DE3437988C3 - Elektrisches Schaltgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung geht von einem elektrischen Schaltgerät nach der Gattung des Hauptanspruchs aus. Es sind schon zahlreiche Schaltgeräte mit wenigstens zwei Leiterplatten bekannt. Bei diesen Schaltgeräten sind die Steckverbin­ dungsteile in einer Steckerleiste zusammengefaßt auf einer der Leiterplatten so angeordnet, daß ihr Steckab­ schnitt abgedichtet aus dem Gehäuse geführt ist, um dort mit den am Kabelbaum angeschlagenen Gegensteckern ver­ bunden zu werden.

Die auf den Leiterplatten angeordneten elektrischen/elek­ tronischen Bauelemente sind über zugeordnete Leiterbahnen mit den Anschlußfahnen der Steckverbindungsteile und so­ mit weiter über den Kabelbaum mit Gegenstecker mit den in ihrer Funktion zu beeinflussenden Aggregaten bei­ spielsweise Zündsystem, Motronic oder Antiblockiersystem eines Kraftfahrzeugs verbunden.

Bei den bekannten Schaltgeräten ist jedoch von Nachteil, daß auf den Leiterplatten lange Leiterbahnen und somit viel Platz für deren Führung auf den Leiterplatten benötigt werden. Um die Verbindung von den Anschlußfahnen der le­ diglich auf einer ersten Leiterplatte angeordneten Steck­ verbindungsteile mit den zugeordneten Bauelementen auf einer an deren Leiterplatten herzustellen, müssen die Leiterbahnen über die erste Leiterplatte hinweg über zahlreiche zusätzliche Leiterplattenverbinder auf die weitere oder weiteren Leiterplatten und auf diesen bis hin zu den dort angeordneten Bauelementen geführt werden.

Als Vorteil ist anzusehen, daß das Schaltgerät mit den kürzeren Verbindungen wesentlich weniger anfällig gegenüber elektromagnetischen Störeinflüssen ist.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Hauptanspruch an­ gegebenen Schaltgeräts möglich.

Aus der US-39 04 812 ist ein elektrisches Schaltgerät der gattungs­ gemäßen Art bekannt, in dem ein oder mehrere Leiterplatten angeord­ net sind, deren externe Kontaktierung mittels jeweils mehrerer Steckverbindungsteile vorgenommen wird, die in an einer Stirnseite des Schaltgerätes angebrachten mehrere Anschlußbuchsen münden.

Diese Ausführung des elektrischen Schaltgerätes erfordert bei der Vielzahl der externen Kontaktierungspunkte von einer oder mehreren Leiterplatten einen hohen Montageaufwand, da mehrere Gegenstecker einzeln aufzustecken und durch Verschraubung zu sichern sind.

Zudem ist jede Anschlußbuchse einstückig ausgeführt und die Montage von Steckverbindungsteilen, die von verschiedenen Leiterplatten aus­ gehen, erschwert.

Ferner ist aus der DE-AS 19 10 329 ein zwei Trägerplatten für elek­ trische Schaltungen enthaltendes Bauteil bekannt, bei dem jede der Trägerplatten Anschlußelemente aufweist, die jeweils durch eine lei­ stenartige Isolierstoffplatte geführt sind. Beide Isolierstoffplat­ ten werden auf der Anschlußseite des Bauteils nebeneinander einge­ setzt und schließlich mit Gießharz unlösbar verbunden, so daß ein Auswechseln der Trägerplatten nicht mehr möglich ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, das gattungsgemäße elektrische Schalt­ gerät so weiterzubilden, daß eine zentrale Kontaktierung aller Ein­ zelkontakte der Leiterplatten durch einen einzigen Gegenstecker er­ möglicht ist bei leichter Auswechselbarkeit einzelner Leiterplatten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 ge­ löst, wobei durch eine geteilte Stecker­ leiste die Leiterbahnen auf den Leiterplatten verkürzt und die An­ zahl der Leiterplattenverbinder verringert, weil jeder Steckerlei­ stenteil mit den zugehörigen Steckverbindungsteilen auf der Leiter­ platte angeordnet ist, die die Bauelemente trägt, welche mit diesen Steckverbindungsteilen zu verbinden sind. Dadurch kann das Steuerge­ rät kleiner und kostengünstiger hergestellt werden. Besonders vorteilhaft ist, daß die Teile der Steckerleiste lösbar miteinander oder mindestens ein Teil mit einem Aufnahmeteil lösbar verbunden sind. Dadurch wird eine einfache kostensparende Montage ermöglicht.

