DE102022108763A1

DE102022108763A1 - Bügelsteckkontakt zum elektrischen Kontaktieren und Verbinden von benachbarten Leiterplatten, damit verbundene Leiterplatteneinheit und Zonensteuerungsvorrichtung mit einer solchen Leiterplatteneinheit

Info

Publication number: DE102022108763A1
Application number: DE102022108763.8A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Bauer; Deepak Patil
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2022-04-11
Filing date: 2022-04-11
Publication date: 2023-10-12

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Bügelsteckkontakt (10) zum elektrischen Kontaktieren und Verbinden von zwei benachbart angeordneten Kontaktlöchern (12), insbesondere von Kontaktlöchern (12) auf benachbart angeordneten Leiterplatten (28, 30), mit zwei parallel angeordneten Steckkontaktbeinen (14), die an einem Ende Federkontaktbereiche (16) aufweisen, wobei die Steckkontaktbeine (14) unter elastischer Verformung der Federkontaktbereiche (16) in die Kontaktlöcher (12) einführbar sind, und einem Verbindungsbügel (18), der die beiden Steckkontaktbeine (14) an ihrem den Federkontaktbereichen (16) gegenüberliegenden Endbereichen verbindet. Die Erfindung betrifft außerdem eine Leiterplatteneinheit (32), insbesondere zur Verwendung für eine Zonensteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug, mit zwei Leiterplatten (28,30), die benachbart angeordnet sind, wobei die zwei Leiterplatten (28, 30) an ihren benachbarten Seiten (36) eine Mehrzahl Kontaktlöcher (12) aufweisen, und mit den oben angegebenen Bügelsteckkontakten (10) elektrisch verbunden sind. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Zonensteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit zwei Leiterplatten (28, 30), insbesondere einer Prozessorleiterplatte (28) und einer Energieversorgungsleiterplatte (30), die als oben angegebene Leiterplatteneinheit (32) ausgeführt sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bügelsteckkontakt zum elektrischen Kontaktieren und Verbinden von zwei benachbart angeordneten Kontaktlöchern, insbesondere von Kontaktlöchern auf benachbart angeordneten Leiterplatten, mit zwei parallel angeordneten Steckkontaktbeinen, und einem Verbindungsbügel, der die beiden Steckkontaktbeine verbindet.
Auch betrifft die vorliegende Erfindung eine Leiterplatteneinheit, insbesondere zur Verwendung für eine Zonensteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug, mit zwei Leiterplatten, insbesondere einer Prozessorleiterplatte und einer Energieversorgungsleiterplatte, wobei die zwei Leiterplatten benachbart angeordnet und elektrisch verbunden sind.
Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Zonensteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit zwei Leiterplatten, insbesondere einer Prozessorleiterplatte und einer Energieversorgungsleiterplatte, wobei die zwei Leiterplatten als oben angegebene Leiterplatteneinheit ausgeführt sind.
Steuerungssysteme gewinnen zunehmend Bedeutung in verschiedensten Bereichen. Steuerungssysteme können verschiedenste Aufgaben zur Steuerung und/oder Regelung übernehmen. Solche Steuerungssysteme werden auch zunehmend bei abgeschlossenen Systemen wie Fahrzeugen eingesetzt. Insbesondere bei einer Vielzahl unterschiedlicher Aufgaben zur Steuerung und/oder Regelung in solchen abgeschlossenen Systemen werden universelle Steuerungssysteme immer wichtiger, um mehrere Aufgaben zur Steuerung und/oder Regelung von Teilsystemen, die bisher von separaten Steuereinheiten individuell durchgeführt werden, mit einer oder nur wenigen Steuerungssystemen durchzuführen. Steuereinheiten in Fahrzeugen sind allgemein als ECU (electronic control unit) bekannt.
Durch die Bereitstellung von solchen Steuerungssystemen zur gemeinsamen Steuerung und/oder Regelung von Teilsystemen, die in Fahrzeugen beispielsweise als Zonensteuerungseinheiten („zonal controller“) bezeichnet werden, kann die Anzahl individueller Steuereinheiten in dem System reduziert werden. Dies hat verschiedene Vorteile angefangen von einer vereinfachten Systemintegration, da weniger separate Komponenten miteinander funktionieren müssen, über räumliche Anforderungen bis hin zu Skaleneffekten bei der Bereitstellung von Rechenleistung, Speicher und Stromverbrauch, um nur einige der Wichtigsten zu nennen. Zusätzlich lassen sich mit solchen Zonensteuerungseinheiten redundante Architekturen, mit denen die Fahrsicherheit sichergestellt und verbessert werden kann auf einfache Weise bereitstellen. Die Zonensteuerungseinheiten sind universell verwendbar für verschiedene Aufgaben zur Steuerung und/oder Regelung von Teilsystemen, so dass beim Ausfall einer der Zonensteuerungseinheiten diese Aufgaben von einer anderen Zonensteuerungseinheit übernommen werden können, so dass das Fahrzeug weiter genutzt werden kann und ein Ausfall vermieden wird. Somit muss nicht jede Steuereinheit selbst redundant ausgeführt sein, um Ausfallsicherheit sicherzustellen, wodurch eine deutliche Kostenreduktion für das Gesamtsystem möglich ist. Auch können besondere Formanforderungen für die Bereitstellung von Steuereinheiten und Steuerungssystemen auftreten, die bei solchen Zonensteuerungseinheiten nur einmal berücksichtigt werden müssen gegenüber individuellen Steuereinheiten, für die solche Überlegungen jeweils durchgeführt werden müssen.
