DE102019218205A1

DE102019218205A1 - Elektronikgehäuse für eine automatisierte Montage

Info

Publication number: DE102019218205A1
Application number: DE102019218205.4A
Authority: DE
Inventors: Michael Jürgens
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2019-11-25
Filing date: 2019-11-25
Publication date: 2021-05-27
Also published as: CN114747303B; EP4066603A1; CN114747303A; WO2021105002A1; KR20220076520A; US20230006373A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Elektronikgehäuse (1) zur Aufnahme und elektrischen Kontaktierung einer Leiterplatte (2) aufweisend zumindest einen Signalkontakt (3) zur Verbindung mit der Leiterplatte (2), welcher als Einpresskontakt ausgebildet ist, und zumindest zwei Leistungskontakte (4) zur Verbindung mit der Leiterplatte (2), welche als Einpresskontakte ausgebildet sind, und eine Breite (14) aufweisen, die größer ist als die Breite (15) des zumindest einen Signalkontakts (3). Zur einfacheren Montage mit der Leiterplatte sind die zumindest zwei Leistungskontakte (4) länger ausgebildet als der zumindest eine Signalkontakt (3).

Description

Die Erfindung betrifft ein Elektronikgehäuse zur Aufnahme und elektrischen Kontaktierung einer Leiterplatte, eine Elektronikeinheit mit einem solchen Elektronikgehäuse und einer Leiterplatte, sowie einem Verfahren zur Montage einer solchen Elektronikeinheit. Das Elektronikgehäuse weist zumindest einen Signalkontakt zur elektrischen Verbindung mit der Leiterplatte, welcher als Einpresskontakt ausgebildet ist, und zumindest zwei Leistungskontakte zur elektrischen Verbindung mit der Leiterplatte, welche als Einpresskontakte ausgebildet sind, auf, die eine Breite aufweisen, die größer ist als die Breite des zumindest einen Signalkontakts. Als Breite ist insbesondere die größte Ausdehnung des Kontakts in einer Ebene senkrecht zu einer Längsrichtung anzusehen.
Bei der Fertigung von Elektronikeinheiten wie beispielsweise elektronischen Steuergeräten (ECU) insbesondere bei der Fertigung großer elektronischer Steuergeräte, werden Leiterplatten mit den zugehörigen elektrischen Schaltungen manuell in ein entsprechendes Elektronikgehäuse, welches typischerweise aus Kunststoff gefertigt ist, eingesetzt. Zur elektrischen Verbindung der Leiterplatte mit dem Elektronikgehäuse weist das Elektronikgehäuse mehrere elektrische Kontakte in Form von Kontaktstiften, Flachkontakten oder ähnlichem auf, die in entsprechende Bohrungen oder Ausnehmungen der Leiterplatte aufgenommen werden müssen. Diese elektrischen Kontakte sind typischerweise als Einpresskontakte ausgebildet, d. h. sie weisen einen Bereich auf, dessen Breite auf die Breite der Bohrung oder Ausnehmung in der Leiterplatte derart abgestimmt ist, dass der elektrische Kontakt die Wände der Bohrungen oder Ausnehmungen berührt, sodass eine elektrische Verbindung zwischen Leiterplatte und dem elektrischen Kontakt hergestellt wird. Je nach Anforderung weist eine Elektronikeinheit elektrische Kontakte mit verschiedenen Breiten auf. Für kleinere Ströme können Signalkontakte verwendet werden, welche eine kleinere Breite aufweisen, wohingegen für größere Ströme Leistungskontakte verwendet werden können, welche eine größere Breite als die Signalkontakte aufweisen.