Außerdem sind die Teile der Steckerleiste gegeneinander und gegenüber dem Aufnahmeteil abgedichtet, um eine feuchtig­ keits- und schmutzdichte Anordnung der Steckerleiste zu ge­ währleisten, durch die ebenfalls abgedichtet die Steckver­ bindungsteile aus dem Gehäuse des Schaltgeräts herausge­ führt sind.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher er­ läutert. Es zeigt

Fig. 1 den Steckbereich eines elek­ trischen Schaltgeräts in Vorderansicht, Fig. 2 das elek­ trische Schaltgerät im Teilschnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 eine Teilansicht bei III in Fig. 1 in vergrößertem Maßstab, Fig. 4 einen Schnitt ent­ lang der Linie IV-IV in Fig. 3 mit einer Abwandlung ge­ genüber Fig. 2 und Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V in Fig. 3.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles

Ein elektrisches Schaltgerät hat eine Grundplatte 1 aus Metall, an deren Vorderseite ein Aufnahmekörper 2 aus iso­ lierendem Kunststoff für Teile einer vielpoligen Steck­ vorrichtung befestigt ist. Der Aufnahmekörper 2 ist dazu mit zwei Schenkeln 3 versehen, an denen je ein Rastbolzen angeformt ist, welcher in einer zugeordneten Bohrung der Grundplatte 1 eingerastet ist, oder in denen je eine Boh­ rung 4 ausgebildet ist, durch welche ein Niet 5 oder eine Schraube ragt, mit welchen der Aufnahmekörper 2 an die Grundplatte 1 genietet oder geschraubt ist (Fig. 4). Am Aufnahmekörper 2 ist ein vorstehender Führungsrand 6 ange­ formt, der einen zur Aufnahme eines an sich bekannten und nicht näher dargestellten Gegensteckers der vielpo­ ligen Steckvorrichtung dienenden Steckbereich 7 umgibt.

In den Aufnahmekörper 2 ist ein Teil 8 einer geteilten Steckerleiste 9 integriert. In dem Teil 8 sind eine Viel­ zahl von Flachsteckern 10 abgedichtet eingebettet. Dabei ragen die in zwei Reihen angeordneten Flachstecker 10 mit ihrem Steckabschnitt 11 in den Steckbereich 7 außerhalb des Schaltgeräts, während ihr anderes Ende als Anschluß­ fahne 12 ausgebildet und an zugeordnete, nicht näher dar­ gestellte Leiterbahnen einer ersten Leiterplatte 13 im Innern des Schaltgeräts angelötet ist. Die erste Leiter­ platte 13 ist beispielsweise an den Schenkeln 3 des Auf­ nahmekörpers 2 befestigt und trägt somit zugleich das erste Teil 8 der Steckerleiste 9. Die Leiterbahnen der ersten Leiterplatte 13 verbinden die zugeordneten Anschluß­ fahnen 12 der Flachstecker 10 mit den ebenfalls auf der ersten Leiterplatte 13 in an sich bekannter und nicht näher dargestellter Weise angeordneten elektrischen/elektronischen Bauelementen.

Nahe ihrem dem Aufnahmekörper 2 abgewandten Rand ist die Leiterplatte 13 mit Raststiften 14 an der Grundplatte 1 befestigt. Die Raststifte 14 haben einen Bund 15, dessen Höhe den Abstand zwischen Grundplatte 1 und erster Lei­ terplatte 13 bestimmt.

