DE3916944C2 - - Google Patents

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DE3916944C2
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Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Gerät, insbesondere ein elektrisches Steuergerät für Stellantriebe in Kraftfahrzeugen, das die Merkmale aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufweist.
Ein solches Gerät weist zunächst eine Grundplatte auf, auf der zum Beispiel Festkontakte für elektrische Schalter, die zu dem Gerät gehören, angeordnet sind. Die Grundplatte kann auch Leiterbahnen tragen, die in sie eingebettet oder sonstwie an ihr befestigt sind. Das Gerät umfaßt außerdem eine Leiterplatte, die auf einer der Grundplatte zugewandten ersten Seite mit Leiterbahnen versehen ist. Außerdem ist zumindest ein Stecker vorhanden, der sich auf der ersten Seite der Leiterplatte befindet und eine Leiterbahn der Leiterplatte in Richtung Grundplatte hin weiterführt.
Ein derartiges elektrisches Gerät ist aus der DE-AS 11 26 469 bekannt. Als Durchkontaktierungsteil werden bei dem bekannten Gerät U-förmige Bügel verwendet, die aus einem Blech ausgestanzt und entsprechend gebogen sind. Ein solches Durchkontaktierungsteil ist relativ teuer und beansprucht viel Platz auf der Leiterplatte.
Aus der US-PS 35 79 170 oder der US-PS 32 08 027 sind ähnliche elektrische Verbindungen zwischen einem Stecker und einer Leiterbahn auf einer Leiterplatte bekannt. Auf einer ersten Seite besitzt die Leiterplatte Leiterbahnen, während sie auf der zweiten Seite mit einem oder mehreren Durchkontaktierungsteilen bestückt ist. Von der ersten Seite aus treten Stecker durch Durchbrüche der Leiterplatte hindurch und sind auf deren zweiter Seite elektrisch mit den Durchkontaktierungsteilen verbunden. Auch hier sind die Durchkontaktierungsteile als komplizierte Stanz-Biegeteile aus Blech hergestellt.
Gleiches gilt auch für ein in der DE-OS 28 17 362 gezeigtes elektrisches Gerät, wobei sich dort jedoch die Stecker auf derselben Seite der Leiterplatte wie die Durchkontaktierungsteile befinden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Gerät mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 mit einfachen und kostengünstigen Durchkontaktierungsteilen auszustatten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem elektrischen Gerät gelöst, das die Merkmale aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufweist und bei dem das Durchkontaktierungsteil ein Durchkontaktierungsdraht ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen elektrischen Geräts kann man den Unteransprüchen entnehmen.
Sofern es nach Art der elektrischen Schaltung sowie nach der Anordnung der Leiterbahnen auf der Leiterplatte möglich ist, kann als Durchkontaktierungsteil direkt ein Anschluß eines auf der zweiten Seite der Leiterplatte sitzenden elektrischen Bauteils, zum Beispiel ein Widerstand, dienen. Ansonsten wird ein separater Durchkontaktierungsdraht verwendet, der zweckmäßigerweise U-förmig gebogen ist. Mit einem solchen Durchkontaktierungsdraht kann die Leiterplatte genauso wie mit weiteren Bauteilen automatisch bestückt werden. Auch das Verlöten des Durchkontaktierungsdrahts mit den Leiterbahnen auf der ersten Seite der Leiterplatte kann automatisch erfolgen. Wird ein solcher Draht oder auch ein Anschlußdraht eines elektrischen Bauteils als Durchkontaktierungsteil verwendet, so werden Kräfte, die beispielsweise durch Erschütterung des Geräts in einem Kraftfahrzeug in Richtung Leiterplatte am Stecker angreifen, durch eine Art Federwirkung des Durchkontaktierungsdrahts aufgefangen, ohne daß die elektrische Verbindung zwischen dem Durchkontaktierungsdraht und den Leiterbahnen der Leiterplatte mechanisch wesentlich belastet wird. Um das Federungsvermögen des Durchkontaktierungsdrahts noch zu erhöhen, kann dieser Durchkontaktierungsdraht gemäß Anspruch 5 in seinem Rücken eine Schleife aufweisen.