Da eine solche Elektronikeinheit typischerweise eine Vielzahl solcher Signalkontakte und Leistungskontakte aufweist, deren Positionen aufgrund von Fertigungstoleranzen einer gewissen Ungenauigkeit unterworfen sind, müssen Mitarbeiter bei der Fertigung die Leiterplatten per Hand vertikal und horizontal in die Kontakte des Elektronikgehäuses eindrücken. Speziell bei größeren Kunststoffgehäusen treten aufgrund von Schrumpfung, Einfall und Verzug größere Ungenauigkeiten auf. Beim Einsetzen einer Leiterplatte muss als erstes die Spitze der Signalkontakte und der Leistungskontakte in die entsprechenden Bohrungen eingeführt werden. Da insbesondere bei den kleineren Signalkontakten die Breite der Spitze nicht viel kleiner ist als der Durchmesser der Ausnehmung in der Leiterplatte, ist eine sehr hohe Genauigkeit bei der relativen Positionierung der Leiterplattenbohrung zum Signalkontakt erforderlich. Diese hohe Genauigkeit wird mit automatisierten Verfahren nicht erreicht, weshalb heutzutage noch eine manuelle Montage erforderlich ist.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine automatische Bestückung des Elektronikgehäuses mit einer Leiterplatte zu ermöglichen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Elektronikgehäuse zur Aufnahme und elektrischen Kontaktierung einer Leiterplatte gelöst, welches zumindest einen Signalkontakt zur Verbindung mit der Leiterplatte aufweist, welcher als Einpresskontakt ausgebildet ist. Das Elektronikgehäuse weist weiter zumindest zwei Leistungskontakte zur Verbindung mit der Leiterplatte auf, welche als Einpresskontakte ausgebildet sind, und eine Breite aufweisen, die größer ist als die Breite des zumindest einen Signalkontakts. Erfindungsgemäß sind die zumindest zwei Leistungskontakte länger ausgebildet als der zumindest eine Signalkontakt.
Als Breite kann insbesondere der Durchmesser oder die größte Ausdehnung des Signalkontakts beziehungsweise des Leistungskontaktes senkrecht zu dessen Axialrichtung, beispielsweise an der Position der Kontaktierung mit der Leiterplatte verstanden werden. Die Begriffe Signalkontakt und Leistungskontakt sind nur relativ zueinander zu verstehen, da über den Leistungskontakt aufgrund dessen größeren Breite höhere elektrische Leistungen übertragen werden können als über den Signalkontakt, der daher beispielsweise zur Übertragung von leistungsschwachen Signalen genutzt werden kann. Die Begriffe Signalkontakt und Leistungskontakt sind jedoch nicht als Einschränkung auf diese Benutzungen aufzufassen. Die Länge der Signalkontakte und Leistungskontakte kann als Höhe des Endes der Kontakte über einem Referenzniveau aufgefasst werden, welches insbesondere parallel zu einer Aufnahmeebene der Leiterplatte ausgerichtet sein kann und beispielsweise durch eine Befestigungsebene definiert sein kann, in welcher Signalkontakte und Leistungskontakte in dem Gehäuse befestigt sind.
Beim Einsetzen der Leiterplatte in das erfindungsgemäße Elektronikgehäuse kommen die Leistungskontakte durch deren größere Länge früher mit der Leiterplatte in Eingriff als die Signalkontakte. Entsprechend müssen in einem ersten Schritt die Leistungskontakte in ihre entsprechenden Bohrungen in der Leiterplatte eingefädelt werden. Da die breiteren Leistungskontakte in ebenfalls breitere Bohrungen eingeführt werden können, wird eine geringere Genauigkeit für deren relative Positionierung zueinander gefordert. Durch die geringere benötigte Genauigkeit kann der Prozessschritt auch automatisiert durch einen Roboter o. ä. durchgeführt werden. Durch das Einführen der breiten Leistungskontakte in die zugehörigen Bohrungen der Leiterplatte wird eine Zentrierung der Leistungskontakte zu den Bohrungen vorgenommen, wodurch die Roboter-Zuführtoleranzen herauskalibriert werden. Entsprechend wird auch die Leiterplatte bezüglich des Elektronikgehäuses genauer positioniert. Die Positionierungsfehler der Leistungskontakte und der Signalkontakte weisen zwar eine recht große Ungenauigkeit bezüglich der absoluten Position auf, jedoch eine eher geringe Ungenauigkeit der relativen Position. D. h., werden zwei Kontakte (die zumindest zwei Leistungskontakte) genau positioniert, so sind auch die übrigen Kontakte bezüglich ihrer zugehörigen Bohrungen genauer positioniert. Entsprechend wird durch das Einführen der Leistungskontakte der Positionierungsfehler zwischen Elektronikgehäuse und Leiterplatte minimiert, sodass die Genauigkeit genügt, um auch die kleineren Signalkontakte in ihre kleineren Bohrungen der Leiterplatte einführen zu können. Durch den erfindungsgemäßen Höhenunterschied der Leistungskontakte und der Signalkontakte wird somit eine automatische Bestückung des Elektronikgehäuses mit der Leiterplatte ermöglicht.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Elektronikgehäuse ein Bodenelement und eine dem Bodenelement gegenüberliegende Öffnung zur Aufnahme der Leiterplatte in das Elektronikgehäuse auf, wobei der zumindest eine Signalkontakt und die zumindest zwei Leistungskontakte an einem Haltebereich mit dem Bodenelement verbunden sind und sich der zumindest eine Signalkontakt und die zumindest zwei Leistungskontakte in Richtung von dem Bodenelement zu der Öffnung, insbesondere zu deren Ende (oberes Ende) hin, verjüngen. Die Signalkontakte und Leistungskontakte weisen somit eine Spitze an einem oberen Ende auf, die schmaler ist, als die Breite des jeweiligen Kontakts. Dies vereinfacht das Einfädeln des Signalkontakts bzw. des Leistungskontakts in die entsprechenden Bohrungen der Leiterplatte.
