DE3329651C2 - - Google Patents

Description

Aus der DE 31 00 519 A1 ist eine Steuervorrichtung mit an einer Leiterplatte angeordneten Magnetventilen bekannt, deren Magnetköpfe Kontakte aufweisen, die die Leiterplatte durchsetzen. Den Leitern an der Rückseite der Leiterplatte sind flache U-Klemmen mit gegeneinander vorgespannten Klemmschenkeln zugeordnet, zwischen denen die Flachsteckerkontakte der Magnetköpfe gehalten sind.

Aus der US 33 40 440 ist eine Einrichtung mit im rechten Winkel zueinander angeordneten Leiterplatten bekannt. Die eine der Leiterplatten ist in M- förmige Steckerbuchsen einsteckbar, die an der anderen Leiterplatte mittels Lötsteckzapfen befestigt sind. Beim Einstecken der Leiterplatte kontaktieren die parallelen Kontaktstege der M-förmigen Steckerbuchsen mit Leiterbahnen der eingesteckten Platine. Die Klemmkraft der M-förmigen Steckerbuchsen ist verhältnismäßig gering, so daß die Kontaktierung mit den Leiterbahnen insbesondere bei unterschiedlicher Platinendicke zu Funktionsbeeinträchtigungen führen kann.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Steuergerät mit den vorgenannten Merkmalen so zu verbessern, daß eine kleine und kompakte Baueinheit erzielt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Leiterplatte mit einem Durchbruch für den Durchtritt jedes Flachsteckers versehen ist und daß an ihrer dem Magnetkopf abgewandten Bauteilseite die Steckerbuchse und eine als mindestens ein Hybridschaltungsbauteil ausgebildete Steuereinheit vorgesehen ist.

Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sowie weitere Vorteile und wesentliche Einzelheiten der Erfindung sind den Merkmalen der Unteransprüche entnehmbar.

In der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren wird in schematischer Darstellung eine bevorzugte Ausführungsform als Beispiel gezeigt. Es stellt dar

Fig. 1 ein als Zwischenstecker ausgebildetes Steuergerät in geschnittener Ansicht und in einer Anordnung zwischen einem Magnetkopf und einem Gerätestecker,

Fig. 2 eine vergrößerte Teilansicht der Leiterplatte mit einer Steckerbuchse und einem Hybridschaltungsbauteil gemäß der Fig. 1.

Das in der Zeichnung dargestellte Steuergerät 1 ist als Zwischenstecker ausgebildet und befindet sich zwischen einer Gerätesteckdose 2 eines Magnetkopfes für ein Ventil oder dergleichen und einem Gerätestecker 3, der an einem Elektrokabel angeschlossen ist. Das Steuergerät 1 weist ein aus Kunststoff gebildetes Gehäuse 4 auf, das im wesentlichen aus einer rechtecktopfförmigen Schale 5 und einem Schalendeckel 6 besteht. Die Trennfuge 7 zwischen der Schale 5 und dem Schalendeckel 6 befindet sich in einer Ebene nahe der Wandung 8 des Schalendeckels 6. In der Wandung 8 des Schalendeckels 6 sind schmalrechteckförmige Durchgangsöffnungen ausgebildet, durch die die als Messerkontakt ausgeführten Flachstecker 9 der Gerätesteckdose 2 in das Gehäuse 4 eindringen.

Im Bereich der Trennfuge 7 ist im Gehäuse 4 eine Leiterplatte 10 angeordnet, die in einer Ausnehmung im Seitenwandungsbereich des Schalendeckels 6 randseitig gelagert ist und sich somit dicht neben der Wandung 8 befindet, so daß zwischen dieser Wandung 8 und der Leiterbahnfläche 11 der Leiterplatte 10 ein nur kleiner Abstand 12 als Freiraum für entsprechende Lötverbindungen besteht. In der Mitte des Gehäuses 4 ist ein Isolationsrohr 13 ausgebildet, in dem eine von dem Gerätestecker 3 bis in die Gerätesteckdose 2 reichende Verbindungsschraube 14 gelagert ist. Die Breite des Gehäuses 4 ist so bemessen, daß sie gleich der Breite des Gerätesteckers 3 und der Gerätesteckdose 2 ist, so daß keinerlei Gehäuseteile überstehen und eine kompakte Baueinheit gegeben ist. Dadurch ist es möglich, mehrere Magnetventile mit entsprechenden Steuergeräten 1 unmittelbar nebeneinander anzuordnen.

