DE102014205467A1

DE102014205467A1 - A connector assembly

Info

Publication number: DE102014205467A1
Application number: DE102014205467.2A
Authority: DE
Inventors: Horst Pieper; Udo Strassberger; Gökay Albayrak; Frithjof Schüssler
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2014-03-24
Filing date: 2014-03-24
Publication date: 2015-09-24
Anticipated expiration: 2034-03-25
Also published as: WO2015144498A1; DE102014205467B4

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steckverbindungsanordnung mit einer Gerätewand 3 und einer dazu zumindest annähernd parallel angeordneten Leiterplatte 2. Mit einem in dem Zwischenraum zwischen der Gerätewand 3 und der Leiterplatte 2 auf der Leiterplatte 2 angeordneten Gerätestecker 1, der ein oder mehrere mit Leiterbahnen der Leiterplatte 2 fest kontaktierte Steckkontakte 4 aufweist, die zur Gerätewandseite hin in eine Steckeraufnahme 8 des Gerätesteckers 1 ragen, in deren Bereich die Gerätewand 3 eine Durchführöffnung 10 aufweist. Der Gerätestecker 1 ist durch mehrere Verbindungselemente an Befestigungsbereichen der Gerätewand 3 befestigbar, die bei gelösten Verbindungselementen quer zur Ebene der Gerätewand 3 einen Abstand zum Gerätestecker 1 aufweisen sowie quer zur Ebene der Gerätewand 3 elastisch oder plastisch verformbar sind, und wobei die am Gerätestecker 1 angebrachten, aber nicht in ihrer den Gerätestecker 1 befestigenden Befestigungsposition befindlichen Verbindungselemente annähernd in Richtung der Ebene der Befestigungsbereiche der Gerätewand 3 relativ zu den Befestigungsbereichen bewegbar sind.The invention relates to a connector assembly with a device wall 3 and a thereto at least approximately parallel printed circuit board 2. With a in the space between the device wall 3 and the circuit board 2 on the circuit board 2 arranged device connector 1, the one or more with traces of the circuit board 2 permanently contacted plug contacts 4, which protrude to the device wall side in a connector receptacle 8 of the appliance plug 1, in the area of the device wall 3 has a passage opening 10. The device connector 1 is fastened by a plurality of fasteners to attachment areas of the device wall 3, which have a distance to the device connector 1 with dissolved fasteners transversely to the device wall 3 level and transversely to the plane of the device wall 3 elastically or plastically deformable, and attached to the device connector 1 but not in their attachment position fixing the device connector 1 located approximately in the direction of the plane of the attachment portions of the device wall 3 are movable relative to the attachment areas.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steckverbindungsanordnung mit einer Gerätewand und einer dazu zumindest annähernd parallel angeordneten Leiterplatte, mit einem in dem Zwischenraum zwischen der Gerätewand und der Leiterplatte auf der Leiterplatte angeordneten Gerätestecker, der ein oder mehrere mit Leiterbahnen der Leiterplatte fest kontaktierte Steckkontakte aufweist, die zur Gerätewandseite hin in eine Steckeraufnahme des Gerätesteckers ragen, in deren Bereich die Gerätewand eine Durchführöffnung aufweist. The invention relates to a connector assembly having a device wall and a thereto at least approximately parallel printed circuit board, with a arranged in the space between the device wall and the circuit board on the circuit board connector that has one or more firmly connected with traces of the circuit board plug contacts, the to the device wall side projecting into a connector receptacle of the device plug, in the region of the device wall has a passage opening.

