DE102011003809A1

DE102011003809A1 - Direktsteckverbinder zur elektrischen Direktkontaktierung einer Leiterplatte

Info

Publication number: DE102011003809A1
Application number: DE102011003809A
Authority: DE
Inventors: Frank Sellmer; Ulrich Schmatz; Peter Rehbein; Markus Kroeckel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-02-08
Filing date: 2011-02-08
Publication date: 2012-08-09
Also published as: CN103339802A; CN103339802B; EP2673847A1; EP2673847B1; WO2012107310A1

Abstract

Bei einem Direktsteckverbinder (1) zur elektrischen Direktkontaktierung, von Kontaktflächen (2) auf einer Leiterplatte (3), der ein Steckverbindergehäuse (4) mit einer Reihe von nebeneinander angeordneten Kammern (5), mehrere Kontaktelemente (6), welche jeweils in den Kammern (5) zur elektrischen Direktkontaktierung der Kontaktflächen (2) angeordnet sind, und mehrere Anschlusskabel (7), welche jeweils mit ihren abisolierten. Kabelenden (8) mit den Kontaktelementen (6) elektrisch leitend verbunden sind, aufweist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Reihenabstand (A) der Kammern (5) kleiner als der Kabeldurchmesser (B) der isolierten. Anschlusskabel (7) ist und dass die sich an die abisolierten Kabelenden (8) anschließenden isolierten Kabelenden (9a, 9b) der Anschlusskabel (7) jeweils benachbarter Kontaktelemente (6) in Richtung (10) rechtwinklig zu den Kontaktelementen (6) zueinander höhenversetzt sind und sich in dieser Richtung (10) überlappen