Die Flachstecker 9 der Gerätesteckdose 2 durchsetzen die Durchbrüche 15 in der Leiterplatte 10 und befinden sich in Steckerbuchsen 16, 16′ die auf der Bauteilseite 17 der Leiterplatte 10 angeordnet sind und mit parallelen Kontaktstegen 18, 18′ fest an den Seitenflächen der Flachstecker 9 anliegen. Zudem befinden sich auf der Bauteilseite 17 der Leiterplatte 10 zwei Hybridschaltungsbauteile 19, 19′, die als miniaturisierte Steuereinheit für den Magnetkopf ausgeführt sind, wobei durch diese Dickfilm- beziehungsweise Schichttechnik eine äußerst platzsparende elektronische Steuerschaltungseinheit unter Einsparung der sonst üblichen Kondensatoren, Widerstände etc. gebildet ist. Dabei können auch vorteilhaft Dioden, Transistoren und integrierte Schaltkreise (IC) in ungehäuster Form auf den vorzugsweise aus Keramikmaterial oder dergleichen gebildeten Hybridträger aufgebracht werden, so daß nur eine äußere Abschlußisolierung erforderlich ist und ebenfalls eine sehr kleine Ausführungsform erzielt werden kann. Die hier dargestellten zwei Hybridschaltungsbauteile 19, 19′ sind nur ein Anschauungsbeispiel. Es ist selbstverständlich möglich, nur einen einzigen Hybridschaltungsbauteil 19 im erfindungsgemäßen Steuergerät 1 vorzusehen. Außerdem ist es möglich, die Leiterplatte 10 bei entsprechender Materialauswahl selbst als Hybridträger auszubilden und mit entsprechenden Filmschichten zu versehen, so daß die Leiterplatte selbst als Hybridschaltungsbauteil ausgeführt ist.

Die Hybridschaltungsbauteile 19, 19′ sind in Längsrichtung parallel zu den Steckerbuchsen 16 auf der Leiterplatte 10 angeordnet und befinden sich neben dem Isolationsrohr 13. Die Länge der Hybridschaltungsbauteile 19, 19′ ist so bemessen, daß sie nur etwas kleiner ist als die Länge der Schale 5 des Gehäuses 4. Der Endbereich 20 der Hybridschaltungsbauteile 19, 19′ befindet sich somit nahe der Grundwand 21 der Schale 5 in einer Ausnehmung neben dem Fuß 22 der Kontaktstifte 23, 23′, die in der Grundwand 21 der Schale 5 befestigt sind. Von den Kontaktstiften 23, 23′ sind Leiter 24 parallel zur Seitenwand 25 der Schale 5 zur Leiterplatte 10 geführt. Die Steckerbuchsen 16, 16′ sind von der Längsmittenachse 26 des Gehäuses 4 weiter entfernt angeordnet als die Hybridschaltungsbauteile 19, 19′. Dabei ist im wesentlichen eine spiegelsymmetrische Anordnung der Hybridschaltungsbauteile 19, 19′ und der Steckerbuchsen 16, 16′ bezüglich der Achse 26 getroffen worden. Da die Steckerbuchsen 16, 16′ praktisch ausschließlich auf der Bauteilseite 17 der Leiterplatte 10 angeordnet sind, kann der Abstand 12 auf ein sehr kleines Mindestmaß herabgesetzt werden, so daß insgesamt in Richtung der Achse 26 das Steuergerät 1 äußerst kurz ausgeführt werden kann, wobei die Länge kleiner als die Breite des Gehäuses 4 ist.

Die erfindungsgemäße Steckerbuchse 16 kann vorteilhaft auch bei anderweitigen Leiterplatten Verwendung finden und besteht aus einem Federdraht, der einen vorzugsweise runden Querschnitt aufweist. Als Material kann zweckmäßig Kupfer-Beryllium verwendet werden. Ein bevorzugter Drahtdurchmesser beträgt etwa 0,5 Millimeter. Die Steckerbuchse 16 ist dabei als materialeinheitlich einstückiges Bauteil ausgeführt und so gebogen, daß an der oberen Seite ein als Kreisbogenteil ausgebildeter Federkraftbügel 27 gebildet ist, der die beiden parallelen Kontaktstege 18, 18′ miteinander verbindet. An die Kontaktstange 18, 18′ schließen sich zwei Winkelstücke 29, 29′ an, die mit ihren Qauerschenkeln 30 rechtwinklig in entgegengesetzten Richtungen von den Kontaktstegen 18, 18′ abgebogen sind. An den Endbereichen der nach unten verlaufenden Schenkel 31 der Winkelstücke 29, 29′ sind Lötsteckzapfen 32, 32′ ausgebildet.