Steuerungssysteme wie die Zonensteuerungseinheiten werden typischerweise autark bereitgestellt, d.h. die Steuerungssysteme umfassen wenigstens eine Prozessorleiterplatte zur Durchführung der Aufgaben zur Steuerung und/oder Regelung, und wenigstens eine Energieversorgungsleiterplatte, welche eine elektrische Versorgung durchführt. Die Energieversorgungsleiterplatte dient der elektrischen Versorgung der Prozessorleiterplatte und ggf. von angeschlossenen Komponenten, die über die Prozessorleiterplatte gesteuert und/oder geregelt werden. So kann beispielsweise über die Energieversorgungsleiterplatte elektrische Energie zum Betrieb eines Fensterhebers bereitgestellt werden gemäß einer Steuerung von der Prozessorleiterplatte. Dabei können sowohl die Prozessorleiterplatte wie auch die Energieversorgungsleiterplatte als Basisleiterplatten ausgeführt sein, mit denen wiederum einzelne Leiterplatten zur Konfiguration des Systems verbunden werden. Durch das Verbinden der einzelnen Leiterplatten können beispielsweise eine Prozessorleistung, ein Speicher, und/oder eine maximale elektrische Leistung des entsprechenden Steuerungssystems basierend auf Standardkomponenten angepasst werden, indem zusätzliche Prozessoren oder zusätzlicher Speicher über die einzelnen Leiterplatten zu der entsprechenden Prozessorleiterplatte als Basisleiterplatte hinzugefügt werden. Entsprechend kann die maximale elektrische Leistung durch eine Bereitstellung einer entsprechenden Anzahl - typischerweise gleichartiger - Leiterplatten zur Energieversorgung zu der entsprechenden Energieversorgungsleiterplatte als Basisleiterplatte angepasst werden.
Zur Bereitstellung unterschiedlicher Steuerungssysteme ist es darüber hinaus vorteilhaft, wenn diese zumindest teilweise basierend auf gleichen Leiterplatten bereitgestellt werden können, so dass die Kosten für einzelne Leiterplatten sinken. Entsprechend ist es vorteilhaft, wenn eine Prozessorleiterplatte und/oder eine Energieversorgungsleiterplatte in verschiedenen Systemen verwendet werden kann.
Für verschiedenartige Leiterplatten wie beispielsweise Prozessorleiterplatten und Energieversorgungsleiterplatten können unterschiedliche Anforderungen in Bezug auf Herstellung und/oder Design existieren, beispielsweise in Bezug auf eine Anzahl von Schichten der Leiterplatten, eine Schichtdicke, oder auch unterschiedliche Schichtmaterialien. Entsprechendes kann für das Verlöten von Komponenten mit den unterschiedlichen Leiterplatten gelten. Dadurch kann es vorteilhaft sein, zunächst einzelne Leiterplatten bereitzustellen und diese nachträglich zu verbinden.
Um die Leiterplatten miteinander zu verbinden, ist es beispielsweise bekannt, auf den Leiterplatten Kontaktleisten anzubringen und diese über Verbindungsstecker und/oder Verbindungskabel miteinander zu verbinden. Dies ist jedoch mit hohen Kosten verbunden. Außerdem bedingt die Verwendung von Steckern insbesondere in mobilen Systemen wie Fahrzeugen eine Gefahr des Lösens durch Erschütterungen und/oder Vibrationen, weshalb solche Stecker meist aufwendig und teuer sind. Darüber hinaus ist es bekannt, Kontaktbrücken oder auch Endkontakte von Verbindungskabeln unmittelbar mit den Leiterplatten zu verlöten. Dies ist jedoch bei unterschiedlichen Arten von Leiterpatten oftmals schwierig und mit großem Aufwand verbunden.
Verbindungen von Leiterpatten zu Leiterplatteneinheiten sind auch in anderen Gebieten wichtig und leiden ebenfalls unter den oben genannten Problemen.