Bei derartigen Steckverbindungsanordnungen insbesondere für Kraftfahrzeuge ist der Gerätestecker fest auf der Leiterplatte kontaktiert. Um die über den Gerätestecker wirkenden Kräfte abzufangen, sind diese auch an der Gerätewand abzufangen. Diese Überbestimmtheit der Ausrichtung und Befestigung des Gerätesteckers führt zu mechanischen Spannungen und Belastungen in diesem Befestigungsbereich und damit zu Schädigungen oder Ausfall der Steckverbindungsanordnung. In such connector assemblies, especially for motor vehicles, the device plug is firmly contacted on the circuit board. To intercept the forces acting on the device connector, they are also intercept the device wall. This overdetermination of the alignment and attachment of the device connector leads to mechanical stresses and strains in this attachment area and thus to damage or failure of the connector assembly.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Steckverbindungsanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die die mechanische Spannungen und Belastungen in dem Befestigungsbereich sowie Belastungen der Kontaktteile des Gerätesteckers vermeidet. The object of the invention is therefore to provide a connector assembly of the type mentioned, which avoids the stresses and strains in the mounting area and loads on the contact parts of the device connector.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Gerätestecker durch mehrere Verbindungselemente an Befestigungsbereichen der Gerätewand befestigbar ist, die bei gelösten Verbindungselementen quer zur Ebene der Gerätewand einen Abstand zum Gerätestecker aufweisen sowie quer zur Ebene der Gerätewand elastisch oder plastisch verformbar sind, und wobei die am Gerätestecker angebrachten, aber nicht in ihrer den Gerätestecker befestigenden Befestigungsposition befindlichen Verbindungselemente annähernd in Richtung der Ebene der Befestigungsbereiche der Gerätewand relativ zu den Befestigungsbereichen bewegbar sind. This object is achieved in that the device connector is fastened by a plurality of fasteners to mounting portions of the device wall, which have a distance to the device connector with dissolved fasteners transversely to the device wall level and transverse to the device wall elastic or plastically deformable, and wherein the Appliance connector mounted, but not in their fixing the device connector fastening position located fasteners are approximately movable in the direction of the plane of the mounting portions of the device wall relative to the mounting areas.

Durch diese Ausbildung ist der Gerätestecker außer an der Leiterplatte auch an der Gerätewand befestigt, wobei die Befestigung an der Gerätewand unter Ausgleich der Herstellungstoleranzen erfolgt. Dadurch werden die durch den Gegenkontakt auf den Gerätestecker einwirkenden Kräfte nicht an der Leiterplatte, sondern an der Gerätewand aufgenommen. Die die Herstellungstoleranzen der Bauteile der Steckverbindungsanordnung ausgleichende Befestigung an der Gerätewand erfolgt dadurch, dass zunächst die Positionierung und Kontaktierung des Gerätesteckers an der Leiterplatte erfolgt. Danach werden die Verbindungselemente an den Verbindungselementen der Gerätewand sowie dem Gerätestecker angeordnet. Dabei können die Verbindungselemente sich zunächst frei relativ zur Gerätewand bewegen. Durch das Verbringen der Verbindungselemente in ihre Befestigungsposition können sich die Befestigungsbereiche der Gerätewand aufgrund ihrer elastischen oder plastischen Verformbarkeit verformen und dem Gerätestecker anpassen. Sind dann die Befestigungsbereiche in ihrer Befestigungsposition fest mit dem Gerätestecker verbunden, haben sie in ihrer Verformbarkeitsrichtung keine Freiheit mehr und sind somit steif. Dadurch sind Verspannungen an der Kontaktierung des Gerätesteckers mit der Leiterbahn vermieden. Die von einem Gegenstecker auf den Gerätestecker wirkenden Kräfte beim Zusammenstecken sowie beim Trennen werden über die nun steifen Befestigungsbereiche von der Gerätewand aufgenommen und belasten nicht die Kontaktierung des Gerätesteckers mit der Leiterbahn. By this design, the device connector is attached to the circuit board and the device wall, the attachment to the device wall is carried out to compensate for manufacturing tolerances. As a result, the forces acting on the appliance plug by the mating contact forces are not absorbed on the circuit board, but on the device wall. The compensating for the manufacturing tolerances of the components of the connector assembly attachment to the device wall takes place in that initially the positioning and contacting of the device plug takes place on the circuit board. Thereafter, the connecting elements are arranged on the connecting elements of the device wall and the device plug. The connecting elements can initially move freely relative to the device wall. By bringing the fasteners into their mounting position, the mounting portions of the device wall can deform due to their elastic or plastic deformability and adapt to the device connector. Are then the attachment areas firmly connected in their mounting position with the device connector, they have no freedom in their deformability and are therefore stiff. As a result, tensions are avoided at the contact of the device plug with the conductor. The forces acting on the connector by a mating connector when mating and when disconnecting are taken over the now rigid mounting areas of the device wall and do not burden the contacting of the connector with the circuit board.