Die Steckerbuchse 16, 16′ ist so gestaltet, daß sie bezüglich ihrer Längsachse 33 spiegelsymmetrisch ist. Die beiden Lötsteckzapfen 32, 32′ befinden sich in einem solchen Abstand zueinander, der etwas größer ist als der Durchmesser des Federkraftbügels 27. Der Abstand ist auch so bemessen, daß er etwas kleiner ist als der Abstand der Bohrungen 34, 34′ in der Leiterplatte 10. Die Bohrungen 34, 34′ sind in einem bei Leiterplatten üblichen Rastermaßabstand ausgebildet. Die Schenkel 31 der rechtwinkligen Winkelstücke 29 29′ besitzen eine nach außen gerichtete Wölbung 35, wodurch die Schenkel 31 fest in den Bohrungen 34, 34′ arretiert sind, wobei Randbereiche der Bohrungen 34, 34′ vorzugsweise unter federnder Vorspannung von den Schenkelteilen übergriffen werden. Beim Bestücken der Leiterplatte 10 mit den Steckerbuchsen 16, 16′ sind letztere dadurch bereits ohne Verlötung fest mit der Leiterplatte 10 fixiert, so daß auch bei nachfolgenden Arbeitsgängen keine unbeabsichtigten Verschiebungen auftreten können. Die Lötsteckzapfen 32, 32′ können somit auch problemlos in einem Schwallbad mit den Leiterbahnen der Leiterplatte 10 verlötet werden.

Die Querschenkel 30 der Winkelstücke 29, 29′ sind so von den Kontaktstegen 18, 18′ abgebogen, daß der Außenradius der Abbiegungsbereiche zum leichten Einführen des Flachsteckers 9 eine als Rundung ausgebildete Einführung 36 aufweist. Der Federkraftbügel 27, dessen Durchmesser etwa gleich der Länge des Kontaktsteges 18 18′ ist, wirkt als Dauerkraftspeicher, der auch nach vielfachen Kupplungsvorgängen keine Ermüdungserscheinungen bei der Steckerbuchse 16 aufkommen läßt, sondern gewährleistet, daß die Kontaktstege 18, 18′ mit weitgehend gleichbleibendem Kontaktdruck gegen die Seitenflächen des Flachsteckers 9 gedrückt werden. Insbesondere durch die schrägen Abbiegungen im Übergangsbereich der Kontaktstege 18, 18′ zum Federkraftbügel 27 wird erreicht, daß der Flachstecker 9 bei einer angreifenden Entkupplungskraft entgegen der Einsteckrichtung verstärkt zwischen den Kontaktstegen 18, 18′ gehalten beziehungsweise eingepreßt wird, wodurch eine unbeabsichtigte Entkupplung mit Sicherheit vermieden und selbst bei starken Schwingungsbeanspruchungen oder dergleichen stets eine hohe Kupplungskontaktierung gegeben ist.

Claims (20)

1. Als Zwischenstecker ausgebildetes Steuergerät für einen Magnetkopf, insbesondere für ein Magnetventil, das zwischen dem Magnetkopf und einem Gerätestecker anzuordnen ist, mit einem Gehäuse, das eine bestückte Leiterplatte, Steckerbuchsen zur Aufnahme magnetkopfseitiger Flachstecker und Kontaktstifte für die Kontaktelemente des Gerätesteckers aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Leiterplatte (10) mitje einem Durchbruch (15) für den Durchtritt jedes Flachsteckers (9) versehen ist und
daß an ihrer dem Magnetkopf abgewandten Bauteilseite (17) die Steckerbuchse (16, 16′) und eine als mindestens ein Hybridschaltungsbauteil (19, 19′) ausgebildete Steuereinheit vorgesehen sind.

2. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (4) aus einer Schale (5) und einem Schalendeckel (6) besteht und die Trennfuge (7) zwischen diesen Teilen in einer Ebene nahe der Wandung (8) des Schalendeckels (6) ausgebildet ist.

3. Steuergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (10) mit ihrer Leiterbahnfläche (11) in nur geringem Abstand (12) zu der Wandung (8) des Schalendeckels (6) des Gehäuses (4) angeordnet ist.

4. Steuergerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Hybridschaltungsbauteil (19, 19′) in Steckrichtung im wesentlichen parallel zu den Steckerbuchsen (16, 16′) auf der Leiterplatte (10) angeordnet ist.

5. Steuergerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Hybridschaltungsbauteil (19, 19′) in Steckrichtung parallel neben einem zentralen Isolationsrohr (13) in der Schale (5) des Gehäuses (4) angeordnet ist.

6. Steuergerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Steckrichtung die Länge jedes Hybridschaltungsbauteils (19, 19′) annähernd gleich der Länge der Schale (5) des Gehäuses (4) ist.

7. Steuergerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Endbereich (20) jedes Hybridschaltungsbauteils (19, 19′) im Bereich neben dem Fuß (22) der Kontaktstifte (23, 23′) nahe der Grundwand (21) der Schale (5) des Gehäuses (4) angeordnet ist.

8. Steuergerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (4) zwei Hybridschaltungsbauteile (19, 19′) vorgesehen sind, die mit den Steckerbuchsen (16, 16′) bezüglich der in Steckrichtung laufenden Achse (26) des Gehäuses (4) im wesentlichen spiegelsymmetrisch angeordnet sind.

9. Steuergerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckerbuchsen (16, 16′) in einem größeren Abstand von der in Steckrichtung verlaufenden Achse (26) des Gehäuses (4) angeordnet sind als jeder Hybridschaltungsbauteil (19, 19′).

10. Steuergerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des die Leiterplatte (10) mit mindestens einem Hybridschaltungsbauteil (19, 19′) und die Steckerbuchsen (16, 16′) beinhaltenden Gehäuse (4) im wesentlichen gleich der Breite des Magnetkopfes beziehungsweise des Gerätesteckers (3) und/oder der Gerätesteckdose (2) ist.

11. Steuergerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Steckerbuchse (16, 16′) zwei parallele Kontaktstege (18, 18′) aufweist, die an den der Einsteckseite abgewandten Enden über einen Federkraftbügel (27) verbunden sind und an den anderen Enden jeweils als in die Leiterplatte (10) einsetzbare Lötsteckzapfen (32, 32′) ausgebildet sind.

12. Steuergerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Federkraftbügel (27) im wesentlichen als Kreisbogenteil ausgebildet ist.

13. Steuergerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser jedes Federkraftbügels (27) etwa gleich der Länge der zugehörigen Kontaktstege (18, 18′) ist.

14. Steuergerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den beiden Lötsteckzapfen (32, 32′) der beiden Kontaktstege (18, 18′) jeder Steckerbuchse (16, 16′) mindestens gleich dem Durchmesser des zugehörigen Federkraftbügels (27) ist.

15. Steuergerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kontaktsteg (18, 18′) zwischen einem parallel zur Steckrichtung verlaufenden Teil und dem Lötsteckzapfen (32, 32′) zu einem zweischenkligen Winkelstück (29, 29′) gebogen ist.

16. Steuergerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der den Lötsteckzapfen (32, 32′) aufweisende Schenkel (31) des Winkelstücks (29, 29′) eine Wölbung (35) aufweist und der andere Schenkel senkrecht zur Steckrichtung verläuft.

17. Steuergerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schenkel (31) jedes Kontaktsteges (18, 18′) mit einer Wölbung (35) unter Vorspannung in einer Bohrung (34, 34′) der Leiterplatte (10) so fixiert ist, daß ein Lötzapfen (32 32′) über die Leiterplatte (10) vorragt.

18. Steuergerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Abbiegung jedes Schenkels (30) vom parallel zur Steckrichtung verlaufenden Teil jedes Kontaktsteges (18, 18′) eine Einführschräge (36) für einen der Flachstecker (9) ausgebildet ist.

19. Steuergerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Steckerbuchse (16, 16′) als materialeinheitlich einstückiges Bauteil ausgeführt ist.

20. Steuergerät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß jede Steckerbuchse (16, 16′) aus einem runden Federdraht gebildet ist.