Die Verbindung zwischen dem Stecker und dem Durchkontaktierungsdraht läßt sich sehr einfach herstellen, wenn der Durchkontaktierungsdraht an der Verbindungsstelle zwischen ihm und dem Stecker wenigstens annähernd senkrecht zum Stecker verläuft. Insbesondere verläuft der Durchkontaktierungsdraht bei einem Flachstecker wenigstens annähernd senkrecht zu einer Flachseite des Steckers. Für das Verlöten zwischen Stecker und Durchkontaktierungsdraht hat es sich dabei als besonders vorteilhaft erwiesen, daß der Stecker gemäß Anspruch 8 seitlich am Durchkontaktierungsdraht vorbeigreift, insbesondere den Durchkontaktierungsdraht gabelförmig umfaßt, so daß dieser in einem Schlitz des Steckers liegt.
Besonders vorteilhaft ist die Befestigung des Steckers in der Grundplatte und die Art seiner elektrischen Verbindung mit der Leiterplatte dann, wenn der Stecker gemäß Anspruch 10 dazu benutzt wird, um eine über eine Handhabe verstellbare Kontaktbrücke abzustützen. Vor allem beim Umschalten der Kontaktbrücke entstehen dabei Kräfte, die auf den Stecker wirken, jedoch von der Grundplatte aufgenommen werden und deshalb nicht die elektrische Verbindung zwischen dem Stecker und der Leiterplatte lösen können.
Der Stecker kann in der Grundplatte um so sicherer und fester verankert werden, je länger die Stecke ist, die er in der Grundplatte steckt. Es wird deshalb eine Ausführung bevorzugt, bei der der Stecker gemäß Anspruch 11 über die sonstige Oberfläche der Grundplatte hinausgehend, insbesondere bis zur Leiterplatte von Material der Grundplatte umgeben ist.
Zwei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen elektrischen Geräts sind in den Zeichnungen dargestellt. Anhand der Figuren dieser Zeichnungen wird die Erfindung nun näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 einen Schnitt durch eine Hälfte des Ausführungsbeispiels entlang der Linie II-II aus Fig. 1,
Fig. 3 einen Teilschnitt entlang der Linie III-III aus Fig. 1 und
Fig. 4 einen Ausschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels mit einem gegenüber dem ersten Beispiel anders geformten Durchkontaktierungsdraht.
In den Fig. 1 bis 3 ist ein elektrisches Gerät teilweise gezeigt, mit dem elektrische Fensterhebeanlagen und ein elektrisches Schiebedach eines Kraftfahrzeugs gesteuert werden können. Das Gehäuse 10 des Geräts weist einen Rahmen 11 mit einer Frontplatte 12 auf, in der sich Öffnungen für mehrere Wippen 13 befinden, über die elektrische Kontakte betätigt werden können. Der Frontplatte 12 gegenüberliegend ist in den Rahmen 11 eine aus Kunststoff gespritzte Grundplatte 14 eingesetzt, die zwei metallische Stanzgitter 15 und 16 trägt. Das Stanzgitter 15 ist beim Spritzgießen der Grundplatte 14 direkt in diese eingebettet worden. Das Stanzgitter 16 ist auf die der Frontplatte 12 abgewandte Unterseite 17 der Grundplatte aufgelegt und wird durch durch Löcher des Stanzgitters hindurchtretende und verformte Nietzapfen 18 gehalten. Zur Befestigung des Stanzgitters 16 tragen auch Schneidenlager 19 bei, die jeweils senkrecht von einer Leiterbahn des Stanzgitters 16 zur Oberseite der Grundplatte 14 hin abgebogen und durch Durchbrüche der Grundplatte 14 hindurchgesteckt sind und jeweils eine Kontaktbrücke 20 abstützen, die über eine Wippe 13 verkippt werden kann.