Im Schaltgerät sind so zahlreiche elektrische/elektronische Bauelemente untergebracht, daß die erste Leiterplatte 13 nicht ausreicht, die Bauelemente samt zugeordneten Lei­ terbahnen aufzunehmen. Daher ist im Schaltgerät eine zweite Leiterplatte 16 parallel zur ersten Leiterplatte 13 unter­ gebracht. Sie ist mit einem Randabschnitt in einer Nut 17 des Aufnahmekörpers 2 aufgenommen. Die Nut 17 ist an ihrer Oberseite mit einer Einführschräge 18 versehen. Am gegenüber­ liegenden Randabschnitt ist eine Anschlußleiste 19 für eine Flachleitung 20 auf der zweiten Leiterplatte 16 mit angeformten Rastbolzen 21 lösbar befestigt. Die erste Leiterplatte 13 ist desgleichen mit einer zugeordneten Anschlußleiste 22 für die Flachleitung 20 versehen, deren Rastbolzen 23 an der ersten Leiterplatte 13 eingerastet sind. Dabei ragen die Enden der Flachleitung 20 in an sich bekannter Weise in zugeordnete Bohrungen der Leiter­ platten 13, 16 im Lötbereich zugeordneter Leiterbahnen, an die sie gelötet sind. Durch die Flachleitung 20 sind Bauelemente auf beiden Leiterplatten 13, 16 auf möglichst kurzem Wege direkt verbunden. Außerdem sind die Anschluß­ leisten 19 und 22 mittels Rastvorrichtungen 24 mit Ab­ standsbolzen 25 lösbar verbunden und halten die Leiter­ platten 13 und 16 in gewünschtem Abstand zueinander.

Nahe dem in die Nut 17 des Aufnahmekörpers 2 ragenden Rand der zweiten Leiterplatte 16 ist ein zweites Teil 26 der Steckerleiste 9 mit angeformten Rastbolzen 27 an der zwei­ ten Leiterplatte 16 befestigt. Im Teil 26 der Stecker­ leiste 9 sind Flachstecker 28 in einer Reihe als dritte Steckerreihe der Steckvorrichtung abgedichtet eingebettet. Die Steckabschnitte 29 der Flachstecker 28 ragen parallel zu den Steckabschnitten 11 der Flachstecker 10 in den Steckbereich 7 des Aufnahmekörpers 2. Die Anschlußfahnen 30 bildenden Enden der Flachstecker 28 erstrecken sich in entgegengesetzter Richtung zu den Anschlußfahnen 12 der Flachstecker 10 durch zugeordnete Bohrungen der zweiten Leiterplatte 16, wo sie an zugeordnete Leiterbahnen ge­ lötet sind. Die Flachstecker 28 und somit deren Anschluß­ fahnen 30 sind auf diese Weise auf kürzestem Wege mit zugeordneten Bauelementen verbunden, die auf der zweiten Leiterplatte 16 angeordnet sind.

Der zweite Teil 26 der Steckerleiste 9 ist lösbar am Auf­ nahmekörper 2 und somit an dem darin integrierten ersten Teil 8 der Steckerleiste 9 verbunden. Der Aufnahmekörper 2 ist dazu mit einer Öffnung 31 versehen, die sich über die ganze Länge des ersten Teils 8 der Steckerleiste 9 er­ streckt. Der obere, dem Steckbereich 7 zugewandte Rand der Öffnung 31 ist mit einer Verriegelungskante 32 mit recht- oder spitzwinkligem Querschnitt versehen. Die Öffnung 31 verläuft im wesentlichen schräg durch den Aufnahmekörper 2, so daß ihre obere und ihre untere Wand Einführschrägen 33 und 34 bilden, welche etwa parallel zur Einführungs­ schräge 18 der Nut 17 für die zweite Leiterplatte 16 lie­ gen. Am unteren, dem Innern des Schaltgeräts zugewandten Rand der Öffnung 31 ist eine ebenfalls recht- oder spitz­ winklige Anschlagkante 35 angeformt.

Der in den Steckbereich 7 ragende Rand des Teils 26 der Steckerleiste 9 ist als recht- oder spitzwinkliger Ver­ riegelungshaken 36 ausgebildet, welcher hinter die Ver­ riegelungskante 32 greift, wenn der Teil 26 in die Öff­ nung 31 geschoben ist. Ein Vorsprung 37 an der Unterseite des Teils 9 liegt dann an der Anschlagkante 35 des Auf­ nahmekörpers 2 innerhalb des Schaltgeräts an.

