DE102011078096A1 - Direct plug-in element for establishing multi-surface direct plug connection at e.g. printed circuit board, of control device of motor vehicle, has direct contacts electrically fastened at cables by connecting devices - Google Patents
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Abstract
Description
Stand der TechnikState of the art
Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Direktsteckelement mit unterschiedlichen Direktkontakten sowie eine verbesserte Mehrfach-Direktkontaktierung von elektronischen Bauteilen, wie z. B. Leiterplatten.The present invention relates to an improved direct plug-in element with different direct contacts and an improved multiple direct contacting of electronic components, such. B. printed circuit boards.
In jüngster Zeit werden vermehrt Direktsteckkontakte verwendet, bei denen ein Direktsteckelement unmittelbar auf eine Leiterplatte gesteckt wird. Bei einer Vielzahl von Kontaktbereichen an der Leiterplatte werden die Kontaktbereiche dabei in einer Reihe nahe einer Leiterplattenkante angeordnet. Wenn hierbei viele Kontaktbereiche notwendig sind, ergibt sich eine entsprechende Länge an der Leiterplatte sowie eine komplizierte Verdrahtung auf der Leiterplatte, da dadurch die Wege zwischen den Kontaktbereichen und Bauelementen an der Leiterplatte mit der Anzahl der Kontaktbereiche jeweils vergrößert werden müssen. Um die Anzahl der Kontakte zu erhöhen, könnte man Kontaktbereiche sowohl an einer Oberseite als auch an einer Unterseite der Leiterplatte vorsehen. Je nach Anzahl der notwendigen Kontaktbereiche an der Leiterplatte ergeben sich dabei jedoch immer noch relativ lange Kontaktreihen. Es ist jedoch wünschenswert, insbesondere bei Massenprodukten, wie beispielsweise Steuergeräten für Fahrzeuge, bei denen eine Vielzahl von gleichen Steuergeräten benötigt wird, eine möglichst wirtschaftliche Herstellung der Kontaktierung zu ermöglichen.Recently, more direct plug contacts are used in which a direct plug is inserted directly onto a printed circuit board. In a plurality of contact areas on the circuit board, the contact areas are arranged in a row near a circuit board edge. If many contact areas are necessary in this case, results in a corresponding length on the circuit board and a complicated wiring on the circuit board, since thereby the paths between the contact areas and components on the circuit board with the number of contact areas must be increased. To increase the number of contacts, one could provide contact areas on both an upper side and a lower side of the circuit board. Depending on the number of necessary contact areas on the circuit board, however, there are still relatively long rows of contacts. However, it is desirable, in particular for mass products, such as control units for vehicles, in which a large number of the same control units is needed to allow the most economical production of the contact.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Das erfindungsgemäße Direktsteckelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist den Vorteil auf, dass eine Vielzahl von Kontaktbereichen, die an einer Trägerplatte, z. B. einer Leiterplatte oder einem Stanzgitter oder einem Substrat, in zueinander versetzten Reihen angeordnet und für eine Direktsteckverbindung ausgelegt sind, mittels des Direktsteckelements direkt kontaktiert werden können. Hierbei kann ein sehr einfacher und wirtschaftlich herzustellender Direktsteckkontakt realisiert werden, bei dem das Direktsteckelement äußerst kompakt ausgebildet ist. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass das Direktsteckelement einen Kontaktträger mit mindestens einem ersten Direktkontakt und einem zweiten Direktkontakt aufweist, welche über eine erste bzw. zweite Verbindungsvorrichtung an einem ersten bzw. zweiten Kabel elektrisch angebunden sind, wobei die ersten und zweiten Verbindungsvorrichtungen unterschiedlich sind. Hierdurch weist das Direktsteckelement ein minimiertes Bauvolumen auf, Zudem kann das Direktsteckelement in einer gemeinsamen Bestückungsrichtung sehr rasch und schnell mit den Direktkontakten bestückt werden. Vorzugsweise sind die Direktkontakte und die Verbindungseinrichtungen jeweils einstückige Bauteile.The direct plug-in element according to the invention with the features of