Ausgehend von dem oben genannten Stand der Technik liegt der Erfindung somit die Aufgabe zugrunde, einen Bügelsteckkontakt zum elektrischen Kontaktieren und Verbinden von zwei benachbart angeordneten Kontaktlöchern, eine Leiterplatteneinheit mit zwei Leiterplatten und eine Zonensteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit zwei Leiterplatten anzugeben, die eine einfache und kostengünstige Verbindung von benachbarten Leiterplatten ermöglichen oder aufweisen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß ist somit ein Bügelsteckkontakt zum elektrischen Kontaktieren und Verbinden von zwei benachbart angeordneten Kontaktlöchern, insbesondere von Kontaktlöchern auf benachbart angeordneten Leiterplatten, angegeben, mit zwei parallel angeordneten Steckkontaktbeinen, die an einem Ende Federkontaktbereiche aufweisen, wobei die Steckkontaktbeine unter elastischer Verformung der Federkontaktbereiche in die Kontaktlöcher einführbar sind, und einem Verbindungsbügel, der die beiden Steckkontaktbeine an ihren den Federkontaktbereichen gegenüberliegenden Endbereichen verbindet.
Erfindungsgemäß ist außerdem eine Leiterplatteneinheit, insbesondere zur Verwendung für eine Zonensteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug, mit zwei Leiterplatten, insbesondere einer Prozessorleiterplatte und einer Energieversorgungsleiterplatte, angegeben, wobei die zwei Leiterplatten benachbart angeordnet sind, die zwei Leiterplatten an ihren benachbarten Seiten eine Mehrzahl Kontaktlöcher aufweisen, und die Kontaktlöcher der zwei Leiterplatten mit oben angegebenen Bügelsteckkontakten elektrisch verbunden sind, wobei die Steckkontaktbeine der Bügelsteckkontakte mit ihren Federkontaktbereichen in die Kontaktlöcher beider Leiterplatten eingeführt sind.
Weiter ist erfindungsgemäß eine Zonensteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit zwei Leiterplatten, insbesondere einer Prozessorleiterplatte und einer Energieversorgungsleiterplatte, angegeben, wobei die zwei Leiterplatten als oben angegebene Leiterplatteneinheit ausgeführt sind.
Grundidee der vorliegenden Erfindung ist es also, eine einfache elektrische Verbindung von nebeneinander angeordneten Leiterplatten zu ermöglichen. Dies gilt insbesondere für unterschiedliche Arten von Leiterplatten, bei denen ein Verlöten von konventionellen Bügelkontakten nicht oder nur mit großem Aufwand möglich ist. Der erfindungsgemäße Bügelsteckkontakt ermöglicht eine solche elektrische Verbindung, wobei diese elektrische Verbindung lediglich durch das Einstecken des Bügelsteckkontakts in die beiden benachbart angeordneten Kontaktlöcher hergestellt werden kann. Die Verwendung des Bügelsteckkontakts ist jedoch auch für andere Anwendungen möglich, wenn benachbart angeordnete Kontaktlöcher kontaktiert werden sollen. Durch die Federkontaktbereiche wird dabei eine zuverlässige Kontaktierung des Bügelsteckkontakts in den Kontaktlöchern bewirkt und zusätzlich werden die Federkontaktbereiche in den Kontaktlöchern gehalten. Die Anbringung des Bügelsteckkontakts kann somit insgesamt ohne löten oder andere Befestigungsverfahren durchgeführt werden. Das Verbinden der Kontaktlöcher erfolgt lediglich durch das Einstecken der Steckkontaktbeine mit ihren Federkontaktbereichen in die Kontaktlöcher, so dass verschiedenartige Leiterplatten wie beispielsweise Prozessorleiterplatten und Energieversorgungsleiterplatten einfach verbunden werden können. Aufwendige Kontaktleisten und Verbindungsstecker und/oder Verbindungskabel sind nicht erforderlich. Dabei wird eine zuverlässige Verbindung hergestellt.
Prinzipiell sind die Bügelsteckkontakte auch erweiterbar mit zusätzlichen Beinen, so dass beispielsweise drei oder mehr Steckkontaktbeine in einer Reihe angeordnet sind.
Der Bügelsteckkontakt umfasst zwei parallel angeordnete Steckkontaktbeine mit den Federkontaktbereichen. Die parallele Anordnung der Steckkontaktbeine ermöglicht ein gleichzeitiges Einstecken der Bügelsteckkontakte in die benachbart angeordneten Kontaktlöcher. Der Verbindungsbügel verbindet die beiden Steckkontaktbeine und kann beispielsweise zum Greifen oder Halten des Bügelsteckkontakts bei der Anbringung verwendet werden.
Die Federkontaktbereiche können in an sich bekannter Weise beispielsweise mit bauchigen Federblechen ausgeführt sein, die beim Einführen in die Kontaktlöcher elastisch zueinander verformt werden. Die Federkraft der Federkontaktbereiche bewirkt die zuverlässige Kontaktierung in den Kontaktlöchern wie auch das Herstellen der mechanischen Verbindung der Bügelsteckkontakte mit den Kontaktlöchern.
Der Bügelsteckkontakt ist vorzugsweise einteilig hergestellt. Vorzugsweise ist der Bügelsteckkontakt insgesamt aus einem elektrisch leitfähigen Material, insbesondere einem elektrisch leitfähigen Metallblech, hergestellt, vorzugsweise durch Stanzen aus einem Metallblech.