An jeder Querseite des Führungsrandes 6 des Aufnahmekörpers 2 ist nahe dem unteren Rand der Öffnung 31 ein in den Steckbereich 7 sich zu dessen Mitte verbreiternder Führungs­ steg 38 angeformt. Jeder Führungssteg 38 ist noch an seiner der Öffnung 31 zugewandten Seite mit einer Schräge 39 ver­ sehen, welche zu einem Endabschnitt 40 der Öffnung 31 geneigt ist, der schmäler ist als die übrige Öffnung 31. Die Schräge 39 ist jedoch nur an dem inneren Abschnitt des Führungssteges 38 angeformt, während der äußere Ab­ schnitt des Führungssteges 38 als Rastkante 38a dient.

An jeder Querseite des zweiten Teils 26 der Stecker­ leiste 9 ist ein Federarm 41 angeformt zum Verriegeln des zweiten Teils 26 der Steckerleiste 9 in der Öffnung 31, 40 des Aufnahmekörpers 2 hinter dem äußeren Abschnitt 38a des Führungssteges 38.

Bei der Montage des elektrischen Schaltgeräts werden die mit Leiterbahnen versehenen und Bauelemente tragen­ den Leiterplatten 13 und 16, an welchen die zugeordneten Teile 8 - integriert in den Aufnahmekörper 2 - bzw. 26 der Steckerleiste 9 angeordnet sind, zum Prüfen und Ab­ gleichen der Schaltung und eventuellem Nachlöten neben­ einander gelegt. Die Leiterplatten 13 und 16 sind dabei bereits über ihre Anschlußleisten 19 bzw. 22 und die in ihnen aufgenommene Flachleitung 20 gegeneinander schwenk­ bar miteinander verbunden. Zum Zusammenfügen der Teile 8 und 26 zur Steckerleiste 9 wird die zweite Leiterplatte 16 um die Flachleitung 20 auf die erste Leiterplatte 13 zugeschwenkt. Der Teil 26 auf der zweiten Leiterplatte 16 wird parallel zu den Einführschrägen 33 und 34 und somit unter einem spitzen Winkel zur ersten Leiterplatte 13 in die Öffnung 31 geschoben. Gleichzeitig gelangt der Rand der zweiten Leiterplatte 16 entlang der Einführschräge 18 in die Nut 17 des Aufnahmekörpers 2. Wenn der Vorsprung 37 des Teils 26 auf die Anschlagkante 35 gelangt, wird die Baueinheit aus zweiter Leiterplatte 16 und zweitem Teil 26 um die Anschlagkante 35 geschwenkt, so daß sich das Ende der zweiten Leiterplatte 16 mit der Anschluß­ leiste 19 auf die Anschlußleiste 22 und somit auf die erste Leiterplatte 13 zu bewegt und der Verriegelungs­ haken 36 des Teils 26 hinter die Verriegelungskante 32 an der Öffnung 31 einrastet. Die beim Einstecken des Teils 26 an den Führungsstegen 38 und deren Schräge 39 gleitenden Federarme 41 schwenken dabei zunächst auf den Teil 26 zu und rutschen beim Schwenken des Teils 26 um die Anschlag­ kante 35, wobei sie wieder von dem Teil 26 wegschwenken, in den Endabschnitt 40 der Öffnung 31 und rasten dort ein. Der Teil 26 und mit ihm die zweite Leiterplatte 16 lassen sich dann nicht mehr parallel zur ersten Leiterplatte 13 auf den Aufnahmekörper 2 mit dem ersten Teil 8 der Steckerleiste 9 zu oder von ihm weg bewegen. Die in den Endabschnitten 40 der Öffnung 31 eingerasteten Federarme 41 verhindern ein Zurückschwenken des Teils 26 und der an ihm befestigten zweiten Leiterplatte 16. Der lösbare Teil 26 der Steckerleiste 9 ist somit die zweite Leiter­ platte 16 tragend selbsthaltend am Aufnahmekörper 2 ver­ riegelt. Zusätzlich wird danach die zweite Leiterplatte 16 noch durch die Anschlußleiste 19 über die Rastvor­ richtung 24 und die Anschlußleiste 22 an der ersten Lei­ terplatte 13 lösbar befestigt (Fig. 2).

Eine abgewandelte Ausführung des lösbaren Teils der Stecker­ leiste 9 ist in den Fig. 4 und 5 dargestellt. Soweit die Teile gleich denen des Ausführungsbeispieles nach den Fig. 1 bis 3 sind, haben sie die selben Bezugszahlen.