Der Haltebereich kann an einem dem oberen Ende gegenüberliegenden unteren Ende des zumindest einen Signalkontaktes und/oder Leistungskontakts angeordnet sein. Alternativ kann der Haltebereich in einem mittleren Bereich angeordnet sein und an einem unteren Ende noch ein Steckkontakt beispielsweise zur Verbindung mit einem Kabel gebildet sein.
Eine Aufnahme der Leiterplatte in das Elektronikgehäuse ist nicht darauf beschränkt, dass der Rand oder Wände des Elektronikgehäuses über die Leiterplatte hinausstehen. Umfasst ist vielmehr auch der Fall, dass die Leiterplatte höher angeordnet ist als der Rand des Gehäuses, wobei dann beispielsweise ein entsprechender Deckel vorgesehen sein kann, um die Leiterplatte vollständig zu umschließen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind der zumindest eine Signalkontakt und die zumindest zwei Leistungskontakte stiftförmig ausgebildet und im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet. Entsprechend lassen sich die Signalkontakte und Leistungskontakte durch einfache Bewegung in eine einzige Richtung entlang einer Axialrichtung der stiftförmigen Kontakte in die Leiterplatte einführen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen der zumindest eine Signalkontakt und die zumindest zwei Leistungskontakte je einen Presssitz auf, wobei die Presssitze der zumindest zwei Leistungskontakte und des zumindest einen Signalkontakts auf gleicher Höhe liegen, insbesondere liegen deren Mitten auf gleicher Höhe. Der Presssitz, insbesondere dessen Einpresszone, kann als Verbreiterung des Signalkontakts bzw. des Leistungskontakts, beispielsweise als geprägtes Auge, ausgebildet sein. Alternativ kann die Einpresszone beispielsweise eine Lochprägung („needle oft he ear“) oder andere Ausgestaltungen aufweisen. Unter gleicher Höhe ist zu verstehen, dass die Presssitze, insbesondere deren Mitte, einen gleichen Abstand zu einer oben definierten Referenzebene aufweisen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich der Presssitz der Leistungskontakte über eine größere Länge als der Presssitz der Signalkontakte. Das bedeutet, der Presssitz der Leistungskontakte kommt vor dem Presssitz der Signalkontakte mit der Leiterplatte in Berührung, wodurch eine weitere Zentrierung und Ausrichtung der Leiterplatte zu dem Elektronikgehäuse stattfindet.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt das in Richtung der Öffnung weisende Ende des Presssitzes der Leistungskontakte höher, also näher an der Öffnung bzw. weiter entfernt von dem Bodenelement, als das in Richtung der Öffnung weisende Ende des Signalkontakts. Mit anderen Worten wird die Ebene senkrecht zu dem Leistungskontakt und durch das obere Ende des Presssitzes des Leistungskontakts nicht von dem Signalkontakt geschnitten. Entsprechend kommt der Presssitz der Leistungskontakte bereits mit der Leiterplatte in Berührung, bevor der Signalkontakt bzw. die Signalkontakte in ihre entsprechenden Bohrungen der Leiterplatte eingeführt werden. Die weitere Zentrierung durch den Presssitz der Leistungskontakte erfolgt daher vor dem Einfädeln der Signalkontakte, wodurch eine besondere Verbesserung der Positionierungsgenauigkeit der Signalkontakte zu den entsprechenden Bohrungen der Leiterplatte vorgenommen wird. Es wird damit sichergestellt, dass auch bei automatisierter Bestückung des Elektronikgehäuses mit einer Leiterplatte kein Signalkontakt neben der Bohrung positioniert wird und somit bei einem Zusammenführen von Leiterplatte und Elektronikgehäuse eine Beschädigung an dem Signalkontakt und/oder der Leiterplatte auftreten könnte.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die zumindest zwei Leistungskontakte breiter als 1,2 mm und der zumindest eine Signalkontakt schmäler als 1,2 mm. Als Standardgrößen werden typischerweise 1 mm für Signalkontakte und 1,45 mm für die Leistungskontakte verwendet, deren breiteste Stelle beispielsweise um etwa 0,1 mm verbreitert sein kann. Mit Leistungskontakten, welche breiter sind als 1,2 mm und die in entsprechende Bohrungen der Leiterplatte eingeführt werden, kann eine sichere Ausrichtung der Leiterplatte zu dem Elektronikgehäuse erreicht werden, um auch die Signalkontakte welche schmäler als 1,2 mm sind in ihre entsprechenden schmäleren Bohrungen einzufädeln.