DE102011002691A1

DE102011002691A1 - Kontaktanordnung zur elektrischen Direktkontaktierung von Leiterplatten

Info

Publication number: DE102011002691A1
Application number: DE201110002691
Authority: DE
Inventors: Ulrich Schmatz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-01-14
Filing date: 2011-01-14
Publication date: 2012-07-19
Also published as: EP2664032B1; EP2664032A1; WO2012095401A1; JP2014507047A; JP5661946B2; TWI591896B; TW201304284A

Abstract

Bei einer Kontaktanordnung (1) zur elektrischen Direktkontaktierung einer Gegenkontaktfläche, insbesondere einer Gegenkontaktfläche auf einer Leiterplatte, mit einem Kontaktgehäuse (2), das mehrere parallele Kontaktkammern (3) aufweist, und mit mehreren jeweils in die Kontaktkammern (3) in einer Bestückungsrichtung (6) einsteckbaren Kontaktelementen (4), die jeweils eine Kontaktfläche (11) zur Anlage in einer Normalkraftrichtung (12) an einer Gegenkontaktfläche aufweisen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Kontaktelemente (4) mindestens eine in Richtung quer zur Bestückungsrichtung (6) und quer zur Normalkraftrichtung (12) verlaufende Durchgangsöffnung (13) aufweisen und dass die eingesteckten Kontaktelemente (4) mittels ihrer mindestens einen Durchgangsöffnung (13) in dem Kontaktgehäuse (2) entgegen der Bestückungsrichtung (6) verrastet und/oder verriegelt sind.