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.The dependent claims show preferred developments of the invention.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die erste Verbindungsvorrichtung eine Crimpeinrichtung und die zweite Verbindungsvorrichtung eine Schneid-Klemm-Verbindung. Hierbei ist die Crimpeinrichtung in einer ersten Ebene angeordnet und die Schneid-Klemm-Vorrichtung in einer zweiten Ebene angeordnet, die im zusammengesteckten bzw. kontaktierten Zustand von einer Trägerplatte weiter als die erste Ebene beabstandet ist und parallel zur ersten Ebene ist. Der erste Direktkontakt samt der ersten Verbindungsvorrichtung beansprucht hierbei konstruktionsbedingt einen langen flachen Bauraum, während der zweite Direktkontakt samt der zweiten Verbindungsvorrichtung einen kurzen hohen Bauraum benötigt. Durch die Kombination der unterschiedlichen ersten und zweiten Verbindungsvorrichtungen kann somit eine bauraumminimierte Anordnung der Direktkontakte in verschiedenen Ebenen erreicht werden, die in einer deutlich reduzierten Länge des Direktsteckelements resultiert.According to a preferred embodiment of the invention, the first connecting device is a crimping device and the second connecting device is an insulation displacement connection. In this case, the crimping device is arranged in a first plane and the insulation displacement device is arranged in a second plane, which is in the mated or contacted state of a support plate further than the first plane and is parallel to the first plane. The first direct contact together with the first connecting device claimed by design a long flat space, while the second direct contact together with the second connection device requires a short space. As a result of the combination of the different first and second connecting devices, a space-minimized arrangement of the direct contacts in different planes can thus be achieved, resulting in a significantly reduced length of the direct plug-in element.
Besonders bevorzugt weist der Kontaktsträger einen Deckel auf. Hierdurch kann die Schneid-Klemm-Verbindung im Kontaktträger zwischen dem vormontierten zweiten Direktkontakt und dem nicht abisolierten zweiten Kabel manuell oder maschinell unter Einsatz einer Werkzeugvorrichtung bei geöffnetem Deckel durchgeführt werden. Ferner ist eine permanente Kontrolle der Endposition des Kabels und eine Überwachung dieses Arbeitsschritts problemlos möglich, da die offen liegende Kontaktstelle sichtbar ist. Hierdurch wird der Bestückungsvorgang wesentlich beschleunigt und eine kontaktsichere Kontaktierung gewährleistet. Ferner ist ein Austausch des zweiten Direktkontakts durch eine neu hergestellte Klemm-Schneid-Verbindung mit dem bestehenden Kabel auf einfache Weise möglich, wodurch eine Reparaturfähigkeit erreicht wird. Vorzugsweise durch eine zusätzlich integrierte Klemmvorrichtung kann eine Fixierung des Kabels im Kontaktträger erfolgen, um eine mechanische Entkopplung zu erreichen und Verschiebungen der Kabelposition zu vermeidenParticularly preferably, the contact carrier has a cover. As a result, the insulation displacement connection in the contact carrier between the pre-assembled second direct contact and the non-stripped second cable can be performed manually or mechanically using a tool device with the cover open. Furthermore, a permanent control of the end position of the cable and monitoring of this operation is easily possible, since the exposed contact point is visible. As a result, the assembly process is significantly accelerated and ensures a contact-safe contact. Further, replacement of the second direct contact with a newly manufactured clamp-and-cut connection with the existing cable is easily possible, whereby a repairability is achieved. Preferably by an additionally integrated clamping device, a fixation of the cable can be carried out in the contact carrier in order to achieve a mechanical decoupling and to avoid displacements of the cable position
Weiterhin bevorzugt ist der Deckel derart eingerichtet, dass beim Schließen des Deckels das zweite Kabel in die Schneid-Klemm-Verbindung gedrückt wird, um eine elektrische Verbindung herzustellen. Somit kann der Einsatz von zusätzlichen Werkzeugen entfallen. Darüber hinaus werden Beschädigungen des Direktkontakts während der Montage weitestgehend verhindert.Further preferably, the cover is arranged such that when closing the lid, the second cable is pressed into the insulation displacement connection to produce an electrical connection. Thus, the use of additional tools can be omitted. In addition, damage to the direct contact during assembly are largely prevented.