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die verjüngten Enden der zumindest zwei Leistungskontakte und des zumindest einen Signalkontakts, also deren Spitzen, im Wesentlichen gleich breit. Als Breite der Spitze wird typischerweise 0,3 mm verwendet. Der Größenunterschied zwischen der Spitzenbreite und der Breite der Bohrung in der Leiterplatte steht bei der Montage als Fehlertoleranz zur Verfügung und wird als Montagefenster bezeichnet. Sind die Spitzen von Signalkontakt und Leistungskontakt im Wesentlichen gleich breit, so steht für den Leistungskontakten aufgrund der größeren Breite und damit dem größeren Bohrung in der Leiterplatte ein wesentlich größeres Montagefenster und somit eine größere Fehlertoleranz zur Verfügung. Alternativ sind die Spitzen von Signalkontakt und Leistungskontakt nicht gleich breit, jedoch ist das Montagefenster der Leistungskontakte größer als das Montagefenster der Signalkontakte.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die zumindest zwei Leistungskontakte an gegenüberliegenden Randbereichen des Elektronikgehäuses angeordnet und/oder weisen einen Abstand auf, der größer als der größte Abstand eines Signalkontakt zu einem Leistungskontakts des Elektronikgehäuses ist. Alternativ kann der Abstand der Leistungskontakte größer als die halbe Länge der Leiterplatte sein. Je weiter der Abstand der Leistungskontakte voneinander ist, desto größer ist die Genauigkeit des Winkels zwischen Leiterplatte und Elektronikgehäuse. Entsprechend wird mit dem bevorzugten Abstand sichergestellt, dass die Signalkontakte genau bezüglich Ihrer Bohrungen in der Leiterplatte positioniert werden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß außerdem gelöst durch eine Elektronikeinheit mit einem vorstehend beschriebenen Elektronikgehäuse und einer Leiterplatte. Die Leiterplatte weist mehrere Bohrungen auf, welche jeweils den Signalkontakten und den Leistungskontakten zugeordnet und derart angeordnet sind, dass die Signalkontakte und die Leistungskontakte gleichzeitig in den zugeordneten Bohrungen aufgenommen sind, wenn die Leiterplatte in dem Elektronikgehäuse aufgenommen ist, wobei die Bohrungen für die längeren Leistungskontakte größer sind als die Bohrungen für die kürzeren Signalkontakte.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß außerdem gelöst durch ein Verfahren zur Montage einer obigen Elektronikeinheit. Insbesondere durch ein Verfahren zum Einsetzen einer Leiterplatte in ein Elektronikgehäuse mit den Schritten: Anfertigen einer Kameraaufnahme der zumindest zwei Leistungskontakte des Elektronikgehäuses. Dazu kann das Elektronikgehäuse, in welches noch keine Leiterplatte eingesetzt ist, von oben mit Hilfe der Kamera aufgenommen werden. Durch eine passende Anordnung der Beleuchtung können die Spitzen der Leistungskontakte mit einem hohen Kontrast von der Kamera detektiert werden. Dadurch ist es besonders einfach in einem nächsten Schritt die Positionen der zumindest zwei Leistungskontakte, insbesondere die Positionen derer Spitzen, aus der Kameraaufnahme zu bestimmen. Bei mehreren Leistungskontakten können deren Positionen zur Verbesserung der Genauigkeit arithmetisch gemittelt werden. Als nächstes wird mittels eines Roboterarms die Leiterplatte horizontal, das heißt beispielsweise translatorisch in beide Richtungen der Ebene und/oder bezüglich einer Drehung in der Ebene, ausgerichtet, sodass die Bohrungen in der Leiterplatte für die Leistungskontakte den Positionen der zugeordneten Leistungskontakte gegenüberliegen. Nun kann in einem nächsten Schritt mit einer vertikalen Bewegung der Leiterplatte zu dem Elektronikgehäuse der Leistungskontakte in die vorgesehenen Bohrungen der Leiterplatte eingeführt werden, wobei eine horizontale Relativbewegung der Leiterplatte zu dem Elektronikgehäuse in der Leiterplattenebene zugelassen wird.