Description

Die Erfindung geht aus von einer Kontaktanordnung zur elektrischen Direktkontaktierung einer Gegenkontaktfläche, insbesondere einer Gegenkontaktfläche auf einer Leiterplatte, nach der Gattung des Anspruchs 1.
Steuergeräte bestehen meist aus einer Leiterplatte, auf der elektronische Bauelemente platziert sind, und einem Gehäuse. In Motorsteuergeräten wird auf die Leiterplatte üblicherweise eine Messerleiste montiert, um die elektrische Verbindung zwischen einem Kabelbaumstecker und der Leiterplatte herzustellen. Die Messerleiste stellt somit ein zusätzliches Bauteil bei der Montage des Steuergerätes dar.
Es sind auch so genannte elektrische Direktkontaktierungen bekannt, bei denen die Messerleiste entfällt und die einzelnen Pole des Kabelbaumes direkt auf der Leiterplatte kontaktiert werden. Dazu sind auf der Leiterplatte elektrische Kontaktflächen („Lands”) vorgesehen, die durch Kontaktelemente kontaktiert werden, welche in ein Kontaktgehäuse des Kabelbaumsteckers eingesteckt sind und daher auch als Direktsteckkontakte bezeichnet werden. Meist werden die Kontaktflächen von nach innen, d. h. in Normalkraftrichtung, federnden Kontaktlamellen der Kontaktelemente kontaktiert. Aus der Kontur der Kontaktelemente herausragende Vorsprünge dienen zur Verrastung oder Verriegelung der Kontaktelemente innerhalb eines Kontaktgehäuses, behindern allerdings beim Bestückvorgang beispielsweise den Durchtritt des Kontaktelementes durch eine zur Abdichtung vorgesehene Gummimattendichtung.
Demgegenüber besteht die Aufgabe der Erfindung darin, bei einer gattungsgemäßen Kontaktanordnung eine sichere Verrastung bzw. Verriegelung der Kontaktelemente im Kontaktgehäuse auch ohne aus der Kontur der Kontaktelemente herausragende Vorsprünge zu ermöglichen.
Vorteile der Erfindung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Kontaktanordnung zur elektrischen Direktkontaktierung mit den Merkmalen von Anspruch 1.
Erfindungsgemäß weist das Kontaktelement eine oder zwei Durchgangsöffnungen auf, um das eingesteckte Kontaktelement entgegen der Bestückungsrichtung in der Kammer des Kontaktgehäuses zu verrasten und/oder darin zu verriegeln. Neben dem Herausziehen des eingesteckten Kontaktelements aus der Kammer kann im Falle einer zur Leiterplatte hin offenen. Kontaktkammer auch das Herausfallen des Kontaktelements verhindert werden. Die Verrastung bzw. Verrieglung mittels der Durchgangsöffnung kann als Primärverriegelung mit einem in die Durchgangsöffnung eingreifenden Rasthaken oder als Sekundärverriegelung mit einem durch alle Durchgangsöffnungen der nebeneinander liegenden Kontaktelemente durchgeführten Verriegelungsstab ausgeführt sein. Wenn das Kontaktelement zwei Durchgangsöffnungen aufweist, kann das Kontaktelement mittels der einen Durchgangsöffnung primärverrastet und mittels der anderen Durchgangsöffnung sekundärverriegelt werden.
Da das erfindungsgemäße Kontaktelement somit keine aus seiner Kontur hervorragenden Rastvorsprünge aufweist, wird beispielsweise beim Bestückvorgang der Durchtritt des Kontaktelementes durch eine zur Abdichtung vorgesehene Gummimattendichtung nicht behindert.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.
Zeichnungen
Nachfolgend wird die Erfindung anhand zweier in der Zeichnung exemplarisch wiedergegebener Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
1a, 1b schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung mit einem Kontaktgehäuse und mehreren Kontaktelementen, die in 1a noch nicht und in 1b in das Kontaktgehäuse eingesteckt sind und darin jeweils einzeln verrastet sind;
2 eine Seitenansicht des in 1 gezeigten Kontaktelements;
3 schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung mit einem Kontaktgehäuse und mehreren darin eingesteckten und gemeinsam verriegelten Kontaktelementen; und
4 eine Seitenansicht eines gegenüber 2 modifizierten Kontaktelements.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Die in 1a und 1b gezeigte Kontaktanordnung 1 umfasst ein Kontaktgehäuse 2 (z. B. eines Kabelbaumsteckers) mit mehreren parallel nebeneinander angeordneten Kontaktkammern 3 sowie mehrere Kontaktelemente 4, die jeweils über eine Kammeröffnung 5 in die Kontaktkammern 3 in Bestückungsrichtung 6 einsteckbar sind. Die Kontaktelemente 4, die auch als Direktsteckkontakte bezeichnet werden, dienen zur elektrischen Direktkontaktierung einer Gegenkontaktfläche (nicht gezeigt), insbesondere einer Kontaktfläche („Land”) auf einer Leiterplatte. Eine Kammerwand 7 der Kontaktkammern 3 ist jeweils mit einer entgegen der Bestückungsrichtung 6 in Richtung auf die Kammeröffnung 5 hin vorstehenden Verrastungslanze 8 ausgebildet, die mit einem Rasthaken 8a in die Kontaktkammer 3 hineinragt.
Wie in 2 gezeigt, kann das Kontaktelement 4 als flaches Blechstanzteil („Flachkontakt”) 9 ausgeführt sein, an das eine elektrische Leitung 10 eines Kabelbaums (Kabelstrangs) angelötet, angeschweißt oder gecrimpt ist. Das Kontaktelement 4 weist eine hier lediglich beispielhaft durch die Kante des Blechstanzteils gebildete Kontaktfläche 11 zur Anlage in einer Normalkraftrichtung 12 an einer Gegenkontaktfläche auf. Das Kontaktelement 4 weist außerdem eine in Richtung quer zur Bestückungsrichtung 6 und quer zur Normalkraftrichtung 12 verlaufende runde Durchgangsöffnung 13 auf. Statt dem gezeigten runden Öffnungsquerschnitt sind auch beliebig andere Öffnungsquerschnitte möglich. Die zur Kontaktierung der Gegenkontaktfläche erforderliche Normalkraft F_N des Kontaktelements 4 wird entweder durch eine federnde Ausbildung der Kontaktfläche 11, z. B. als Kontaktfeder oder, wie in 2 gezeigt, als federnder Ring, aufgebracht oder durch eine zusätzliche Feder in der Kontaktkammer 3 bewirkt.
Wie in 1b gezeigt, sind die eingesteckten Kontaktelemente 4 in den Kontaktkammern 3 entgegen der Bestückungsrichtung 6 jeweils mittels der Verrastungslanzen 8 verrastet, die jeweils in die Durchgangsöffnung 13 der eingesteckten Kontaktelemente 4 eingreifen und somit die eingesteckten Kontaktelemente 4 entgegen der Bestückungsrichtung 6 hintergreifen. Da ein Teil der Kammerwand 7 gleichzeitig auch die Verriegelungslanze 8 ausbildet, können unvollständig bestückte Kontaktkammern 3 beim Bestücken der Nachbarkammer durch eine erhöhte Bestückkraft detektiert werden, da eine nicht in die Durchgangsöffnung 13 eingerastete Verrieglungslanze 8 den Eintritt des Nachbarkontaktelement 4 in seine Kammer behindert.
Bei der in 3 gezeigten Kontaktanordnung 1 sind die eingesteckten Kontaktelemente 4 in den nebeneinander angeordneten Kontaktkammern 3 entgegen der Bestückungsrichtung 6 mittels eines Verriegelungsstabes 14 verriegelt, der durch die Durchgangsöffnungen 13 der in einer Reihe nebeneinander angeordneten Kontaktelemente 4 in Richtung 15 hindurchgreift und somit die eingesteckten Kontaktelemente 4 entgegen der Bestückungsrichtung 6 hintergreift.
Vom Kontaktelement 4 der 2 unterscheidet sich das in 4 gezeigte Kontaktelement 4 durch eine zweite in Richtung quer zur Bestückungsrichtung 6 und quer zur Normalkraftrichtung 12 verlaufende Durchgangsöffnungen 16. Dieses Kontaktelement 4 kann in seiner Kontaktkammer 3 entgegen der Bestückungsrichtung 6 sowohl mittels seiner ersten Durchgangsöffnung 13 primärverrastet als auch mittels seiner zweiten Durchgangsöffnung 16 sekundärverriegelt werden.
Die Kontaktelemente können in den entgegen der Bestückungsrichtung 6 offenen Kontaktkammern 3 des Kontaktgehäuses 2 entgegen der Bestückungsrichtung 6 auch noch zusätzlich gesichert sein, z. B. durch separate Primärverrastungen oder Sekundärverriegelungen.