Die zwei Leiterplatten können prinzipiell beliebig ausgeführt sein und eine beliebige Funktion realisieren. Bei einer Zonensteuerungsvorrichtung ist es oftmals wichtig, unterschiedliche Leiterplatten, nämlich eine Prozessorleiterplatte und eine Energieversorgungsleiterplatte, miteinander zu verbinden. Die Energieversorgungsleiterplatte stellt elektrische Energie für den Betrieb der Prozessorleiterplatte und ggf. für den Betrieb von daran angeschlossenen Komponenten bereit, die über die Prozessorleiterplatte angesteuert werden, beispielsweise ein Motor eines Fensterhebers oder andere. Abmessungen der Leiterplatten können prinzipiell beliebig gewählt sein.
Die Anordnung der zwei Leiterplatten ist benachbart zueinander, d.h. die beiden Leiterplatten sind beispielsweise parallel nebeneinander angeordnet. Die zwei Leiterplatten liegen jeweils an ihren gegenüberliegenden Seiten zumindest teilweise aneinander an oder zwischen den beiden Leiterplatten ist ein Spalt ausgebildet. Die gegenüberliegenden Seiten sind vorzugsweise im Wesentlichen gerade, können jedoch auch eine abweichende Form aufweisen. Der Abstand zwischen den Kontaktlöchern ist möglichst klein gewählt. Vorzugsweise ist der Abstand zwischen korrespondieren Kontaktlöchern jeweils gleich, so dass sie mit einer Art Bügelsteckkontakte kontaktiert werden können. Die Kontaktlöcher können in beliebigen Anordnungen in den beiden Leiterplatten ausgebildet. Bevorzugt ist eine regelmäßige Anordnung der Kontaktlöcher, so dass die Kontaktierung mit nur einer Art von Bügelsteckkontakten typischerweise vereinfacht. Die Kontaktlöcher sind auch als Vias bekannt.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weisen die Steckkontaktbeine Anschläge auf, um das Einführen der Steckkontaktbeine in die Kontaktlöcher zu begrenzen. So kann sichergestellt werden, dass die Steckkontaktbeine mit ihren Federkontaktbereichen vollständig in die Kontaktlöcher eingeführt werden können.
Gleichzeitig wird das Einführen der Steckkontaktbeine begrenzt, so dass die Federkontaktbereiche nicht durch die Kontaktlöcher hindurchtreten und die Kontaktlöcher wieder verlassen. Die Anschläge schließen sich vorzugsweise unmittelbar an die jeweiligen Federkontaktbereiche an. Die Anschläge können sich beispielsweise an gegenüberliegenden Längsseiten von jedem der Steckkontaktbeine erstrecken, um eine symmetrische Abstützung an der Leiterplatte zu bewirken.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind die Anschläge in einer Ebene, die von den Steckkontaktbeinen und dem Verbindungsbügel aufgespannt wird, angeordnet. Der Bügelsteckkontakt weist somit eine insgesamt ebene Form auf. Dadurch kann der Bügelsteckkontakt insgesamt aus einem ebenen Blech gefertigt werden, beispielsweise durch Stanzen. Besonders bevorzugt werden die Bügelsteckkontakte als Rollenware bereitgestellt, die über die Anschläge miteinander verbunden sind.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind die Steckkontaktbeine derart angeordnet und/oder ausgeführt, dass die Federkontaktbereiche in Längsrichtung versetzt positioniert sind. In anderen Worten sind die Federkontaktbereiche bezogen auf die Längsrichtung der beiden Steckkontaktbeine unterschiedlich, d.h. versetzt, angeordnet. Dadurch können die Bügelsteckkontakte verwendet werden, um beispielsweise Leiterplatten zu kontaktieren, die nebeneinander und zusätzlich höhenversetzt angeordnet sind. Die Steckkontaktbeine können bei einem rechtwinkligen Bügelsteckkontakt, d.h. einem rechten Winkel zwischen den Steckkontaktbeinen und dem Verbindungsbügel, eine unterschiedliche Länge aufweisen. Alternativ oder zusätzlich können die Steckkontaktbeine mit einem von dem rechten Winkel abweichenden Winkel an dem Verbindungsbügel angebracht sein, so dass sich auch bei gleich langen Steckkontaktbeinen ergibt, dass die Federkontaktbereiche in Längsrichtung versetzt positioniert sind.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind die Steckkontaktbeine derart ausgeführt und/oder an dem Verbindungsbügel angeordnet sind, dass Federkontaktbereiche in Längsrichtung gleich positioniert sind. In anderen Worten sind die Federkontaktbereiche bezogen auf die Längsrichtung der beiden Steckkontaktbeine gleich angeordnet. Dadurch können die Bügelsteckkontakte verwendet werden, um Kontaktlöcher in einer Ebene zu kontaktieren. Die Steckkontaktbeine können bei einem rechtwinkligen Bügelsteckkontakt, d.h. einem rechten Winkel zwischen den Steckkontaktbeinen und dem Verbindungsbügel, die gleiche Länge aufweisen. Alternativ können die Steckkontaktbeine mit einem von dem rechten Winkel abweichenden Winkel an dem Verbindungsbügel angebracht sein, so dass die Steckkontaktbeine unterschiedliche Längen aufweisen, wodurch die Federkontaktbereiche in Längsrichtung gleich positioniert sind.