Als Roboterarm kann dabei jegliche Art von Manipulator verstanden werden, die eine relative Bewegung der Leiterplatte zu dem Elektronikgehäuse in den drei Raumrichtungen erlaubt.
Um beim vertikalen Einführen der Leiterplatte in das Elektronikgehäuse eine horizontale Relativbewegung der Leiterplatte zu dem Elektronikgehäuse zuzulassen, kann beispielsweise die Leiterplatte federgelagert in dem Roboterarm gehalten werden und/oder das Elektronikgehäuse federgelagert gehalten sein. Alternativ kann das Elektronikgehäuse und/oder die Leiterplatte nicht vollständig festgehalten werden, sodass beim Einsetzen der Leiterplatte in das Elektronikgehäuse eine Haftreibung überwunden wird und die Relativposition zwischen Leiterplatte und Elektronikgehäuse angepasst wird. Mit anderen Worten, die Leiterplatte und/oder das Elektronikgehäuse rutschen in die korrekte relative Position.
Danach kann die Leiterplatte durch eine weitere vertikale Relativbewegung weiter in das Elektronikgehäuse eingeführt werden, wobei auch die Signalkontakte in ihre zugehörigen Bohrungen eingeführt werden. Durch die beim Einführen der Leistungskontakte stattfindende Ausrichtung der Leiterplatte zu dem Elektronikgehäuse sind auch die Signalkontakte mit hoher Genauigkeit unter den zugehörigen Bohrungen der Leiterplatte angeordnet.
Durch die automatische Bestückung des Elektronikgehäuses mit einer Leiterplatte können Kosten eingespart und die Produktionsdauer verkürzt werden.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichen der Erfindung ergeben sich auch durch die nachfolgende Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung. Dabei gehören alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination zum Gegenstand der Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbezügen.

1 zeigt eine schräge Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Elektronikeinheit,
2 zeigt eine Schnittdarstellung durch eine erfindungsgemäße Elektronikeinheit bei dem Einsetzen der Leiterplatte,
3 zeigt eine Schnittdarstellung eines Ausschnittes aus einer erfindungsgemäßen Elektronikeinheit kurz vor dem Einsetzen der Leiterplatte,
4a und 4b zeigen die Montagefenster,
5 zeigt eine Schnittdarstellung eines Ausschnittes aus einer erfindungsgemäßen Elektronikeinheit beim Einsetzen der Leiterplatte,
6 zeigt eine Schnittdarstellung eines Ausschnittes aus einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

In 1 ist eine Elektronikeinheit dargestellt, welche aus einem erfindungsgemäßen Elektronikgehäuse 1 mit einer darin eingesetzten Leiterplatte 2 besteht. Das Elektronikgehäuse 1 weist an einer Oberseite eine Öffnung 6 auf, durch welche die Leiterplatte 2 in das Elektronikgehäuse 1 eingesetzt wurde. In der Leiterplatte 2 sind mehrere Bohrungen 18, 20 vorgesehen, durch welche mehrere elektrische Kontakte, Signalkontakte 3 und Leistungskontakte 4, des Elektronikgehäuses 1 herausragen. Die Leistungskontakte 4 sind an mehreren Enden des Elektronikgehäuses 1 und entsprechend auch am Rand der Leiterplatte 2 angeordnet.