Claims

Kontaktanordnung (1) zur elektrischen Direktkontaktierung einer Gegenkontaktfläche, insbesondere einer Gegenkontaktfläche auf einer Leiterplatte, mit einem Kontaktgehäuse (2), das mehrere parallele Kontaktkammern (3) aufweist, und mit mehreren jeweils in die Kontaktkammern (3) in einer Bestückungsrichtung (6) einsteckbaren Kontaktelementen (4), die jeweils eine Kontaktfläche (11) zur Anlage in einer Normalkraftrichtung (12) an einer Gegenkontaktfläche aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (4) mindestens eine in Richtung quer zur Bestückungsrichtung (6) und quer zur Normalkraftrichtung (12) verlaufende Durchgangsöffnung (13, 16) aufweisen und dass die eingesteckten Kontaktelemente (4) mittels ihrer mindestens einen Durchgangsöffnung (13, 16) in dem Kontaktgehäuse (2) entgegen der Bestückungsrichtung (6) verrastet und/oder verriegelt sind.
Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (4) zwei jeweils in Richtung quer zur Bestückungsrichtung (6) und quer zur Normalkraftrichtung (10) verlaufende Durchgangsöffnungen (13, 16) aufweist.
Kontaktanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die eingesteckten Kontaktelemente (4) in dem Kontaktgehäuse (2) entgegen der Bestückungsrichtung (6) mittels ihrer einen Durchgangsöffnung (13) primärverrastet und mittels ihrer anderen Durchgangsöffnung (16) sekundärverriegelt bzw. -verriegelbar sind.
Kontaktanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil einer Kammerwand (7) der Kontaktkammern (3) jeweils als eine entgegen der Bestückungsrichtung (6) vorstehende Verrastungslanze (8) ausgebildet ist, die in die mindestens eine Durchgangsöffnung (13) des eingesteckten Kontaktelements (4) eingreift.
Kontaktanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die eingesteckten Kontaktelemente (4) mittels eines Verriegelungsstabes (14) sekundärverriegelt sind, der durch die mindestens eine Durchgangsöffnung (13) von in einer Reihe nebeneinander angeordneten Kontaktelementen (4) hindurchgreift.
Kontaktanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (4) als Flachkontakte (9) ausgebildet sind.
Kontaktanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (4) einstückig aus einem Blech gefertigt sind.
Kontaktanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (4) in entgegen der Bestückungsrichtung (6) offenen Kontaktkammern (3) des Kontaktgehäuses (2) entgegen der Bestückungsrichtung (6) zusätzlich gesichert sind.