Die Gerätewand kann eine Wand des Gerätegehäuses, wie z. B. die Gehäuserückwand, aber auch jede andere Gerätewand oder Trägerwand sein. The device wall can be a wall of the device housing, such. B. the rear wall, but also any other device wall or support wall.

Die elastisch oder plastisch verformbaren Befestigungsbereiche der Gerätewand können einteilig mit der Gerätewand ausgebildet oder mit der Gerätewand fest verbindbare Bauteile sein. The elastically or plastically deformable attachment regions of the device wall can be formed integrally with the device wall or can be permanently connectable to the device wall.

Insbesondere kann die Gerätewand aus einem Metall bestehen. In particular, the device wall may consist of a metal.

In einfacher Ausbildung können die elastisch oder plastisch verformbaren Befestigungsbereiche der Gerätewand Laschen bilden, die mit ihrem dem Gerätestecker abgewandten Ende an einer Verbindungsstelle fest mit der Gerätewand verbunden oder verbindbar und von ihrer Verbindungsstelle zum Gerätestecker hin freiragend sind. In a simple embodiment, the elastically or plastically deformable mounting portions of the device wall can form tabs which are connected at their end facing away from the device plug at a junction with the device wall or connectable and are freiragend from their connection point to the appliance plug out.

Diese Laschen sind ohne große Kräfte deformierbar. These tabs are deformable without great forces.

Sind die Verbindungselemente mit ihren freien Enden einander zugewandt auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Gerätesteckers angeordnet, so wirken die von einem Gegenstecker auf den Gerätestecker einwirkenden Kräfte rechtwinklig zur Ebene der Gerätewand auf den Gerätestecker. Ein Schrägverziehen wird damit vermieden. If the connecting elements with their free ends facing each other are arranged on two opposite sides of the appliance plug, then the forces acting on the appliance plug by a mating plug act at right angles to the plane of the appliance wall onto the appliance plug. An oblique distortion is thus avoided.

Weisen die Befestigungsbereiche sich in Richtung zu dem Gerätestecker hin erstreckende Befestigungsausnehmungen auf, durch die die Verbindungselemente hindurchführbar sind, wobei die Verbindungselemente bei ihrer nicht in Befestigungsposition befindlichen Anordnung an dem Gerätestecker in Erstreckung der Ebene der Gerätewand relativ zu den Befestigungsbereichen bewegbar sind, so erfolgt eine freie Relativbewegung zwischen den durch die Befestigungsausnehmungen ragenden Verbindungselementen und den Befestigungsbereichen bei deren Verformung während der Bewegung der Verbindungselemente in ihre Befestigungsposition. Assign the mounting portions in the direction of the device plug towards extending mounting recesses through which the fasteners are passed, the fasteners are not movable in their attachment position in the device connector in the extension of the plane of the device wall relative to the mounting areas movable, so there is a free relative movement between the through the fastening recesses protruding connecting elements and the mounting portions in the deformation during the movement of the connecting elements in its mounting position.

Die Befestigungsausnehmungen sind in einfach herstellbarer Ausbildung Langlöcher. The Befestigungsausnehmungen are easy to produce training slots.