Auf der Unterseite läuft außen um die Grundplatte 14 ein Kragen 25 herum, der innen mit einzelnen, schulterartigen Vorsprüngen 26 versehen ist. Auf den Vorsprüngen liegt eine Leiterplatte 30 auf, die sich somit parallel zur Grundplatte 14 erstreckt und einen gewissen Abstand von dieser hat. Nur die der Grundplatte 14 zugewandte erste Seite 31 der Leiterplatte 30 ist mit in den Figuren nicht näher dargestellten Leiterbahnen versehen. Auf der der Grundplatte 14 abgewandten zweiten Seite 32 ist die Leiterplatte 30 mit elektrischen Bauteilen, wie Relais 33, Widerständen 34, Kondensatoren 35 und Transistoren 36 bestückt, die mit ihren Anschlüssen durch Löcher in der Leiterplatte von der zweiten zur ersten Seite hindurchgesteckt und mit den Leiterbahnen auf der ersten Seite 31 der Leiterplatte 30 verlötet sind. Ebenso wie mit den Bauteilen 33, 34, 35 und 36 ist die Leiterplatte 30 mit U-förmigen Durchkontaktierungsdrähten 40 bestückt, die mit ihren zwei Enden 41 von der zweiten zur ersten Seite der Leiterplatte 30 durch diese hindurchgesteckt und auf der ersen Seite verlötet sind. Die Rücken 42 der Durchkontaktierungsdrähte 40 verlaufen parallel zur Leiterplatte 30.
Die Durchkontaktierungsdrähte 40 sind dafür vorgesehen, um Stecker 50 und 51, die in Durchbrüche der Grundplatte 14 eingepreßt und, wie man aus Fig. 2 ersieht, durch ein Tannenbaumprofil an ihren Schmalseiten zusätzlich verankert sind, elektrisch leitend mit Leiterbahnen auf der Leiterplatte 30 zu verbinden. Die Stecker 50 und 51 treten dazu von der ersten Seite 31 der Leiterplatte 30 zur zweiten Seite 32 durch Durchbrüche der Leiterplatte 30 hindurch und umfassen gabelförmig den Rücken 42 des ihnen jeweils zugeordneten Durchkontaktierungsdrahtes 40. Der Rücken 42 der Durchkontaktierungsdrähte 40 liegt also in einem Schlitz 52 der Stecker 50 und 51. Dies ist besonders deutlich aus Fig. 2 ersichtlich. Dabei ist die Lage des Durchkontaktierungsdrahts 40 zum Stecker 50 bzw. 51 gewählt, daß der Rücken 42 des Bügels 40 senkrecht zu einer Flachseite des jeweiligen Steckers verläuft. In den Schlitz 52 der Stecker 50 und 51 wird noch etwas Lot eingebracht und dadurch eine sichere elektrische Verbindung zwischen dem Stecker und dem Durchkontaktierungsdraht erhalten, der den Stecker an eine Leiterbahn auf ersten Seite 31 der Leiterplatte 30 anschließt.
Der Stecker 50 dient oberhalb der Grundplatte 14 als Schneidenlager für eine Kontaktbrücke 20, die zwei verschiedene Positionen einnehmen kann, in denen sie den Stecker 50 mit einem Festkontakt 53 und einem Festkontakt 54 auf dem Stanzgitter 15 verbindet. Damit die bei der Benutzung auf den Stecker 50 wirkenden Kräfte die elektrischen Verbindungen an der Leiterplatte 30 möglichst wenig beeinflussen, ist der Stecker 50 bis zur Leiterplatte 30 von Material der Grundplatte 14 umgeben. Auf dem dadurch entstandenen Dom 55 kann die Leiterplatte 30 zusätzlich aufliegen.
Der Stecker 51 ist aus Federmaterial hergestellt und trägt oberhalb der Grundplatte 14 einstückig eine Kontaktfeder 56, die ebenfalls über eine Wippe 13 verschwenkt werden kann. Die auf den Stecker 51 wirkenden Kräfte sind nicht so groß wie beim Stecker 50. Deshalb hat man darauf verzichtet, diesen Stecker 51 bis zur Leiterplatte 30 mit Material der Grundplatte 14 zu umgeben.