2 zeigt eine Schnittdarstellung durch die erfindungsgemäße Elektronikeinheit 1 der 1, in welcher der grundsätzliche Aufbau der Elektronikeinheit genauer zu erkennen ist. Das Elektronikgehäuse 1 weist an seiner Unterseite ein Bodenelement 5 auf, welches der Öffnung 6 gegenüberliegt. Die Leistungskontakte 4 und die Signalkontakte 3 sind jeweils mit einem Haltebereich 7 in dem Elektronikgehäuse 1 fixiert. Unterhalb des Haltebereichs 7, in Richtung des Bodenelements 5, weisen die Leistungskontakte 4 und die Signalkontakte 3 einen Steckkontakt 20 zur Verbindung mit einem Kabel auf. Sowohl Signalkontakte 3 als auch Leistungskontakte 4 haben einen Presssitz 9, welcher als geprägtes Auge ausgebildet ist, wobei die Presssitze der Signalkontakte 3 und der Leistungskontakte 4 auf einer gemeinsamen Ebene liegen, die parallel zu dem Bodenelement 5 ausgerichtet ist. 2 zeigt einen Zustand, bei dem die Leiterplatte 2 bereits in die Leistungskontakte 4 eingefädelt ist.
3 zeigt einen Ausschnitt aus 2 vor dem Einführen der Leistungskontakte 4 in die Leiterplatte 2. Die Leiterplatte 2 wurde, mit ihren Bohrungen 18 für die Signalkontakte 3 und den Bohrungen 20 für die Leistungskontakte 4, bereits so gut wie mittels automatisierter Verfahren möglich, bezüglich des Elektronikgehäuses 1 mit den Signalkontakten 3 und den Leistungskontakten 4 ausgerichtet. Wie in der 3 zu erkennen ist, genügt diese Genauigkeit jedoch nicht für ein problemloses Einführen des Signalkontakts 3. Die Mitte des Signalkontakts 3, die durch eine gestrichelte Linie verdeutlicht ist, liegt leicht neben der zugehörigen Bohrung 18 in der Leiterplatte 2. Würde man versuchen die Leiterplatte 2 auf das Elektronikgehäuse 1 mit dem Signalkontakt 3 zu zubewegen, würde der Signalkontakt 3 auf die Leiterplatte 2 stoßen und dadurch Beschädigungen an dem Signalkontakt 3 und oder der Leiterplatte 2 entstehen. Das Einführen der Leiterplatte 2 in das Elektronikgehäuse 1 wäre nicht möglich. Erfindungsgemäß sind jedoch die Leistungskontakte 4 länger ausgebildet als der Signalkontakt 3.
Aufgrund der größeren Breite des Leistungskontakts 4 genügt die Genauigkeit der Ausrichtung der Leiterplatte 2 zu dem Elektronikgehäuse 1, sodass die Mittelachse des Leistungskontakts 4 bereits durch die zugehörige Bohrung 20 der Leiterplatte 2 verläuft.
Dies ist in den 4a und 4b noch einmal verdeutlicht. 4a zeigt eine schematische Ansicht der Bohrung 18 für den Signalkontakt 3 und die darunterliegende Spitze des Signalkontakts 3. Die Spitze des Signalkontakts 3 hat einen Durchmesser 17 von etwa 0,3 mm. Da die Bohrung 18 für den Signalkontakt 3 einen Durchmesser von etwa 1 mm aufweist, besteht eine Fehlertoleranz von etwa 0,7 mm, welche als Montagefenster 23 bezeichnet wird. Die zur Verfügung stehende Genauigkeit der horizontalen Ausrichtung zwischen Leiterplatte 2 und Elektronikgehäuse 1 genügt jedoch gerade nicht, um mit einer hohen Prozesssicherheit das Einfädeln des Signalkontakts 3 mit einem Montagefenster 23 von 0,7 mm sicherzustellen.
4b zeigt eine entsprechende Darstellung für den Leistungskontakt 4. Die Spitze des Leistungskontakts 4 weist ein Durchmesser 16 auf, welcher ebenfalls 0,3 mm breit ist. Da die Bohrung 20 für den Leistungskontakt 4 1,45 mm breit ist, steht nunmehr ein Montagefenster 23 mit 1,15 mm zur Verfügung. Die zur Verfügung stehende Ausrichtungsgenauigkeit genügt nun, um bei einem Montagefenster 23 von 1,15 mm das Einfädeln sicherzustellen.