Vorzugsweise sind die Verbindungselemente Schraubenköpfe aufweisende Schrauben, die mit ihren Gewindeschäften in quer zur Ebene der Gerätewand sich erstreckende Gewindebohrungen des Gerätesteckers einschraubbar sind, wobei in ihrer Befestigungsposition die in die Gewindebohrungen eingeschraubten Schrauben mit ihren Schraubenköpfen die Befestigungsbereiche gegen Auflagebereiche des Gerätesteckers pressen und dadurch fest positionieren. Preferably, the fasteners are screws heads having screws that are screwed with their threaded shanks in transverse to the device wall extending tapped holes of the device plug, in its mounting position screwed into the threaded holes screws with their screw heads press the mounting areas against contact areas of the device connector and thereby firmly position ,

Um den Gerätestecker zur Kontaktierung der Steckkontakte mit den Leiterbahnen an der Leiterplatte zu positionieren, kann der Gerätestecker mittels einer Rasteinrichtung an der Leiterplatte anordenbar sein, wobei der Gerätestecker ein oder mehrere zur Leiterplatte gerichtete Rastarme aufweisen kann, die in entsprechende Rastausnehmungen in der Leiterplatte einrastbar sind. In order to position the device connector for contacting the plug contacts with the conductor tracks on the circuit board, the device connector can be arranged by means of a locking device on the circuit board, the device connector may have one or more directed to the circuit board locking arms which are latched into corresponding recesses in the circuit board ,

Zu Verbesserung der Kraftübertragung von dem Gerätestecker auf die Gerätewand können die Befestigungsbereiche in ihrer zum Gerätestecker gerichteten Erstreckung zumindest annähernd biegesteif sein. To improve the transmission of power from the appliance plug to the device wall, the attachment areas may be at least approximately rigid in their extension to the device plug.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen: An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be described in more detail below. Show it:

1 einen Längsschnitt einer Steckverbindungsanordnung, 1 a longitudinal section of a connector assembly,

2 eine Draufsicht der Steckverbindungsanordnung nach 1. 2 a plan view of the connector assembly according to 1 ,

Bei der in den Figuren dargestellten Steckverbindungsanordnung ist ein Gerätestecker 1 in einem Zwischenraum zwischen einer Leiterplatte 2 und einer dazu parallelen Gerätewand 3 so angeordnet, dass er auf der Leiterplatte 2 aufliegt. In the connector assembly shown in the figures is a device connector 1 in a space between a printed circuit board 2 and a parallel device wall 3 arranged so that he is on the circuit board 2 rests.

Steckkontakte 4 ragen mit ihren einen Enden aus dem Gerätestecker 1 heraus zur Leiterplatte 2 und sind dort mit nicht dargestellten Leiterbahnen verlötet. plug contacts 4 protrude with their one ends out of the device plug 1 out to the circuit board 2 and are soldered there with printed conductors, not shown.

Zur richtigen Positionierung des Gerätesteckers 1 auf der Leiterplatte 2 weist der Gerätestecker 1 an seinen Endbereichen zur Leiterplatte 2 freiragend gerichtete, elastisch auslenkbare Rastarme 5 auf, die in Rastausnehmungen 6 der Leiterplatte 2 soweit einführbar sind, bis Rasthaken 7 an den freien Enden der Rastarme 5 die Ränder der Rastausnehmungen 6 auf der dem Gerätestecker 1 abgewandten Seite der Leiterplatte 2 hinterrasten. For correct positioning of the device plug 1 on the circuit board 2 points the appliance plug 1 at its end to the circuit board 2 free-floating, elastically deflectable latching arms 5 on that in recesses 6 the circuit board 2 as far as insertable, to catch hooks 7 at the free ends of the latching arms 5 the edges of the recesses 6 on the device plug 1 opposite side of the circuit board 2 behind rest.

Die anderen Endbereiche der Steckkontakte 4 ragen frei in eine im Gerätestecker 1 ausgebildete Steckeraufnahme 8 des Gerätesteckers 1, die zu der der Leiterplatte 2 abgewandten Seite des Gerätesteckers 1 offen ist und in die ein nicht dargestellter Gegenstecker zur Kontaktierung mit den Steckkontakten 4 einführbar ist. The other end areas of the plug contacts 4 protrude freely into one in the device plug 1 trained plug receptacle 8th of the device plug 1 that to the circuit board 2 facing away from the device plug 1 is open and in an unillustrated mating connector for contacting with the plug contacts 4 is insertable.