Der lösbare Teil 42 der Steckerleiste 9 ist mit einem Flansch 43 versehen, in dem eine Aufnahmenut 44 für einen Dichtring 45 ausgebildet ist. Der Flansch 43 ragt über den dem Innern des Schaltgeräts zugewandten Rand der Öffnung 31 und drückt bei eingerastetem Teil 42 den Dichtring 45 gegen die Innenseite 46 des Aufnahmekörpers 2. Dadurch sind die Teile 42 und 8 der geteilten Stecker­ leiste 9 zusätzlich gegeneinander abgedichtet. Dann ist auch das Schaltgerät im Steckbereich 7 zusätzlich abge­ dichtet.

Zum Lösen des zweiten Teils 26 bzw. 42 wird zunächst die Rastvorrichtung 24 zwischen den Anschlußleisten 19 und 22 gelöst und die Federarme 41 werden mittels eines einfachen Werkzeugs aufeinander zugeschwenkt, bis sie sich hinter der Rastkante 38a hervor- und die zweite Leiterplatte 16 mit dem Teil 26 bzw. 42 sich um die An­ schlagkante 35 von der ersten Leiterplatte 13 wegschwen­ ken und danach der Teil 26 bzw. 42 aus der Öffnung 31 des Aufnahmekörpers 2 ziehen läßt.

Es können mehr als ein lösbares Teil der Steckerleiste 9 ausgebildet und mit einem in den Aufnahmekörper 2 integrierten Teil 8 zu­ sammengefügt werden.

Eine Abdeckkappe 47 ist mit einem Rand 48 an ihrer Vor­ derseite eingesetzt, während die anderen drei Seiten der Abdeckkappe 47 mit einem Bördelrand 50 um den Rand der Grundplatte 1 gelegt sind, wodurch das Schaltgerät ver­ schlossen ist.

Claims (4)

1. Elektrisches Schaltgerät mit einem Gehäuse, in dem mindestens zwei Leiterbahnen und elektrische Bauelemente tragende Leiterplatten untergebracht und abgedichtet aus dem Gehäuse geführte Steck­ verbindungsteile angeordnet sind, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Steckverbindungsteile (10; 28) in einer Steckerleiste (9) aus mindestens zwei Teilen (8 und 26; 8 und 42) aufgenommen sind, wo­ bei die jeweils mit Leiterbahnen einer Leiterplatte (13 bzw. 16) verbundenen Steckverbindungsteile (10 bzw. 28) in dem Teil (8 bzw. 26 oder 42) der Steckerleiste (9) angeordnet sind, der über diese Steckverbindungsteille (10 bzw. 28) mit dieser Leiterplatte (13 bzw. 16) befestigt ist, und mindestens einer der Teile (26; 42) der Steckerleiste (9) lösbar mit einem Aufnahmekörper (2) des Gehäuses für den Gegenstecker der Steckverbindungsteile (10; 28) verbunden ist, und die Teile (8 und 26; 8 und 42) der Steckerleiste (9) in dem Aufnahmekörper (2) angeordnet sind und der andere der Teile (8) der Steckerleiste (9) in den Aufnahmekörper (2) integriert ist.

2. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes lösbare Teil (26 bzw. 42) der Steckerleiste (9) mit einer Rastvorrich­ tung (36 bzw. 37) versehen ist, welche bei einge­ stecktem Teil (26; 42) am Aufnahmekörper (2) oder an dem in den Aufnahmekörper (2) integrierten Teil (8) der Steckerleiste (9) einrastbar ist.

3. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes lösbare Teil (26 bzw. 42) der Steckerleiste (9) mit quer zur Steck­ richtung federnden Armen (41) versehen ist, welche beim Einstecken des Teils (26 bzw. 42) an Einführ­ schrägen (38, 39) gleiten und bei eingestecktem Teil (26 bzw. 42) in einer Verriegelungsnut (40) des Auf­ nahmekörpers (2) liegen.

4. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem minde­ stens einen lösbaren Teil (42) der Steckerleiste (9) und dem Aufnahmekörper (2) ein Dichtteil (45) an­ geordnet ist.