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung verbindet der Verbindungsbügel die beiden Steckkontaktbeine mit einem rechten Winkel. Es wird ein U-förmiger Bügelsteckkontakt gebildet. Der U-förmige Bügelsteckkontakt ist einfach herzustellen und gut zu handhaben. Eine Länge der Steckkontaktbeine kann prinzipiell frei gewählt sein. Vorzugsweise sind die beiden Steckkontaktbeine jedoch identisch ausgebildet.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung verbindet der Verbindungsbügel die beiden Steckkontaktbeine mit einem von dem rechten Winkel abweichenden Winkel.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weisen die zwei Leiterplatten an ihren benachbarten Seiten jeweils eine Mehrzahl Reihen mit Kontaktlöchern auf, und die Kontaktlöcher der benachbarten Reihen mit Kontaktlöchern sind mit ersten Bügelsteckkontakten elektrisch verbunden und die Kontaktlöcher von sich jeweils daran anschließenden Reihen mit Kontaktlöchern sind mit zweiten Bügelsteckkontakten elektrisch verbunden, welche die ersten Bügelsteckkontakte übergreifen. Dies ermöglicht das Kontaktieren einer großen Anzahl elektrischer Kontakte zwischen den beiden Leiterplatten. Alternativ kann nur eine der Leiterplatte an ihrer zu der anderen Leiterplatte benachbarten Seite eine entsprechende Anordnung von Kontaktlöchern in mehreren Reihen aufweisen. In diesem Fall sind jedoch üblicherweise unterschiedliche erste und/oder zweite Bügelsteckkontakte erforderlich.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weisen die zwei Leiterplatten an ihren benachbarten Seiten eine Mehrzahl Reihen mit Kontaktlöchern auf, wobei die Kontaktlöcher der Reihen in Längsrichtung versetzt zueinander angeordnet sind. Dadurch können beispielsweise identische Bügelsteckkontakte verwendet werden zur Kontaktierung der Kontaktlöcher aller Reihen. Ein Übergreifen über andere Bügelsteckkontakte kann vermieden werden, wenn die Bügelsteckkontakte in einer geeigneten Abfolge entlang der benachbarten Seiten angeordnet sind. Alternativ kann nur eine der Leiterplatte an ihrer zu der anderen Leiterplatte benachbarten Seite eine entsprechende Anordnung von Kontaktlöchern in mehreren in Längsrichtung zueinander versetzten Reihen aufweisen. In diesem Fall sind jedoch üblicherweise unterschiedliche Bügelsteckkontakte erforderlich.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert. Die dargestellten Merkmale können sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen. Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele sind übertragbar von einem Ausführungsbeispiel auf ein anderes.
Es zeigt

1 eine schematische Darstellung eines Bügelsteckkontakts zum elektrischen Kontaktieren und Verbinden von zwei benachbart angeordneten Kontaktlöchern, insbesondere von Kontaktlöchern auf benachbart angeordneten Leiterplatten, mit zwei parallel angeordneten Steckkontaktbeinen, die an ihrem einem Ende Federkontaktbereiche aufweisen, und einem Verbindungsbügel, der die beiden Steckkontaktbeine an ihren den Federkontaktbereichen gegenüberliegenden Endbereichen verbindet, gemäß einer ersten, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,
2 eine schematische Detailansicht eines Federkontaktbereichs eines der Steckkontaktbeine des Bügelsteckkontakts aus 1,
3 eine schematische Detailansicht des Federkontaktbereichs aus 2 in einem teilweise in ein Kontaktloch einer Leiterplatte eingeführten Zustand,
4 eine schematische Darstellung eines Bügelsteckkontakts zum elektrischen Kontaktieren und Verbinden von zwei benachbart angeordneten Kontaktlöchern mit zwei parallel angeordneten Steckkontaktbeinen, die an ihrem einem Ende Federkontaktbereiche aufweisen, und einem die beiden Steckkontaktbeine verbindenden Verbindungsbügel gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
5 eine perspektivische, schematische Darstellung einer Leiterplatteneinheit mit zwei Leiterplatten, insbesondere einer Prozessorleiterplatte und einer Energieversorgungsleiterplatte, wobei die zwei Leiterplatten benachbart angeordnet sind und an ihren benachbarten Seiten eine Mehrzahl Kontaktlöcher aufweisen, die mit einer Mehrzahl Bügelsteckkontakte aus 1 elektrisch verbunden sind,
6 eine schematische Darstellung der Leiterplatteneinheit aus 5 in einer Seitenansicht, und
7 eine schematische Darstellung der Leiterplatteneinheit aus 5 in einer Draufansicht.