Im Bereich der Steckeraufnahme 8 besitzt die Gerätewand 3 eine Durchführöffnung 10 zum Hindurchführen des Gegensteckers. In the area of the plug receptacle 8th owns the device wall 3 a passage opening 10 for passing the mating connector.

Auf seiner der Leiterplatte 2 abgewandten Seite besitzt der Gerätestecker 1 einander gegenüberliegend, außerhalb des Bereichs der Steckeraufnahme 8 parallel zur Leiterplatte 2 sich erstreckende Auflagebereiche 9, wobei der Abstand der Auflagebereiche 9 zur Leiterplatte 2 geringer ist als der Abstand zwischen Leiterplatte 2 und Gerätewand 3. On his the circuit board 2 opposite side has the device plug 1 Opposite each other, outside the range of the connector receptacle 8th parallel to the PCB 2 extending support areas 9 , where the distance of the bearing areas 9 to the circuit board 2 less than the distance between the PCB 2 and device wall 3 ,

Über die Auflagebereiche 9 ragen elastische Befestigungsbereiche der Gerätewand 3, die als Laschen 11 ausgebildet sind und mit ihren dem Gerätestecker 1 abgewandten Enden an Verbindungsstellen 12 einteilig mit der Gerätewand 3 verbunden und mit ihren anderen Enden zueinander gerichtet freiragend sind. About the support areas 9 protrude elastic attachment areas of the device wall 3 that as tabs 11 are formed and with their the device plug 1 opposite ends at joints 12 in one piece with the device wall 3 connected and with their other ends facing each other are freiragend.

An den Verbindungsstellen 12 sind die Laschen 11 zu den Auflagebereichen 9 hin elastisch auslenkbar. At the connection points 12 are the tabs 11 to the circulation areas 9 towards elastically deflectable.

Über den Auflagebereichen 9 weisen die Laschen 11 Langlöcher 13 auf, die in ihrer Längserstreckung zueinander gerichtet sind. Over the bearing areas 9 have the tabs 11 slots 13 on, which are directed in their longitudinal extent to each other.

In dem Gerätestecker 1 sind unter den Langlöchern 13 quer zur Ebene der Gerätewand 3 sich erstreckende Gewindebohrungen 14 ausgebildet, in die Schrauben 15 mit ihren die Langlöcher 13 durchragenden Gewindeschäften 16 einschraubbar sind. In the appliance plug 1 are under the slots 13 across the plane of the device wall 3 extending tapped holes 14 trained in the screws 15 with her the slots 13 piercing threads 16 can be screwed.

Durch das Einschrauben der Schrauben 15 in die Gewindebohrungen 14 gelangen die Schraubenköpfe 17 der Schrauben 15 an den Laschen 11 zur Anlage, die sich zunächst in gleicher Ebene wie die Gerätewand 3 erstrecken. By screwing in the screws 15 into the threaded holes 14 get the screw heads 17 the screws 15 at the tabs 11 to the plant, which is initially in the same plane as the device wall 3 extend.

Durch weiteres Einschrauben der Schrauben 15 werden die Laschen 11 aus dieser Ebene elastisch ausgelenkt bis sie auf den Auflagebereichen 9 aufliegen und durch die Schraubenköpfe 17 fest auf die Auflagebereiche 9 gepresst werden. By further screwing in the screws 15 become the tabs 11 out of this plane elastically deflected until they land on the support areas 9 rest and through the screw heads 17 firmly on the support areas 9 be pressed.

Diese beidseitige feste Einspannung führt dazu, dass die Laschen 11 steif sind und der Gerätestecker 1 nun die auf ihn einwirkenden Ausziehkräfte beim Abziehen des Gegensteckers über die Laschen 11 auf die ortsfeste und steife Gerätewand 3 übertragen kann. This two-sided fixed clamping causes the tabs 11 are stiff and the device plug 1 now the pulling forces acting on it when pulling the mating connector over the tabs 11 on the stationary and rigid device wall 3 can transfer.