Wird die Leiterplatte 2, ausgehend von dem Zustand wie in 3 dargestellt, auf das Elektronikgehäuse 1 mit dem Leistungskontakt 4 zubewegt, so trifft der Leistungskontakt 4 mit seiner Verjüngung 8 auf den Rand der zugehörigen Bohrung 20 der Leiterplatte 2. Da beim Einfädeln des Leistungskontakts 4 in die Leiterplatte 2 eine Relativbewegung zwischen der Leiterplatte 2 und dem Elektronikgehäuse 1 zugelassen wird, findet durch das Einfädeln des Leistungskontakts 4 in die Bohrungen 20 eine Ausrichtung der Leiterplatte bezüglich des Elektronikgehäuses 1 statt.
Dieser Zustand ist in 5 dargestellt. Durch das Einfädeln des Leistungskontakts 4 liegt nun auch der Signalkontakt 3 zentriert unter seiner zugehörigen Bohrung 18. Wird die Leiterplatte 2 weiter auf das Elektronikgehäuse 1 mit dem Leistungskontakten 4 und den Signalkontakten 3 zubewegt, so werden als nächstes die Presssitze 9 von Signalkontakt 3 und Leistungskontakt 4 in die zugehörigen Bohrungen 18 und 20 der Leiterplatte 2 eingeführt. Die Länge 10 des Presssitzes 9 des Leistungskontakts 4 ist größer als die Länge 11 des Presssitzes 9 des Signalkontakts 3, sodass auch bei der weiteren Zusammenführung zwischen Leiterplatte 2 und Elektronikgehäuse 1 der Presssitz 9 des Leistungskontakts zuerst mit der Leiterplatte 2 und seiner zugehörigen Bohrung 20 in Kontakt kommt, wodurch dort eine weitere Zentrierung stattfindet. Erst danach trifft der Presssitz 9 des Signalkontakts 3 auf seine zugehörige Bohrung 18, sodass ein reibungsloses Zusammensetzen der Leiterplatte 2 des Elektronikgehäuses 1 ermöglicht wird. 5 zeigt außerdem die Breite 14 des Leistungskontaktes 4, welche breiter ist als die Breite 15 des Signalkontakts 3. Die Breite 14 des Leistungskontakts 4 beträgt etwa 1,45mm und die Breite 15 des Signalkontakts 3 etwa 1 mm.
6 zeigt eine alternative Ausführungsform, in welcher der Presssitz 9 der Leistungskontakte 4 übermäßig verlängert wurde. Das obere Ende des Presssitzes 9 des Leistungskontakt 4 liegt auf einer Höhe 12, welche oberhalb einer Ebene 13 liegt, welche das Ende der Signalkontakte 3 markiert. Somit wird vor dem Eindringen der Signalkontakte 3 in die entsprechenden Bohrungen 18 nicht nur durch das Eindringen der Spitze der Leistungskontakte4 in die Bohrungen 20 der Leiterplatte 2 eine Zentrierung vorgenommen, sondern bereits auch durch den Presssitz 9 der Leistungskontakte 4 eine noch genauere Zentrierung. Somit ist es möglich, auch besonders kleine Signalkontakte 3 in ihre entsprechenden kleinen Bohrungen 18 in die Leiterplatte 2 einzuführen.
Durch die erfindungsgemäße größere Länge der Leistungskontakte 4 kann somit eine automatische Bestückung des Elektronikgehäuses 1 mit einer Leiterplatte 2 durchgeführt werden.
Bezugszeichenliste

1: Elektronikgehäuse
2: Leiterplatte
3: Signalkontakt
4: Leistungskontakt
5: Bodenelement
6: Öffnung
7: Haltebereich
8: Verjüngung
9: Presssitz
10: Länge Presssitz Leistungskontakt
11: Länge Presssitz Signalkontakt
12: Höhe Ende Presssitz Leistungskontakt
13: Höhe Ende Signalkontakt
14: Breite Leistungskontakt
15: Breite Signalkontakt
16: Breite Spitze Leistungskontakt
17: Breite Spitze Signalkontakt
18: Bohrung für Signalkontakt
19: Breite Bohrung Signalkontakt
20: Bohrung für Leistungskontakt
21: Breite Bohrung Leistungskontakt
22: Steckkontakt
23: Montagefenster

Claims

Elektronikgehäuse (1) zur Aufnahme und elektrischen Kontaktierung einer Leiterplatte (2) aufweisend zumindest einen Signalkontakt (3) zur Verbindung mit der Leiterplatte (2), welcher als Einpresskontakt ausgebildet ist, und zumindest zwei Leistungskontakte (4) zur Verbindung mit der Leiterplatte (2), welche als Einpresskontakte ausgebildet sind, und eine Breite (14) aufweisen, die größer ist als die Breite (15) des zumindest einen Signalkontakts (3), dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Leistungskontakte (4) länger ausgebildet sind als der zumindest eine Signalkontakt (3).
