DE102011076373B4

DE102011076373B4 - Elektrisches Steuergerät für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE102011076373B4
Application number: DE102011076373.2A
Authority: DE
Inventors: Richard Baur; Oliver Wronn
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2011-05-24
Filing date: 2011-05-24
Publication date: 2024-02-15
Anticipated expiration: 2031-05-25
Also published as: DE102011076373A1

Abstract

Elektrisches Steuergerät für Fahrzeuge, mit einer in einem Gehäuse angeordneten und elektrische Bauteile tragenden Leiterplatte (1) und einem an einer Seite des Gehäuses angeformten mehrpoligen Stecker (2), dessen Steckkontakte (2`) mit Gegensteckkontakten eines mit dem Fahrzeug-Bordnetz verbundenen Gegensteckers kontaktgebend verbindbar sind, und bei dem die Steckkontakte (2') mit innerhalb des Gehäuses verlaufenden elektrischen Leitungen (13, 14, 15, 16) verbunden sind, die jeweils mit einem Anschlußpin (13`, 14`, 15`, 16`) auf der Leiterplatte (1) kontaktgebend verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlußpins (13`, 14`, 15`, 16`) in zwei parallelen Reihen angeordnet sind, die mittig auf der Leiterplatte (1) angeordnet sind, dass mit den Anschlußpins (13`, 14`, 15`, 16`) zwei Reihen von parallel zueinander auf der Leiterplatte (1) verlaufenden Leiterbahnen (23, 24, 25, 26) elektrisch verbunden sind, die zu elektrischen Bauteilen auf der Leiterplatte (1) führen, und dass die beiden Reihen von Leiterbahnen (23, 24, 25, 26) diametral entgegengesetzt von den beiden Reihen der Anschlußpins (13`, 14`, 15`, 16`) abführend verlaufen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Steuergerät mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 1.
Ein derartiges Steuergerät ist aus der WO 93 / 09 656 A1 bekannt. Der Stecker ist seitlich am Gehäuse angeordnet. Die Verbindungsleitungen mit der Leiterplatte enden in Anschlußpins auf der Leiterplatte, die am Rande der Leiterplatte sitzen. Die Leiterbahnen zu den auf der Leiterplatte angeordneten elektrischen Bauteilen sind zwar nicht im Einzelnen gezeigt. Die maximal mögliche Anzahl von Leiterbahnen ergibt sich bei paralleler Anordnung der Leiterbahnen. Bedingt durch die Anordnung der Anschlußpins am Rande der Leiterplatte ist die Zahl der Leiterbahnen und damit die Zahl der verbaubaren Bauteile auf der Leiterplatte begrenzt.
US 2003 / 0 045 137 A1 offenbart eine elektrische Anschlussdose, bei der Anschlüsse in vorbestimmte Schlitze eingepresst werden, die in einer Leiterplatte gebildet sind. Dann wird die Leiterplatte auf einer weiteren Leiterplatte montiert, auf der gedruckte Schaltkreise gebildet sind. Durch diesen Montagevorgang werden vorbestimmte Einpressabschnitte der Anschlüsse in Druckkontakt mit den entsprechenden ummantelten Drähten gebracht, wodurch eine elektrische Verbindung zwischen den Anschlüssen und dem jeweiligen ummantelten Draht hergestellt wird. Als nächstes werden die Anschlüsse mit dem entsprechenden vorbestimmten gedruckten Schaltkreis verbunden.
US 2006 / 0 216 965 A1 offenbart einen Aufnahmekasten zum Aufnehmen einer Vielzahl von elektrischen Leiterplatten mit jeweiligen Leiterplattenverbindern. Der Aufnahmekasten umfasst einen Aufnahmekastenkörper, der so konfiguriert ist, dass er darin die elektrischen Leiterplatten aufnimmt, und eine Öffnung zum Freilegen der Leiterplattenverbinder aufweist, sowie ein Deckelelement, das einen Verbinder aufweist zum Anschließen an einen passenden Steckverbinder eines Kabelbaums, und ein Verbindungsschaltungselement, das mehrere Steckverbinder zum elektrischen Verbinden mit den Platinenanschlüssen der elektrischen Leiterplatten aufweist und auf dem Deckelelement montiert ist, um den Steckverbinder des Deckelelements mit den Anschlüssen des Verbindungsschaltungselements elektrisch zu verbinden. Wenn das Deckelelement am Gehäuse der Aufnahmebox angebracht wird, um die Öffnung im Gehäuse der Aufnahmebox abzudecken, werden die Anschlüsse des Verbindungsschaltungselements gemeinsam an den jeweiligen Platinenanschlüssen angebracht.
DE 37 31 413 A1 offenbart ein elektrisches Schaltgerät mit einem Metallgehäuse, in dem mindestens eine Leiterbahnen und elektrische Bauelemente tragende Leiterplatte untergebracht ist und in das mindestens eine Steckerleiste eingesetzt ist, in der abgedichtet aus dem Metallgehäuse geführte Steckverbindungsteile angeordnet sind, welche innerhalb des Metallgehäuses mit zugeordneten Leiterbahnen verbunden und mindestens teilweise mittels Entstörmitteln abgeschirmt sind. In jeder Steckerleiste ist ein Masseteil eingebettet. Dieses weist einerseits aus der Steckerleiste ragende Anschlussfahnen auf, welche mit zugeordneten Leiterbahnen auf der zugehörigen Leiterplatte verbindbar sind. Andererseits ist es mittels am Metallgehäuse anbringbarer Befestigungsteile an Masse anschließbar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Steuergerät der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Zahl der Zahl der Leiterbahnen und damit die Zahl der verbaubaren Bauteile auf der Leiterplatte optimiert ist.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.
