DE102011003887A1

DE102011003887A1 - Elektrische Direktkontaktierungsanordnung für Kontaktflächen auf einer Leiterplatte

Info

Publication number: DE102011003887A1
Application number: DE201110003887
Authority: DE
Inventors: Timo Gaiser; Ulrich Schmatz; Peter Rehbein
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-02-09
Filing date: 2011-02-09
Publication date: 2012-08-09
Also published as: EP2673849A2; WO2012107311A9; WO2012107311A3; WO2012107311A2; EP2673849B1

Abstract

Bei einer elektrischen Direktkontaktierungsanordnung (13) mit einer Leiterplatte (12), die mindestens eine elektrische Kontaktfläche (11) aufweist, und mit einem Kontaktträger (9) mit mindestens einem elektrischen Kontakt (1), der mit einem Steckabschnitt (2) in den Kontaktträger (9) eingesteckt ist und eine seitlich überstehende Kontaktierzone (5) zur elektrischen Direktkontaktierung der Kontaktfläche (11) der Leiterplatte (12) aufweist, wobei der Steckabschnitt (2) des elektrischen Kontakts (1) in unterschiedlichen Drehpositionen in den Kontaktträger (9) einsteckbar ist und wobei der elektrische Kontakt (1) in jeder einsteckbaren Drehposition eine seitlich überstehende Kontaktierzone (5) zur elektrischen Direktkontaktierung der Kontaktfläche (11) der Leiterplatte (12) aufweist, ist erfindungsgemäß die seitlich überstehende Kontaktierzone (5) des elektrischen Kontakts (1') durch mehrere Kontaktiernasen (16) gebildet.