Die 1 zeigt einen Bügelsteckkontakt 10 zum elektrischen Kontaktieren und Verbinden von zwei benachbart angeordneten Kontaktlöchern 12 gemäß einer ersten, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Die Kontaktlöcher 12 sind auch als Vias bekannt.
Der Bügelsteckkontakt 10 umfasst zwei parallel angeordnete Steckkontaktbeine 14, die an einem Ende Federkontaktbereiche 16 aufweisen, wobei die Steckkontaktbeine 14 unter elastischer Verformung der Federkontaktbereiche 16 in die Kontaktlöcher 12 einführbar sind. Ein Verbindungsbügel 18 verbindet die beiden Steckkontaktbeine 14 an ihrem den Federkontaktbereichen 16 gegenüberliegenden Endbereichen. Die Steckkontaktbeine 14 sind an dem Verbindungsbügel 18 mit einem rechten Winkel angeordnet. Die Steckkontaktbeine 14 sind darüber hinaus gleich ausgeführt, so dass die Federkontaktbereiche 16 in Längsrichtung gleich positioniert sind. In anderen Worten sind die Federkontaktbereiche 16 bezogen auf die Längsrichtung der beiden Steckkontaktbeine 14 gleich angeordnet, d.h. sie weisen den gleichen Abstand von dem Verbindungsbügel 18 auf. Es wird ein gleichschenkliger, U-förmiger Bügelsteckkontakt 10 gebildet.
Die 2 und 3 zeigen den Federkontaktbereich 16 eines der Steckkontaktbeine 14 des Bügelsteckkontakts 10 aus 1 im Detail. Die Federkontaktbereiche 16 sind mit bauchigen Federblechen 20 ausgeführt, zwischen denen ein Freiraum 22 ausgebildet ist. Die beiden die Federbleche 20 werden beim Einführen in die Kontaktlöcher 12 elastisch aufeinander in Richtung des Freiraums 22 verformt. Die Federkraft der Federkontaktbereiche 16 bewirkt, dass die Federbleche 20 nach außen gedrückt werden und die Kontaktlöcher 12 innenseitig kontaktieren.
Die Steckkontaktbeine 14 weisen am freien Ende der Federkontaktbereiche 16 eine Spitze 24 auf, die das Einführen der Steckkontaktbeine 14 mit den Federkontaktbereichen 16 in die Kontaktlöcher 12 erleichtert. Zusätzlich weisen die Steckkontaktbeine 14 Anschläge 26 auf, die unmittelbar oberhalb der Federkontaktbereiche 16 ausgebildet sind und sich unmittelbar an die Federkontaktbereiche 16 anschließen. Die Anschläge 26 erstrecken sich jeweils an gegenüberliegenden Seiten von jedem der Steckkontaktbeine 14 und sind in einer Ebene, die von den Steckkontaktbeinen 14 und dem Verbindungsbügel 18 aufgespannt wird, angeordnet. Die Anschläge 26 begrenzen das Einführen der Steckkontaktbeine 14 in die Kontaktlöcher 12 und bewirken eine symmetrische Abstützung des jeweiligen Steckkontaktbeins 14.
Der Bügelsteckkontakt 10 weist eine insgesamt ebene Form auf. Der Bügelsteckkontakt 10 ist einteilig hergestellt aus einem elektrisch leitfähigen Metallblech, insbesondere durch Stanzen aus dem Metallblech.
3 zeigt zusätzlich Details des Einführens eines Federkontaktbereichs 16 in eine Leiterplatte 28, 30 mit einer Dicke d. Im vollständig eingeführten Zustand kommen die Anschläge 26 mit der Leiterplatte 28, 30 in Anlage und stützen sich an der Leiterplatte 28, 30 ab.
Die 5 bis 7 zeigen eine Leiterplatteneinheit 32, die in dieser Ausführungsform Teil einer Zonensteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug ist. Die Leiterplatteneinheit 32 umfasst zwei Leiterplatten 28, 30, die prinzipiell beliebig ausgeführt sein können und beliebige Funktionen realisieren können. In diesem Ausführungsbeispiel sind die zwei Leiterplatten 28, 30 als Prozessorleiterplatte 28 und Energieversorgungsleiterplatte 30 ausgeführt. Die Energieversorgungsleiterplatte 30 stellt elektrische Energie für den Betrieb der Prozessorleiterplatte 28 und ggf. für den Betrieb von daran angeschlossenen Komponenten bereit, die über die Prozessorleiterplatte 28 angesteuert werden, beispielsweise für einen Motor eines Fensterhebers oder andere. Abmessungen der Leiterplatten 28, 30 können prinzipiell beliebig gewählt sein. Die Prozessorleiterplatte 28 ist in diesem Ausführungsbeispiel mit einer Mehrzahl Stecker 34 ausgeführt zum Anschluss von weiteren, in den Figuren nicht dargestellten Komponenten.