Gegenüber der bekannten Ausführung des Steuergeräts ergibt sich bei der Erfindung eine Verdoppelung der Leiterbahnen, Anschlußpins und damit abhängig von der Kontaktbelegung eine deutliche Vergrößerung der auf der Leiterplatte plazierbaren Bauteile.
Eine weitere Verdoppelung der Leiterbahnen, Anschlußpins und damit abhängig Erhöhung der Zahl von auf der Leiterplatte plazierbaren Bauteile ergibt sich mit den Merkmalen des Patentanspruchs 2.
Die Merkmale des Patentanspruchs 3 stehen für eine besonders robuste und damit störunempfindliche Ausgestaltung des Steuergeräts. Mechanische Beanspruchungen können sich nicht auf die Kontaktierung innerhalb des Steuergeräts auswirken.
Ein Steuergerät gemäß Patentanspruch 4 zeichnet sich durch einen besonders kompakten aufbau aus.
Schließlich ergibt das in Patentanspruch 5 angegebene Gehäusedesign, bei dem der Gegenstecker praktisch innerhalb des Steuergeräte-Gehäuse liegt, eine signifikante Bauraumeinsparung. Dieses Gehäusedesign für sich ist Gegenstand der nicht vorveröffentlichten Deutschen Patentanmeldung DE 10 2009 054 234 A1
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigt die einzige Figur ein elektrisches Steuergerät gemäß der Erfindung in schematischer Darstellung.
Das Steuergerät von 1 enthält in einem Gehäuse (nicht dargestellt) eine darin angeordnete Leiterplatte 1 sowie einen mit dem Gehäuse einstückigen Stecker 2, dessen Steckkontakte 2' schematisch mit ihren Anschlussstellen 3, 4, 5 und 6 dargestellt sind. Die Anschlussstellen bilden die Kontaktstellen zwischen innerhalb des Gehäuses verlaufenden elektrischen Leitungen 13, 14, 15, 16 und Steckkontakten (nicht dargestellt) des Steckers 2. Die Kontaktstellen und die Steckkontakte 2' sind in einer Gehäusewand 2" angeordnet. Der Stecker 2 wirkt im funktionsfähigen Zustand mit einem eingesteckten Gegenstecker (nicht dargestellt) zusammen, dessen Gegensteckkontakte (nicht dargestellt) am Bordnetz (nicht gezeigt) angeschlossen sind.
Die elektrischen Leitungen 13, 14, 15, 16 sind jeweils mit einem Anschlußpin 13', 14' 15' bzw. 16' auf der Leiterplatte 3 kontaktgebend verbunden sind. Die Anschlußpins 13' und 16' sind in zwei parallelen Reihen angeordnet sind, die etwa mittig auf der Oberseite der Leiterplatte angeordnet sind. Mit den Anschlußpins 13' und 16' sind zwei Reihen von parallel zueinander auf der Leiterplatte 3 verlaufenden Leiterbahnen 23 und 26 elektrisch verbunden, die zu elektrischen Bauteilen (nicht gezeigt) auf der Leiterplatte 3 führen. Die beiden Reihen von Leiterbahnen 23 und 26 verlaufen diametral entgegengesetzt.
Die Anschlußpins 14' und 15' sind ebenfalls in zwei parallelen Reihen etwa mittig auf der Unterseite der Leiterplatte 3 angeordnet. Mit den Anschlußpins 14' und 15' sind zwei Reihen von parallel zueinander auf der Unterseite der Leiterplatte 3 verlaufenden strichliert gezeichneten Leiterbahnen 24 und 25 elektrisch verbunden, die ebenfalls zu elektrischen Bauteilen (nicht gezeigt) auf dieser Unterseite der Leiterplatte 3 führen. Die beiden Reihen von Leiterbahnen 24 und 25 verlaufen ebenfalls diametral entgegengesetzt.
Zwar ist die Zahl von dargestellten Anschlussstellen 3-6, Leitungen 13-16, Anschlußpins 13'-16' sowie Leiterbahnen 23-26 auf drei limitiert. Dies dient lediglich der Übersichtlichkeit und dem Verständnis der Erfindung. Tatsächlich ist es möglich, beispielsweise in einer Reihe 70 Anschlußpins bei einem mittleren Abstand von 1,5 mm und damit insgesamt 280 Leiterbahnen mit dem Stecker 2 zu beschalten, der hierzu 4x70 Steckkontakte besitzt.
In unmittelbarer Nähe der Anschlußpins 13', 14' 15' bzw. 16' sind Entstörkondensatoren in den Leiterbahnen 23, 24, 25 und 26 angeordnet.
Bedingt durch die mittige Anordnung der Anschlußpins 13 und 16' bzw. 14' und 15' und die diametrale Abführung der Leiterbahnen 23, 26 bzw. 24, 25 ergibt sich ein besonders dichter Aufbau. Gegenüber einem Aufbau, bei der die Leitungen jeweils nur in derselben Richtung von den Anschlußpins abführen, ergibt sich eine Verdoppelung der abführenden Leiterbahnen, wenn man von denselben, sicherheitsbedingten Mindestabständen der Leiterbahnen ausgeht. Die Anordnung der Leiterbahnen auf beiden Seiten der Leiterplatte 3 ermöglicht die Maximalzahl von Anschlußpins mit daran angeschlossenen Leiterbahnen und damit das Maximum von Bauteilen auf der Leiterplatte.