Vorzugsweise ist eine Dichtung, insbesondere eine Mattendichtung, am Kontaktträger vorgesehen. Hierdurch wird ein dauerhaft zuverlässiger Schutz der im Gehäuseinneren befindlichen Bauteile gegenüber Umwelteinflüssen bzw. Verschmutzungen sichergestellt. Insbesondere kann hierdurch eine Automotive-Verwendung erreicht werden. Bei einer Bestückung des Direktsteckelements ist lediglich der erste Direktkontakt mit dem ersten Kabel sowie das nicht abisolierte zweite Kabel durch die Mattendichtung hindurchzuführen. Hierdurch ist eine raschere Bestückung des Direktsteckelements weitestgehend ohne eine Beschädigung von Lamellen der Mattendichtung möglich.Preferably, a seal, in particular a mat seal, on the contact carrier intended. As a result, a permanently reliable protection of the components located inside the housing against environmental influences or contamination is ensured. In particular, this allows an automotive use can be achieved. When fitting the direct plug-in element, only the first direct contact with the first cable and the non-stripped second cable must be passed through the mat seal. As a result, a faster assembly of the direct plug is largely possible without damaging the slats of the mat seal.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind der erste und zweite Direktkontakt in einem ersten Kontaktträgerteil angeordnet und ein dritter und vierter Direktkontakt in einem zweiten Kontaktträgerteil angeordnet. Hierbei sind die ersten und zweiten Direktkontakte zu den dritten und vierten Direktkontakten um 180° entgegengesetzt ausgerichtet. Ferner ist der dritte Direktkontakt über eine dritte Verbindungsvorrichtung an einem dritten Kabel angebunden und der vierte Direktkontakt über eine vierte Verbindungsvorrichtung an einem vierten Kabel angebunden. Die dritten und vierten Verbindungsvorrichtungen sind unterschiedlich ausgebildet. Hierbei ist die dritte Verbindungsvorrichtung vorzugsweise baugleich zur ersten Verbindungsvorrichtung und die vierte Verbindungsvorrichtung baugleich zur zweiten Verbindungsvorrichtung. Daraus resultiert eine große Anzahl von Gleichteilen, die eine kosteneffiziente und wirtschaftliche Fertigung ermöglicht.According to a preferred embodiment of the invention, the first and second direct contact are arranged in a first contact carrier part and a third and fourth direct contact are arranged in a second contact carrier part. Here, the first and second direct contacts to the third and fourth direct contacts are aligned by 180 ° opposite. Furthermore, the third direct contact is connected to a third cable via a third connecting device and the fourth direct contact is connected to a fourth cable via a fourth connecting device. The third and fourth connection devices are formed differently. Here, the third connection device is preferably identical in construction to the first connection device and the fourth connection device is identical in construction to the second connection device. This results in a large number of identical parts, which enables a cost-efficient and economical production.
Weiterhin bevorzugt ist die dritte Verbindungsvorrichtung eine Crimpeinrichtung und die vierte Verbindungsvorrichtung eine Schneid-Klemm-Verbindung. Somit ist eine Direktkontaktierung von auf beiden Flachseiten einer Trägerplatte freiliegenden Kontaktbereichen möglich. Durch die Kombination der ersten und zweiten Verbindungsvorrichtungen bzw. der dritten und vierten Verbindungsvorrichtungen im ersten bzw. zweiten Kontaktträgerteil kann somit eine bauraumoptimierte Anordnung der Direktkontakte erreicht werden, die in einer deutlich reduzierten Länge des Direktsteckelements resultiert. Ferner ist es möglich, eine äußerst kompakte Direktsteckverbindung zwischen einer Vielzahl von mehrreihigen, nebeneinander angeordneten Direktkontakten und einer Vielzahl von mehrreihigen, auf beiden Flachseiten der Leiterplatte angeordneten Kontaktbereichen bereitzustellen.Further preferably, the third connection device is a crimping device and the fourth connection device is an insulation displacement connection. Thus, a direct contacting of exposed on both flat sides of a support plate contact areas is possible. By combining the first and second connection devices or the third and fourth connection devices in the first and second contact carrier part, a space-optimized arrangement of the direct contacts can thus be achieved, which results in a significantly reduced length of the direct connection element. Furthermore, it is possible to provide an extremely compact direct plug connection between a plurality of multi-row, juxtaposed direct contacts and a plurality of multi-row, arranged on both flat sides of the circuit board contact areas.