Description

Die Erfindung geht aus von einem Direktsteckverbinder zur elektrischen Direktkontaktierung von Kontaktflächen auf einer Leiterplatte nach der Gattung des Anspruchs 1.
Bekannt sind Steuergeräte, die im Fahrzeug auf verschiedene Art und Weise befestigt werden und auf die dann die Steckverbindungen (Kabelbaumstecker) aufgesteckt werden. Die 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 Direktsteckverbindungen bekannt, bei denen die Messerleiste entfällt und die einzelnen Pole des Kabelbaumes direkt auf der Leiterpfaffe. kontaktiert werden. Dazu sind auf der Leiterplatte elektrische Kontaktflächen („Kontaktlands”) vorgesehen, die durch Kontaktelemente des Direktsteckverbinders kontaktiert werden.
1a–1c zeigen zwei solche bekannten Direktsteckverbinder 101 zur beidseitigen elektrischen Direktkontaktierung von Kontaktflächen 102 auf einer Leiterplatte 103. Jeder Direktsteckverbinder 101 umfasst ein Steckverbindergehäuse 104 mit einer Reihe von nebeneinander angeordneten Kammern 105, mehrere Kontaktelemente 106, die jeweils in den Kammern 105 zur elektrischen Direktkontaktierung der Kontaktflächen 102 angeordnet sind, sowie elektrische Anschlusskabel 107, die jeweils mit ihren abisolierten Kabelenden 108 mit den Kontaktelementen 106 elektrisch leitend verbunden sind. Die sich an die abisolierten Kabelenden 108 anschließenden isolierten Kabelenden 109 der Anschlusskabel 107 liegen in der gleichen Ebene und jeweils aneinander an, wodurch der kleinstmögliche periodische Reihenabstand („Rastermaß”) A der Kontaktelemente 106 auf den Kabeldurchmesser B der isolierten Anschlusskabel 107 festgelegt ist. So ergibt sich beispielsweise für ein Anschlusskabel 107 mit einem Kabelaußendurchmesser von 1,3 mm, für ein Kontaktelement 106 mit einer Kontaktbreite von 1,1 mm, für ein Steckverbindergehäuse 104 mit 0,3 mm starken Kammertrennwänden und bei einem Spiel von 0,1 mm ein Rastermaß von 1,7 mm.
Demgegenüber ist es die Aufgabe der Erfindung, bei einem Direktsteckverbinder der eingangs genannten Art das Rastermaß weiter zu reduzieren.
Vorteile der Erfindung
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Direktsteckverbinder mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
Erfindungsgemäß sind die sich an die abisolierten Kabelenden anschließenden isolierten Kabelenden der Anschlusskabel jeweils benachbarter Kontaktelemente nicht in der gleichen Ebene, sondern jeweils zueinander mit gegenseitiger Überlappung höhenversetzt angeordnet. Die Überlappung ist dabei kleiner als die doppelte Wandstärke der Isolationsummantelung der Anschlusskabel gewählt, damit sich benachbarte abisolierte Kabelenden nicht berühren. So ergibt sich im oben genannten Beispielfall für ein Anschlusskabel mit einem Kabelaußendurchmesser von 1,3 mm, für ein Kontaktelement mit einer Kontaktbreite von 1,1 mm, für ein Steckverbindergehäuse mit 0,3 mm starken Kammertrennwänden und bei einem Spiel von 0,1 mm ein Rastermaß von nur 1,5 mm, also eine Reduktion des Rastermaßes um ca. 10% bzw. um ca. 0,2 mm pro Pol.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.
Zeichnungen
Nachfolgend wird die Erfindung anhand mehrerer in der Zeichnung exemplarisch wiedergegebener Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
1a–1c zwei Direktsteckverbinder nach dem Stand der Technik zur beidseitigen Direktkontaktierung einer Leiterplatte in einer Querschnittansicht (1a), in einer Draufsicht (1b) auf die Kontaktierseite eines Direktsteckverbinders und in einer Seitenansicht (1c);
2a–2c zwei erfindungsgemäße Direktsteckverbinder zur beidseitigen Direktkontaktierung einer Leiterplatte in einer Querschnittansicht (2a), in einer Draufsicht (2b) auf die Kontaktierseite eines Direktsteckverbinders und in einer Seitenansicht (2c);
3, 4 jeweils zwei modifizierte Kontaktelemente für den in 2 gezeigten erfindungsgemäßen Direktsteckverbinder in einer Seitenansicht; und
5 zwei erfindungsgemäße Direktsteckverbinder, von denen der eine eine Isolationscrimpverbindung aufweist, in einer Seitenansicht analog zu 2c.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Die beiden in 2a–2c gezeigten Direktsteckverbinder 1 dient zur beidseitigen elektrischen Direktkontaktierung von Kontaktflächen 2 auf einer Leiterplatte 3.
Jeder Direktsteckverbinder 1 umfasst ein Steckverbindergehäuse (Kontaktträger) 4 mit einer Reihe von nebeneinander angeordneten Kammern 5, mehrere Kontaktelemente 6, die jeweils in den Kammern 5 zur elektrischen Direktkontaktierung der Kontaktflächen 2 angeordnet sind, sowie mehrere elektrische Anschlusskabel 7, die mit ihren abisolierten Enden 8 jeweils mit den Kontaktelementen 6 elektrisch leitend verbunden sind.
Wie insbesondere in 2a und 2c gezeigt, liegen die sich an die abisolierten Kabelenden 8 anschließenden isolierten Kabelenden 9a, 9b benachbarter Anschlusskabel 7 nicht in der gleichen Ebene, sondern sind in Richtung 10 rechtwinklig zu den Kontaktelementen 6 bzw. zur Leiterplatte 3 jeweils zueinander höhenversetzt und jeweils mit einer gegenseitigen Überlappung 11 angeordnet. Die Überlappung 11 ist kleiner als die doppelte Wandstärke der Isolationsummantelung der Anschlusskabel 7, so dass sich benachbarte abisolierte Kabelenden 8 nicht berühren. Aufgrund der Überlappung 11 ist geometrisch bedingt der Reihenabstand („Rastermaß”) A der Kontaktelemente 6 kleiner als der Außendurchmesser B der isolierten Anschlusskabel 7. Zur Ausbildung des Höhenversatzes sind die isolierten Kabelenden 9a, 9b benachbarter Anschlusskabel 7 gegeneinander verkippt, und zwar abwechselnd zur einen und zur anderen Seite, also in Bezug auf die Leiterplatte 3 abwechselnd nach oben und nach unten. Wie in 2a gezeigt, sind die isolierten Kabelenden 9a, 9b benachbarter Anschlusskabel 7 abwechselnd in zwei unterschiedlich hohen Reihen aus dem Steckverbindergehäuse 4 herausgeführt.
Bei den baugleichen Kontaktelementen 6 der 2 wird die abwechselnde Verkippung der isolierten Kabelenden 9a, 9b aufgrund der Biegbarkeit der abisolierten Kabelenden (Litzen) 8 und durch entsprechende Kabelführungen 12 im Steckverbindergehäuse 4 selbst und/oder, wie in 2c schematisch angedeutet, durch eine Dichtmatte 13 erreicht, die abwechselnd in unterschiedlichen Höhen von den Anschlusskabeln 7 durchgriffen wird.
Statt wie in 2 mit baugleichen Kontaktelementen 6 kann, das Steckverbindergehäuse 4 abwechselnd mit den beiden in 3 gezeigten Kontaktelementen 6a, 6b bestückt werden. Bei diesen baugleichen Kontaktelementen 6a, 6b wird der Höhenversatz der isolierten Kabelenden 9a, 9b dadurch erreicht, dass die abisolierten Kabelenden 8 beim einen Kontaktelement 6a oben und beim anderen Kontaktelement 6b unten an einem Anschlussabschnitt (Schweißfahne/Crimpabschnitt) 14 der Kontaktelemente 6 befestigt sind. Auf diese Weise können die isolierten Kabelenden 9a, 9b parallelversetzt zueinander aus dem Steckverbindergehäuse 4 herausgeführt werden. Für einen noch größeren Höhenversatz können, wie in 4 gezeigt, die Anschlussabschnitte 14 der beiden Kontaktelementen 6a, 6b schräg nach oben und schräg nach unten gebogen sein.
Von 2 unterscheidet sich das in 5 gezeigte Ausführungsbeispiel lediglich dadurch, dass hier bei dem in 5 unteren Direktsteckverbinder 1 der Crimpabschnitt 14 das isolierte Kabelende 9a, 9b umfasst und somit eine Isolationscrimpverbindung aufweist.