Claims

Elektrisches Steuergerät für Fahrzeuge, mit einer in einem Gehäuse angeordneten und elektrische Bauteile tragenden Leiterplatte (1) und einem an einer Seite des Gehäuses angeformten mehrpoligen Stecker (2), dessen Steckkontakte (2`) mit Gegensteckkontakten eines mit dem Fahrzeug-Bordnetz verbundenen Gegensteckers kontaktgebend verbindbar sind, und bei dem die Steckkontakte (2') mit innerhalb des Gehäuses verlaufenden elektrischen Leitungen (13, 14, 15, 16) verbunden sind, die jeweils mit einem Anschlußpin (13`, 14`, 15`, 16`) auf der Leiterplatte (1) kontaktgebend verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlußpins (13`, 14`, 15`, 16`) in zwei parallelen Reihen angeordnet sind, die mittig auf der Leiterplatte (1) angeordnet sind, dass mit den Anschlußpins (13`, 14`, 15`, 16`) zwei Reihen von parallel zueinander auf der Leiterplatte (1) verlaufenden Leiterbahnen (23, 24, 25, 26) elektrisch verbunden sind, die zu elektrischen Bauteilen auf der Leiterplatte (1) führen, und dass die beiden Reihen von Leiterbahnen (23, 24, 25, 26) diametral entgegengesetzt von den beiden Reihen der Anschlußpins (13`, 14`, 15`, 16`) abführend verlaufen.
Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils die Hälfte aller Anschlußpins (13`, 14`, 15`, 16`) auf einer der beiden Seiten der Leiterplatte (1) angeordnet sind.
Steuergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stecker (2) und das Gehäuse einstückig sind.
Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in unmittelbarer Nähe der Anschlußpins (13`, 14`, 15`, 16`) Entstörkondensatoren in den Leiterbahnen (23, 24, 25, 26) angeordnet sind.
Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stecker (2) soweit in das Innere des Gehäuses eingezogen ist, dass der Gegenstecker im eingesteckten Zustand nicht über den Umriss-Bauraum des Gehäuses vorsteht.