Die Langlöcher 13 in den Laschen 11 haben eine größere Breite als die Durchmesser der Gewindeschäfte 16 der Schrauben 15, so dass Herstellungstoleranzen quer zu den Langlöchern 13 kompensiert werden. The long holes 13 in the tabs 11 have a greater width than the diameter of the threaded shanks 16 the screws 15 , so that manufacturing tolerances across the oblong holes 13 be compensated.

Herstellungstoleranzen in dem Abstand zwischen den Auflagebereichen 9 und der Leiterplatte 2 werden durch die sich anpassende Auslenkung der Laschen 11 kompensiert. Manufacturing tolerances in the distance between the support areas 9 and the circuit board 2 are due to the adaptive deflection of the tabs 11 compensated.

In den Langlöchern 13 können sich bei dieser Auslenkung der Laschen 11 die Gewindeschäfte 16 relativ zu den Laschen 11 bewegen. In the oblong holes 13 can be at this deflection of the tabs 11 the threaded shanks 16 relative to the tabs 11 move.

Claims

Connector assembly with a device wall ( 3 ) and an at least approximately parallel arranged printed circuit board ( 2 ), with one in the space between the device wall ( 3 ) and the printed circuit board ( 2 ) on the printed circuit board ( 2 ) arranged device plug ( 1 ), one or more of printed circuit boards ( 2 ) firmly contacted plug contacts ( 4 ), which leads to the device wall side in a plug receptacle ( 8th ) of the device plug ( 1 ), in whose area the device wall ( 3 ) a passage opening ( 10 ), characterized in that the device plug ( 1 ) by a plurality of connecting elements at attachment areas of the device wall ( 3 ) can be fastened, which in the case of dissolved connecting elements transversely to the plane of the device wall ( 3 ) a distance to the device plug ( 1 ) and transversely to the plane of the device wall ( 3 ) are elastically or plastically deformable, and wherein the at the device plug ( 1 attached, but not in their the device plug ( 1 ) fastened fastening position located approximately in the direction of the plane of the mounting portions of the device wall ( 3 ) are movable relative to the attachment areas.

Connector assembly according to claim 1, characterized in that the elastically or plastically deformable mounting portions of the device wall integral with the device wall ( 3 ) are formed.

Connector assembly according to claim 1, characterized in that the elastically or plastically deformable mounting portions of the device wall with the device wall are firmly connectable components.

Plug connection arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the elastically or plastically deformable attachment areas of the device wall ( 3 ) Tabs ( 11 ), which with their the device plug ( 1 ) remote end at a connection point ( 12 ) fixedly connected to the device wall or connectable and from its junction ( 12 ) to the device plug ( 1 ) are freiragend.

Plug connection arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the connecting elements with their free ends facing each other on two opposite sides of the device plug ( 1 ) are arranged.

Plug connection arrangement according to claim 5, characterized in that the fastening areas are directed towards the appliance plug ( 1 ) have fastening recesses extending therethrough, through which the connecting elements can be passed, wherein the connecting elements in their non-mounted position on the device plug ( 1 ) in the extension of the plane of the device wall ( 3 ) are movable relative to the attachment areas.

Connector assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the connecting elements screw heads ( 17 ) having screws ( 15 ), with their threaded shafts ( 16 ) transversely to the plane of the device wall ( 3 ) extending threaded holes ( 14 ) of the device plug ( 1 ) are screwed, wherein in its mounting position in the threaded holes ( 14 ) screwed in screws ( 15 ) with their screw heads ( 17 ) the attachment areas against support areas ( 9 ) of the device plug ( 1 ) press.

Plug connection arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the device plug ( 1 ) by means of a latching device on the circuit board ( 2 ) can be arranged.

Connector assembly according to claim 8, characterized in that the device plug ( 1 ) one or more to the circuit board ( 2 ) directed latching arms ( 5 ), which in corresponding recesses ( 6 ) in the printed circuit board ( 2 ) are latched.

Plug connection arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the fastening areas in their direction to the device plug ( 1 ) directed extension are at least approximately rigid.