Die zwei Leiterplatten 28, 30 der Leiterplatteneinheit 32 sind benachbart angeordnet. Ihre benachbarten Seiten 36 sind in dieser Ausführungsform parallel nebeneinander angeordnet. Die benachbarten Seiten 36 sind in dieser Ausführungsform als gerade Seiten 36 ausgeführt.
Die zwei Leiterplatten 28, 30 weisen an ihren benachbarten Seiten 36 eine Mehrzahl Kontaktlöcher 12 auf, die auf den beiden Leiterplatten 32, 30 jeweils in einer regelmäßigen Reihe 38, die sich entlang der benachbarten Seiten 36 erstreckt, angeordnet sind. Die Kontaktlöcher 12 sind innerhalb ihrer Reihen 38 gleichmäßig beabstandet.
Durch diese Positionierung und Ausgestaltung der zwei Leiterplatten 28, 30 ergibt sich jeweils der gleiche Abstand zwischen korrespondieren Kontaktlöchern 12 der beiden Leiterplatten 28, 30. Bevorzugt ist eine regelmäßige Anordnung, so dass die Kontaktierung mit nur einer Art von Bügelsteckkontakten 10 erfolgt.
Die Reihen 38 der Kontaktlöcher 12 der zwei Leiterplatten 28, 30 sind mit den oben angegebenen Bügelsteckkontakten 10 der ersten Ausführungsform elektrisch verbunden. Dazu sind die Steckkontaktbeine 14 der Bügelsteckkontakte 10 mit ihren Federkontaktbereichen 16 in die jeweils korrespondierenden Kontaktlöcher 12 der beiden Leiterplatten 28, 30 eingeführt. Das Einführen der Steckkontaktbeine 14 mit den Federkontaktbereichen 16 in die jeweiligen Kontaktlöcher 12 wurde bereits oben im Detail unter Bezug auf die 3 beschrieben.
4 zeigt einen Bügelsteckkontakt 10 zum elektrischen Kontaktieren und Verbinden von zwei benachbart angeordneten Kontaktlöchern 12 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Der Bügelsteckkontakt 10 der zweiten Ausführungsform entspricht weitgehend dem Bügelsteckkontakt 10 der ersten Ausführungsform, weshalb nachfolgend auf eine Beschreibung von Unterschieden zwischen den Bügelsteckkontakten 10 der zweiten Ausführungsform verglichen zu den Bügelsteckkontakten 10 der ersten Ausführungsform fokussiert wird. Nicht angegebene Details des Bügelsteckkontakts 10 der zweiten Ausführungsform entsprechen, soweit erforderlich, denen des Bügelsteckkontakts 10 der ersten Ausführungsform.
Der Bügelsteckkontakt 10 der zweiten Ausführungsform umfasst ebenfalls zwei parallel angeordnete Steckkontaktbeine 14, die an einem Ende Federkontaktbereiche 16 aufweisen. Ein Verbindungsbügel 18 verbindet die beiden Steckkontaktbeine 14 an ihrem den Federkontaktbereichen 16 gegenüberliegenden Endbereichen. Die Steckkontaktbeine 14 sind an den Verbindungsbügeln 18 mit einem rechten Winkel angeordnet. Die Steckkontaktbeine 14 sind darüber hinaus gleich ausgeführt, so dass die Federkontaktbereiche 16 in Längsrichtung gleich positioniert sind und den gleichen Abstand zu dem Verbindungsbügel 18 aufweisen.
Auch in der zweiten Ausführungsform sind die Federkontaktbereiche 16 mit bauchigen Federblechen 20 ausgeführt, zwischen denen ein Freiraum 22 ausgebildet ist. Die Steckkontaktbeine 14 weisen am freien Ende der Federkontaktbereiche 16 eine Spitze 24 auf. Zusätzlich weisen die Steckkontaktbeine 14 Anschläge 26 auf, die unmittelbar oberhalb der Federkontaktbereiche 16 ausgebildet sind und sich unmittelbar an die Federkontaktbereiche 16 anschließen. Die Anschläge 26 erstrecken sich jeweils an gegenüberliegenden Seiten von jedem der Steckkontaktbeine 14.
Wie sich im Vergleich der 1 und 4 ergibt, unterschieden sich die Bügelsteckkontakte 10 der ersten und zweiten Ausführungsform dadurch, dass bei der zweiten Ausführungsform die Federkontaktbereiche 16 und Anschläge 26 der Steckkontaktbeine 14 um 90° um ihre Längsachse verdreht angeordnet gegenüber den Bügelsteckkontakten 10 der ersten Ausführungsform. Die Anschläge 26 stehen also aus einer Ebene, die von den Steckkontaktbeinen 14 und dem Verbindungsbügel 18 aufgespannt wird, vor.