Description

Die Erfindung geht aus von einer elektrischen Direktkontaktierungsanordnung nach der Gattung des Anspruchs 1.
Eine derartige elektrische Direktkontaktierungsanordnung ist beispielsweise durch die DE 10 2004 008 014 A1 bekannt geworden.
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 erhabene elektrische Kontaktflächen („Lands”) vorgesehen, die durch elektrische Kontakte des auf die Leiterplatte aufgeschobenen bzw. aufgesteckten Kabelbaumkontaktträgers kontaktiert werden.
Bei elektrischen Direktkontaktierungsanordnungen, wie sie beispielsweise aus der eingangs genannten DE 10 2004 008 014 A1 bekannt sind, ist die Kontaktierzone durch einen umlaufenden Kontaktierring gebildet, wodurch Fehlbestückungen aufgrund eines verdrehten Einbaus des elektrischen Kontakts in den Kontaktträger verhindert sind.
Demgegenüber besteht die Aufgabe der Erfindung darin, bei einer gattungsgemäßen elektrischen Direktkontaktierungsanordnung eine alternative Ausbildung der Kontaktierzone anzugeben.
Vorteile der Erfindung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine elektrische Direktkontaktierungsanordnung mit den Merkmalen von Anspruch 1.
Erfindungsgemäß ist die Kontaktierzone durch mehrere ringsum vorgesehene Kontaktiernasen gebildet. Diese Kontaktierzonen sind, da sie in Stanz-/Biegetechnik und/oder durch plastische Verformung herstellt werden können, äußerst robust. Außerdem braucht, z. B. im Falle einer Edelmetallvariante, nur die Kontaktierzone mit einer Edelmetall-Kontaktbeschichtung versehen zu werden. Die zur Direktkontaktierung erforderliche Kontaktkraft kann durch eine auf die Kontaktierzone wirkende externe Federkraft aufgebracht werden.
Die Erfindung betrifft auch einen elektrischen Kontakt mit den Merkmalen von Anspruch 8. Erfindungsgemäß ist eine Direktkontaktierung mit sehr geringer Steckkraft (sog. ”0 Newton Stecker”) möglich, weil die Aufbringung und Aktivierung der Normalkraft über den Kontaktträger erst in der Endposition im montierten, gesteckten Zustand möglich ist, wenn eine Art ”Spacer”/Aktivierungsschieber verwendet wird.
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, 1b einen elektrischen Kontakt mit einem umlaufenden, wulstförmigen Kontaktierring in einer perspektivische Ansicht (1a) und in einer Vorderansicht (1b);
2 eine elektrische Direktkontaktierungsanordnung mit einem Kontaktträger, der den in 1 gezeigten elektrischen Kontakt zur elektrischen Direktkontaktierung einer Leiterplatte aufweist;
3 eine Verriegelung eines in den Kontaktträger eingesteckten erfindungsgemäßen elektrischen Kontakts in einer Seitenansicht;
4 eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrischen Kontakts mit mehreren Kontaktnasen in einer Vorderansicht; und
5a, 5b eine weitere gegenüber 4 modifizierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrischen Kontakts mit zusätzlichen Codiervorsprüngen in einer Vorderansicht (4a) und in einer Seitenansicht (4b) im verriegelten Zustand;
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Der in 1a und 1b gezeigte elektrische Kontakt 1 dient zur elektrischen Direktkontaktierung einer Kontaktfläche auf einer Leiterplatte.
Der elektrische Kontakt 1 umfasst einen zylindrischen bzw. rotationssymmetrischen vorderen Steckabschnitt 2, einen hinteren Crimpabschnitt 3 zur Aufnahme einer elektrischen Leitung 4, sowie dazwischen eine radial nach außen vorstehende Kontaktierzone 5 in Form eines umlaufenden wulstigen oder balligen Kontaktierrings 6. Wie in 1b an der Fügenaht 7 erkennbar, kann der elektrische Kontakt 1 einstückig in Stanz-/Biegetechnik aus einem Blech hergestellt werden, wobei der Kontaktierring 6 durch plastische Verformung wie beim Tiefziehen in einem Stanz-Biege-Werkzeug ausgebildet werden kann. Alternativ kann der elektrische Kontakt 1 auch mehrteilig aus einzelnen, z. B. miteinander verschweißten Abschnitten zusammengefügt sein.
In 2 ist der elektrische Kontakt 1 mit seinem Steckabschnitt 2 in eine Stecköffnung 8 eines Kontaktträgers 9 eingesteckt, wobei der Kontaktierring 6 über eine Seite 10 des Kontaktträgers 9 seitlich übersteht. Mit diesem radial nach außen vorstehenden Kontaktierring 6 liegt der elektrische Kontakt 1 zur Ausbildung einer Direktkontaktierung an einer Kontaktfläche („Land”) 11 einer Leiterplatte 12 an. Diese elektrische Direktkontaktierungsanordnung ist in 2 insgesamt mit 13 bezeichnet. Obwohl der Steckabschnitt 2 aufgrund seiner Drehsymmetrie in jeder beliebigen Drehposition in die Stecköffnung 8 eingesteckt werden kann, ist aufgrund des umlaufenden Kontaktierrings 6 in jeder Drehposition sichergestellt, dass der Kontaktierring 6 stets über die Seite 10 des Kontaktträgers 9 für eine Direktkontaktierung der Kontaktfläche 11 der Leiterplatte 12 seitlich übersteht. Fehlbestückungen des Kontaktträgers 9 mit einem verdreht eingebauten elektrischen Kontakt 1 sind somit ausgeschlossen.
Wie in 3 gezeigt, ist der in Steckrichtung 14 in den Kontaktträger 9 eingesteckte elektrische Kontakt 1 entgegen der Steckrichtung 14 durch ein Verriegelungselement 15 verriegelt, das im Kontaktträger 9 zwischen einer Freigabe- und einer Verriegelungsstellung querverschiebbar ist. In der gezeigten Verriegelungsstellung hintergreift das Verriegelungselement 15 den radial nach außen vorstehenden Kontaktierring 6 in Steckrichtung 14 und verhindert so ein Herausziehen oder Herausrutschen des elektrischen Kontakts 1 aus dem Kontaktträger 9.
Anstelle des umlaufenden Kontaktierrings 6 kann die Kontaktierzone 5 auch, wie bei dem in 4 gezeigten elektrischen Kontakt 1', durch mehrere radial nach außen vorstehende Kontaktiernasen 16 gebildet sein, die gleichmäßig beabstandet am Umfang des elektrischen Kontakts 1' vorgesehen sind. Durch die gezeigten sechs Kontaktiernasen 16 ist bereits sichergestellt, dass in jeder Drehposition des in den Kontaktträger 9 eingesteckten elektrischen Kontakts 1' stets eine der Kontaktiernasen 16 über die Seite 10 des Kontaktträgers 9 für eine Direktkontaktierung der Kontaktfläche 11 der Leiterplatte 12 seitlich übersteht.
Der in 5a gezeigte elektrische Kontakt 1' weist zusätzlich zwei einander gegenüberliegende Codiervorsprünge 17 auf, die radial nach außen weiter als die Kontaktiernasen 16 vorstehen und beispielsweise nur in zwei Drehpositionen des elektrischen Kontakts 1' das vollständige Einstecken des Steckabschnitts 2 in die Stecköffnung 8 des Kontaktträgers 9 zulassen. Wie in 5b gezeigt, sind – gesehen in Steckrichtung 14 – die Codierungsvorsprünge 17 hinter den Kontaktiernasen 16 angeordnet. Der in den Kontaktträger 9 eingesteckte elektrische Kontakt 1' ist entgegen der Steckrichtung 14 durch das Verriegelungselement 15 verriegelt, das die Codierungsvorsprünge 17 (oder alternativ auch Verriegelungsvorsprünge ohne Codierfunktion) des elektrischen Kontakts 1' in Steckrichtung 14 hintergreift und so ein Herausziehen oder Herausrutschen des elektrischen Kontakts 1' aus dem Kontaktträger 9 verhindert.
Im Falle einer anderen Drehsymmetrie des Steckabschnitts 2 des elektrischen Kontakts, z. B. im Falle einer 90°-Drehsymmetrie, ist jeder Drehposition des Steckabschnitts 2 eine seitlich überstehende Kontaktierzone zur elektrischen Direktkontaktierung der Kontaktfläche 11 der Leiterplatte 12 zugeordnet ist. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass in jeder Drehposition des in den Kontaktträger 9 eingesteckten elektrischen Kontakts stets eine der Kontaktierzonen über die Seite 10 des Kontaktträgers 9 für eine Direktkontaktierung der Kontaktfläche 11 der Leiterplatte 12 seitlich übersteht.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102004008014 A1 [0002, 0005]