Wird ein Stecker 50 oder 51 trotz seiner Befestigung in der Grundplatte 14 aufgrund irgendwelcher an ihm angreifenden Kräfte doch etwas in Richtung senkrecht zur Leiterplatte 30 bewegt, so wird diese Bewegung durch eine Art Federwirkung der Durchkontaktierungsdrähte 40 aufgefangen, ohne daß die Lötverbindungen zwischen dem Stecker und dem Durchkontaktierungsdraht bzw. zwischen dem Durchkontaktierungsdraht und den Leiterbahnen auf der ersten Seite 31 der Leiterplatte 30 zu stark beansprucht werden. Um die Federwirkung eines Durchkontaktierungsdrahts 40 möglichst gut auszunützen, ist es vorteilhaft, einen Stecker möglichst in der Mitte des Rückens 42 eines Durchkontaktierungsdrahts 40 mit diesem zu verbinden, wie dies bei dem Stecker 50 aus den Fig. 1 und 2 bzw. aus Fig. 4 geschehen ist. Um ein federndes Nachgeben des Durchkontaktierungsdrahts 40 noch zu erleichtern, besitzt der in Fig. 4 dargestellte Durchkontaktierungsdraht 40 in seinem Rücken 42 zwei Schleifen 43, zwischen denen sich die Verbindungsstelle zwischen dem Stecker 50 und dem Draht 40 befindet.
In Fig. 1 erkennt man neben den Steckern 50 und 51 einen Stecker 60, der einstückig mit einer Leiterbahn des Stanzgitters 15 ausgebildet und senkrecht aus der Ebene des Stanzgitters 15 und der Grundplatte 14 zur Leiterplatte 30 hin abgebogen ist. Der Stecker 60 tritt ebenfalls von der Seite 31 der Leiterplatte 30 aus durch einen Durchbruch zur zweiten Seite 32 hindurch und umfaßt auf der zweiten Seite 32 der Leiterplatte 30 gabelförmig einen Anschlußdraht 61 eines Widerstands 34. Durch Verlöten ist der Stecker 60 elektrisch leitend mit dem Anschlußdraht 61 des Widerstands 34 verbunden. Auch der Anschlußdraht eines auf der zweiten Seite 31 der Leiterplatte 30 sitzenden elektrischen Bauteils kann also als Durchkontaktierungsteil verwendet werden, wenn es die elektrische Schaltung erlaubt.
Zur Herstellung des in den Figuren gezeigten elektrischen Geräts wird die Grundplatte 14 gespritzt und dabei die Stanzplatine 15 mit ihrem Stecker 60 in den Kunststoff eingebettet. Die Stecker 50 und 51 werden in einem gesonderten Arbeitsgang in die Grundplatte 14 eingepreßt. Nachdem auf der Seite 31 das Leiterbahnenmuster hergestellt worden ist, wird die Leiterplatte 30 auf der zweiten Seite 32 mit den Durchkontaktierungsdrähten 40 und den weiteren elektrischen Bauteilen 33, 34, 35 und 36 bestückt.
Danach werden diese Teile auf der ersten Seite 31 der Leiterplatte 30 mit den dort befindlichen Leiterbahnen verlötet. Bei der Montage von Grundplatte 14 und Leiterplatte 30 aneinander treten die Stecker 50, 51 und 60, von denen, wie die Fig. 2 zeigt, jeweils auch mehrere vorhanden sein können, durch die Leiterplatte 30 hindurch und umfassen die Durchkontaktierungsdrähte. Danach kann die auf der zweiten Seite der Leiterplatte 30 liegende und deshalb leicht zugängliche Verbindungsstelle zwischen den Steckern und den Durchkontaktierungsdrähten auf einfache Weise verlötet werden.