Weiterhin bevorzugt sind die ersten und zweiten Kontaktträgerteile mittels eines Gelenks verbunden. Dadurch können beim Einschub der Trägerplatte zwischen die Kontaktträgerteile etwaige Toleranzen der Trägerplatte ausgeglichen werden. Das Gelenk kann hierbei alternativ über ein zusätzlich angeordnetes Federelement gegenüber der Trägerplatte vorgespannt werden, um aufgrund der daraus resultierenden Anpresskraft zuverlässige Direktkontaktierungen in allen Betriebszuständen und Einsatzzwecken zu gewährleisten.Further preferably, the first and second contact carrier parts are connected by means of a joint. As a result, any tolerances of the carrier plate can be compensated for when inserting the carrier plate between the contact carrier parts. In this case, the joint can alternatively be prestressed via an additionally arranged spring element with respect to the carrier plate, in order to ensure reliable direct contacting in all operating states and applications due to the resulting contact force.
Vorzugsweise sind die ersten und zweiten Kontaktträgerteile alternativ als einteiliges Bauteil ausgebildet. Beim Einschub der Trägerplatte in das einteilige Bauteil können dabei auftretende elastische Verformungen der Kontaktträgerteile eine Hebelwirkung mit einer erhöhten Anpresskraft auf die Direktsteckkontakte erzeugen. Dadurch sind dauerhaft betriebssichere Direktkontaktierungen erreichbar.Preferably, the first and second contact carrier parts are alternatively formed as a one-piece component. When inserting the carrier plate in the one-piece component occurring elastic deformations of the contact carrier parts can produce a leverage effect with an increased contact force on the direct plug contacts. As a result, permanently reliable direct contacting can be achieved.
Die Erfindung betrifft ferner eine elektrische Anordnung mit einem Direktsteckelement und einer Trägerplatte mit wenigstens zwei freiliegenden Kontaktbereichen. Hierbei kontaktiert jeweils einer der Direktkontakte einen der Kontaktbereiche, die von einer Trägerplattenkante unterschiedlich weit beabstandet sind. The invention further relates to an electrical arrangement with a direct plug-in element and a carrier plate with at least two exposed contact areas. In each case one of the direct contacts contacts one of the contact regions, which are spaced at different distances from a carrier plate edge.
Die Erfindung wird vorzugsweise bei Steuergeräten von Fahrzeugen verwendet.The invention is preferably used in control devices of vehicles.
Zeichnungdrawing
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:Hereinafter, embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawing is:
Bevorzugte Ausführungsformen der ErfindungPreferred embodiments of the invention
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf
Wie aus
Das Direktsteckelement
Im zweiten Kanal
Beim Bestückungsvorgang wird der erste Direktkontakt
Alternativ kann anstelle des Deckels
Bei der beschriebenen erfindungsgemäßen elektrischen Anordnung
Nachfolgend wird mit Bezug auf
Im Gegensatz zum zuvor beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel weist die Trägerplatte
Wie aus
Bei der oben beschriebenen, zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Anordnung
Ansonsten entspricht dieses Ausführungsbeispiel dem ersten Ausführungsbeispiel, so dass auf die vorhergehende Beschreibung verwiesen werden kann.Otherwise, this embodiment corresponds to the first embodiment, so that reference can be made to the preceding description.
Nachfolgend wird mit Bezug auf
Im Gegensatz zum zuvor beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel sind beim dritten Ausführungsbeispiel die ersten und zweiten Kontaktträgerteile
Ansonsten entspricht dieses dritte Ausführungsbeispiel den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen, so dass auf die vorhergehenden Beschreibungen verwiesen werden kann.Otherwise, this third embodiment corresponds to the previously described embodiments, so that reference can be made to the preceding descriptions.
Nachfolgend wird mit Bezug auf
Im Gegensatz zum zuvor beschriebenen dritten Ausführungsbeispiel sind beim vierten Ausführungsbeispiel die ersten und zweiten Kontaktträgerteile
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102011078096A DE102011078096A1 (en) | 2011-06-27 | 2011-06-27 | Direct plug-in element for establishing multi-surface direct plug connection at e.g. printed circuit board, of control device of motor vehicle, has direct contacts electrically fastened at cables by connecting devices |
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DE102011078096A1 true DE102011078096A1 (en) | 2012-12-27 |
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ID=47321225
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