Elektronikgehäuse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Bodenelement (5) und eine dem Bodenelement (5) gegenüberliegende Öffnung (6) zur Aufnahme der Leiterplatte (2) in das Elektronikgehäuse (1), wobei der zumindest eine Signalkontakt (3) und die zumindest zwei Leistungskontakte (4) an einem Haltebereich (7) mit dem Bodenelement (5) verbunden sind und sich der zumindest eine Signalkontakt (3) und die zumindest zwei Leistungskontakte (4) in Richtung von dem Bodenelement (5) zu der Öffnung (6), insbesondere zu deren Ende hin, verjüngen.
Elektronikgehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Signalkontakt (3) und die zumindest zwei Leistungskontakte (4) stiftförmig ausgebildet sind und im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet sind.
Elektronikgehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Signalkontakt (3) und die zumindest zwei Leistungskontakte (4) je einen Presssitz (9) aufweisen, die auf gleicher Höhe liegen, insbesondere dass deren Mitten auf gleicher Höhe liegen.
Elektronikgehäuse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Presssitz (9) der Leistungskontakte (4) über eine größere Länge (10) erstreckt als der Presssitz (9) der Signalkontakte (3).
Elektronikgehäuse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das in Richtung der Öffnung (6) weisende Ende des Presssitzes (9) der Leistungskontakte (4) höher liegt als das in Richtung der Öffnung (6) weisende Ende des Signalkontakts (3).
Elektronikgehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Leistungskontakte (4) breiter als 1,2mm sind und der zumindest eine Signalkontakt (3) schmäler als 1,2mm ist.
Elektronikgehäuse nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die verjüngten Enden der zumindest zwei Leistungskontakte (4) und des zumindest einen Signalkontakts (3) im Wesentlichen gleich breit sind.
Elektronikgehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Leistungskontakte (4) an gegenüberliegenden Randbereichen des Elektronikgehäuses (1) angeordnet sind und/oder einen Abstand aufweisen, der größer als der größte Abstand eines Signalkontakt (3) zu einem Leistungskontakts (4) des Elektronikgehäuses (1) ist
Elektronikeinheit aufweisend ein Elektronikgehäuse (1) nach Anspruch 1 bis 9 und eine Leiterplatte (2), wobei die Leiterplatte (2) mehrere Bohrungen (18, 20) aufweist, welche jeweils den Signalkontakten (3) und den Leistungskontakten (4) zugeordnet und derart angeordnet sind, dass die Signalkontakte (3) und die Leistungskontakte (4)gleichzeitig in den zugeordneten Bohrungen (18, 20) aufgenommen sind, wenn die Leiterplatte (2) in dem Elektronikgehäuse (1) aufgenommen ist, wobei die Bohrungen (20) für die längeren Leistungskontakte (4) größer sind als die Bohrungen (18) für die kürzeren Signalkontakte (3).
Verfahren zur Montage einer Elektronikeinheit (1) nach Anspruch 10: - Anfertigen einer Kameraaufnahme der zumindest zwei Leistungskontakte (4) des Elektronikgehäuses (1), - Bestimmen der Positionen der zumindest zwei Leistungskontakte (4) aus der Kameraaufnahme, - Horizontales Ausrichten der Leiterplatte (2) mittels eines Roboterarms, sodass die Bohrungen (20) in der Leiterplatte (2) für die Leistungskontakte (4) den Positionen der zugeordneten Leistungskontakte (4) gegenüberliegen, - Vertikales Einführen der Leistungskontakte (4) in die vorgesehenen Bohrungen (20) der Leiterplatte (2), wobei eine horizontale Relativbewegung der Leiterplatte (2) zu dem Elektronikgehäuse (1) in der Leiterplattenebene zugelassen wird.