Bei einem erfindungsgemäßen elektrischen Gerät gelingt es also, auch bei Verwendung einer kostengünstigen, nur auf einer Seite mit leitendem Material beschichteten Leiterplatte in der Grundplatte befestigte Stecker erst nach der Positionierung von Leiterplatte und Grundplatte zueinander durch Herstellung einer elektrischen Verbindung auf der leicht zugänglichen unbeschichteten Seite der Leiterplatte elektrisch leitend mit den Leiterbahnen auf der anderen Seite zu verbinden.

Claims (11)

1. Elektrisches Gerät, insbesondere elektrisches Steuergerät für Stellantriebe in Kraftfahrzeugen, mit einer Grundplatte (14) und mit einer Leiterplatte (30), die auf einer der Grundplatte (14) zugewandten ersten Seite (31) mit Leiterbahnen versehen ist, sowie mit einem Stecker (50, 51, 60), der sich auf der ersten Seite (31) der Leiterplatte (30) befindet und elektrisch leitend mit einer Leiterbahn auf der Leiterplatte (30) verbunden ist, wobei die Leiterplatte (30) einen Durchbruch aufweist und der Stecker (50, 51, 60) an der Grundplatte (14) befestigt ist, durch den Durchbruch in der Leiterplatte (30) hindurchtritt und auf der der Grundplatte (14) abgewandten zweiten Seite (32) der Leiterplatte (30) elektrisch leitend mit einem auf der Leiterplatte (30) montierten Durchkontaktierungsteil (40, 61) verbunden ist, das durch einen weiteren Durchbruch der Leiterplatte (30) von deren zweiter Seite (32) zu deren erster Seite (31) hindurchtritt, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchkontaktierungsteil (40, 61) ein Durchkontaktierungsdraht ist.
2. Elektrisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Durchkontaktierungsteil ein Anschlußdraht (61) eines auf der zweiten Seite (32) der Leiterplatte (30) sitzenden elektrischen Bauteils (34) dient.
3. Elektrisches Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchkontaktierungsdraht (40) U-förmig mit zwei Enden (41) und einem Rücken (42) gebogen ist und mit seinen Enden durch zwei weiteren Durchbrüche der Leiterplatte (30) von deren zweiter Seite (32) zu deren erster Seite (31) hindurchtritt.
4. Elektrisches Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Verbindungsstelle zwischen dem Stecker (50, 60) und dem Rücken des Durchkontaktierungsdrahts (40) in einem Abstand zu beiden Enden (41) des Durchkontaktierungsdrahts (40) befindet.
5. Elektrisches Gerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchkontaktierungsdraht (40) in seinem Rücken (42) mindestens eine Schleife (43) aufweist.
6. Elektrisches Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchkontaktierungsdraht (40) in seinem Rücken (42) zwei Schleifen (43) aufweist und sich die Verbindungsstelle zwischen dem Stecker (50) und dem Durchkontaktierungsdraht (40) zwischen den beiden Schleifen (43) befindet.
7. Elektrisches Gerät nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchkontaktierungsdraht (40, 61) an der Verbindungsstelle zwischen ihm und dem Stecker (50, 51, 60) wenigstens annähernd senkrecht zum Stecker (50, 51, 60), insbesondere wenigstens annähernd senkrecht zu einer Flachseite des Steckers (50, 51, 60), verläuft.
8. Elektrisches Gerät nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Stecker (50, 51, 60) seitlich am Durchkontaktierungsdraht (40, 61) vorbeigreift, insbesondere den Durchkontaktierungsdraht (40, 61) gabeförmig umfaßt, so daß dieser in einem Schlitz (52) des Steckers (50, 51, 60) liegt.
9. Elektrisches Gerät nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Stecker (50, 51, 60) und Durchkontaktierungsdraht (40, 61) miteinander verlötet sind.
10. Elektrisches Gerät nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Stecker (50) eine über eine Handhabe (13) verstellbare Kontaktbrücke (20) abstützt.
11. Elektrisches Gerät nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Stecker (50) über die sonstige Oberfläche der Grundplatte (14) hinausgehend, insbesondere bis zur Leiterplatte (30), von Material der Grundplatte (14) umgeben ist.
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