Claims

Direktsteckverbinder (1) zur elektrischen Direktkontaktierung von Kontaktflächen (2) auf einer Leiterplatte (3), aufweisend: ein Steckverbindergehäuse (4) mit einer Reihe von nebeneinander angeordneten Kammern (5), mehrere Kontaktelemente (6; 6a, 6b), die jeweils in den Kammern (5) angeordnet sind, zur elektrischen Direktkontaktierung der Kontaktflächen (2), sowie mehrere Anschlusskabel (7), die jeweils mit ihren abisolierten Kabelenden (8) mit den Kontaktelementen (6; 6a, 6b) elektrisch leitend verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Reihenabstand (A) der Kontaktelemente (6; 6a, 6b) kleiner als der Kabeldurchmesser (B) der isolierten Anschlusskabel (7) ist und dass die sich an die abisolierten Kabelenden (8) anschließenden isolierten Kabelenden (9a, 9b) der Anschlusskabel (7) jeweils benachbarter Kontaktelemente (6; 6a, 6b) in Richtung (10) rechtwinklig zu den Kontaktelementen (6; 6a, 6b) zueinander höhenversetzt sind und sich in dieser Richtung (10) überlappen.
Direktsteckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die isolierten Kabelenden (9a, 9b) benachbarter Anschlusskabel (7) gegeneinander verkippt oder zueinander parallelversetzt angeordnet sind.
Direktsteckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass für den Höhenversatz die abisolierten Kabelenden (8) abwechselnd zur einen und zur anderen Seite der Kontaktelemente (6) hin gebogen sind.
Direktsteckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (6a, 6b) Anschlussabschnitte (14) aufweisen, an denen die isolierten Kabelenden (9a, 9b) befestigt oder die abisolierten Kabelenden (8) befestigt, insbesondere verschweißt sind, und dass die Anschlussabschnitte (14) benachbarter Kontaktelemente (6a, 6b) in Richtung (10) rechtwinklig zu den Kontaktelementen (6a, 6b) zueinander höhenversetzt sind.
Direktsteckverbinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussabschnitte (14) benachbarter Kontaktelemente (6a, 6b) abwechselnd zur einen und zur anderen Seite der Kontaktelemente (6a, 6b) hin gerichtet sind.
Direktsteckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die abisolierten Kabelenden (8) benachbarter Anschlusskabel (7) an einander gegenüberliegenden Seiten der Kontaktelemente (6a, 6b) befestigt sind.
Direktsteckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die isolierten Kabelenden (9a, 9b) benachbarter Anschlusskabel (7) in mindestens zwei höhenversetzten Reihen angeordnet sind.
Direktsteckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die isolierten Kabelenden (9a, 9b) benachbarter Anschlusskabel (7) abwechselnd zur einen und zur anderen Seite der Kontaktelemente (6; 6a, 6b) aus dem Steckverbindergehäuse (4) herausgeführt sind.
Direktsteckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die isolierten Kabelenden (9a, 9b) benachbarter Anschlusskabel (7) im Steckverbindergehäuse (4) und/oder in einer Dichtmatte (13) höhenversetzt geführt sind.