Der Bügelsteckkontakt 10 weist eine insgesamt ebene Form auf. Der Bügelsteckkontakt 10 ist aus einem elektrisch leitfähigen Metallblech hergestellt.
Die Bügelsteckkontakte 10 der zweiten Ausführungsform können identisch zu den Bügelsteckkontakten 10 der ersten Ausführungsform verwendet werden, um die in den 5 bis 7 dargestellte Leiterplatteneinheit 32 zu bilden.
Bezugszeichenliste

10: Bügelsteckkontakt
12: Kontaktloch
14: Steckkontaktbein
16: Federkontaktbereich
18: Verbindungsbügel
20: Federblech
22: Freiraum
24: Spitze
26: Anschlag
28: Leiterplatte, Prozessorleiterplatte
30: Leiterplatte, Energieversorgungsleiterplatte
32: Leiterplatteneinheit
34: Stecker
36: benachbarte Seite
38: Reihe
d: Dicke

Claims

Bügelsteckkontakt (10) zum elektrischen Kontaktieren und Verbinden von zwei benachbart angeordneten Kontaktlöchern (12), insbesondere von Kontaktlöchern (12) auf benachbart angeordneten Leiterplatten (28, 30), mit zwei parallel angeordneten Steckkontaktbeinen (14), die an einem Ende Federkontaktbereiche (16) aufweisen, wobei die Steckkontaktbeine (14) unter elastischer Verformung der Federkontaktbereiche (16) in die Kontaktlöcher (12) einführbar sind, und einem Verbindungsbügel (18), der die beiden Steckkontaktbeine (14) an ihren den Federkontaktbereichen (16) gegenüberliegenden Endbereichen verbindet.
Bügelsteckkontakt (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckkontaktbeine (14) Anschläge (26) aufweisen, um das Einführen der Steckkontaktbeine (14) in die Kontaktlöcher (12) zu begrenzen.
Bügelsteckkontakt (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschläge (26) in einer Ebene, die von den Steckkontaktbeinen (14) und dem Verbindungsbügel (18) aufgespannt wird, angeordnet sind.
Bügelsteckkontakt (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckkontaktbeine (14) derart angeordnet und/oder ausgeführt sind, dass Federkontaktbereiche (16) in Längsrichtung versetzt positioniert sind.
Bügelsteckkontakt (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckkontaktbeine (14) derart ausgeführt und/oder an dem Verbindungsbügel (18) angeordnet sind, dass Federkontaktbereiche (16) in Längsrichtung gleich positioniert sind.
Bügelsteckkontakt (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsbügel (18) die beiden Steckkontaktbeine (14) mit einem rechten Winkel verbindet.
Bügelsteckkontakt (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsbügel (18) die beiden Steckkontaktbeine (12) mit einem von dem rechten Winkel abweichenden Winkel verbindet.
Leiterplatteneinheit (32), insbesondere zur Verwendung für eine Zonensteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug, mit zwei Leiterplatten (28,30), insbesondere einer Prozessorleiterplatte (28) und einer Energieversorgungsleiterplatte (30), wobei die zwei Leiterplatten (28, 30) benachbart angeordnet sind, die zwei Leiterplatten (28, 30) an ihren benachbarten Seiten (36) eine Mehrzahl Kontaktlöcher (12) aufweisen, und die Kontaktlöcher (12) der zwei Leiterplatten (28, 30) mit Bügelsteckkontakten (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7 elektrisch verbunden sind, wobei die Steckkontaktbeine (14) der Bügelsteckkontakte (10) mit ihren Federkontaktbereichen (16) in die Kontaktlöcher (12) beider Leiterplatten (28, 30) eingeführt sind.
Leiterplatteneinheit (32) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Leiterplatten (28, 30) an ihren benachbarten Seiten (36) jeweils eine Mehrzahl Reihen (38) mit Kontaktlöchern (12) aufweisen, und die Kontaktlöcher (12) der benachbarten Reihen (38) mit Kontaktlöchern (12) mit ersten Bügelsteckkontakten (10) elektrisch verbunden sind und die Kontaktlöcher (12) von sich jeweils daran anschließenden Reihen (38) mit Kontaktlöchern (12) mit zweiten Bügelsteckkontakten (10) elektrisch verbunden sind, welche die ersten Bügelsteckkontakte (10) übergreifen.
Leiterplatteneinheit (32) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Leiterplatten (28, 30) an ihren benachbarten Seiten (36) jeweils eine Mehrzahl Reihen (38) mit Kontaktlöchern (12) aufweisen, wobei die Kontaktlöcher (12) der Reihen (38) in Längsrichtung versetzt zueinander angeordnet sind.
Zonensteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit zwei Leiterplatten (28, 30), insbesondere einer Prozessorleiterplatte (28) und einer Energieversorgungsleiterplatte (30), wobei die zwei Leiterplatten (28, 30) als Leiterplatteneinheit (32) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 10 ausgeführt sind.