as at the base section ( 26 ) molded webs ( 28 ) for the additional contact points ( 30 ). Kontaktiereinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckergehäuse (20) mit einer Aufnahme (13) eines Gehäuses (11), insbesondere eines Steuergeräts eines Kraftfahrzeuges formschlüssig verbunden ist, und dass das Gehäuse (11) die Leiterplatte (15) aufnimmt, wobei die Leiterplatte (15) in die Aufnahme (13) des Gehäuses (11) hineinragt.Contacting device according to one of claims 2 to 6, characterized in that the plug housing ( 20 ) with a recording ( 13 ) of a housing ( 11 ), in particular a control device of a motor vehicle is positively connected, and that the housing ( 11 ) the printed circuit board ( 15 ), wherein the circuit board ( 15 ) into the recording ( 13 ) of the housing ( 11 ) protrudes.
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