Claims

Elektrische Direktkontaktierungsanordnung (13) mit einer Leiterplatte (12), die mindestens eine elektrische Kontaktfläche (11) aufweist, und mit einem Kontaktträger (9) mit mindestens einem elektrischen Kontakt (1; 1'), der mit einem Steckabschnitt (2) in den Kontaktträger (9) eingesteckt ist und eine seitlich überstehende Kontaktierzone (5) zur elektrischen Direktkontaktierung der Kontaktfläche (11) der Leiterplatte (12) aufweist, wobei der Steckabschnitt (2) des elektrischen Kontakts (1; 1') in unterschiedlichen Drehpositionen in den Kontaktträger (9) einsteckbar ist und wobei der elektrische Kontakt (1; 1') in jeder einsteckbaren Drehposition eine seitlich überstehende Kontaktierzone (5) zur elektrischen Direktkontaktierung der Kontaktfläche (11) der Leiterplatte (12) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die seitlich überstehende Kontaktierzone (5) des elektrischen Kontakts (1') durch mehrere Kontaktiernasen (16) gebildet ist.
Elektrische Direktkontaktierungsanordnung gemäß Oberbegriff von Anspruch 1, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Kontakt (1') mindestens einen Codiervorsprung (17) aufweist, der seitlich weiter als die Kontaktierzone (5) übersteht und nur in mindestens einer vorbestimmten Drehposition des elektrischen Kontakts (1') in die Stecköffnung (8) des Kontaktträgers (9) einsteckbar ist.
Elektrische Direktkontaktierungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass, gesehen in Steckrichtung (14), der Codierungsvorsprung (17) hinter der Kontaktierzone (5) angeordnet ist.
Elektrische Direktkontaktierungsanordnung gemäß Oberbegriff von Anspruch 1, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der in den Kontaktträger (9) eingesteckte elektrische Kontakt (1; 1') entgegen der Steckrichtung (14) durch ein Verriegelungselement (15) verriegelbar ist, das die seitlich überstehende Kontaktierzone (5) oder einen Verriegelungsvorsprung (17) des elektrischen Kontakts (1; 1') in Steckrichtung (14) hintergreift.
Elektrische Direktkontaktierungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckabschnitt (2) des elektrischen Kontakts (1; 1') drehsymmetrisch ausgebildet ist.
Elektrische Direktkontaktierungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Normalkraft, mit der die Kontaktierzone (5) an der Kontaktfläche (11) anliegt, über den Kontaktträger (9) aufgebracht ist.
Elektrische Direktkontaktierungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Normalkraft, mit der die Kontaktierzone (5) an der Kontaktfläche (11) anliegt, erst in der eingesteckten Endposition des elektrischen Kontakts (1; 1') aufgebracht ist.
Elektrischer Kontakt (1; 1') mit einem drehsymmetrischen Steckabschnitt (2) zum Einstecken in einen Kontaktträger (9) und mit einer seitlich überstehenden Kontaktierzone (5) zur elektrischen Direktkontaktierung einer Kontaktfläche (11) einer Leiterplatte (12), dadurch gekennzeichnet, dass die seitlich überstehende Kontaktierzone (5) des elektrischen Kontakts (1) durch mehrere Kontaktiernasen (16) gebildet ist.
Elektrischer Kontakt nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Kontakt (1; 1') einstückig in Stanz- und/oder Biegetechnik mit oder ohne plastischer Deformation oder mehrteilig hergestellt ist, vorzugsweise mit einem Crimpabschnitt (3) zur Aufnahme einer elektrischen Leitung (4).