EP2684255A1 - Kontaktierungsstecker zur direktkontaktierung einer leiterplatte - Google Patents

Kontaktierungsstecker zur direktkontaktierung einer leiterplatte

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EP2684255A1
EP2684255A1 EP12703314.0A EP12703314A EP2684255A1 EP 2684255 A1 EP2684255 A1 EP 2684255A1 EP 12703314 A EP12703314 A EP 12703314A EP 2684255 A1 EP2684255 A1 EP 2684255A1
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EP
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contact
plug
spring
circuit board
contacting
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EP12703314.0A
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Michael Fleig
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/70—Coupling devices
    • H01R12/71—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures
    • H01R12/72—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures coupling with the edge of the rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/721—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures coupling with the edge of the rigid printed circuits or like structures cooperating directly with the edge of the rigid printed circuits
    • H—ELECTRICITY
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/70—Coupling devices
    • H01R12/82—Coupling devices connected with low or zero insertion force
    • H01R12/85—Coupling devices connected with low or zero insertion force contact pressure producing means, contacts activated after insertion of printed circuits or like structures
    • H01R12/87—Coupling devices connected with low or zero insertion force contact pressure producing means, contacts activated after insertion of printed circuits or like structures acting automatically by insertion of rigid printed or like structures

Definitions

  • Contacting plug for direct contacting of a printed circuit board The invention is based on a contacting plug according to the preamble of claim 1.
  • Control devices in the automotive sector usually consist of a printed circuit board, on which electronic components are placed, and a housing.
  • Motor control devices is usually mounted on the circuit board a male connector to make the electrical connection between a harness connector and the circuit board.
  • the male connector thus represents an additional component in the assembly of the control unit.
  • electrical contact surfaces are also known as direct electrical contacts known in which the male connector is omitted and the individual poles of the wiring harness are contacted directly on the circuit board.
  • electrical contact surfaces are provided on the circuit board, which are contacted directly by contact elements of the harness connector.
  • the contacting plug has two contact carriers connected to one another in an articulated manner, which are biased toward one another in the direction of one another by a bow spring open against the plugging direction of the contacting plug.
  • the object of the invention is in contrast, in a
  • the operating force (mounting force / disassembly force) of the contacting plug is reduced when it is plugged into a contacting mating plug. Due to this reduced operating force, the limit from which an additional lever or slider must be used, can be shifted significantly upwards.
  • Fig. 1 is a side perspective view of a known
  • FIGS. 2a-2d shows a longitudinal section through the Kunststofftechnikssteckeducation known from DE 10 2005 063 239 A1 with a Kunststofftechnischsussistecker into which the Kunststofftechniksstecker of Fig. 1 partially ( Figures 2a, 2b), almost completely (Fig. 2c) or completely (Fig 2d) is inserted, wherein Fig. 2a a
  • Fig. 3 shows a furthermaschineticiansstecker in a longitudinal section
  • FIG. 4 shows the contacting plug according to the invention in a view analogous to FIG. 3.
  • the plugging direction of the contacting plug 1 is designated by 4.
  • the plug-in connector 1 which can be plugged into the printed circuit board 2 comprises two, e.g. by a film hinge 5 hinged together
  • FIG. 2 shows a known contacting plug connection 20 between the contacting plug 1 and the contacting mating plug 15.
  • FIGS. 2a, 2b shows themaschineticianssteckitati 20 with partially
  • control wedge 1 1 is located in
  • the printed circuit board 2 is located between the two contact carriers 6, but does not yet interact with the contact elements 8.
  • control wedge 1 1 runs on the two
  • Control projections 12 is pushed past, pivot due to the
  • Fig. 3 shows a furthermaschinetechnischesstecker 30 in its Endsteckposition in Kunststofftechnischsussistecker 15. Frommaschinetechnischsstecker 1 of Figs. 1 and 2, this contacting plug 30 differs only in that here the spring (e.g., stirrup or leg spring) 9 is round and in
  • Plug-in direction 4 is open and rests with their two free spring ends 9a in the area of the control projections 12 each outside of the two contact carriers 6 with a force F1.
  • the bottleneck formed by the two control projections 12 is thus in the line of action of the spring 9.
  • Contact carrier 6 is at least about 10%, preferably at least about 20% greater than the distance L1 of the spring ends 9a of this pivot point.

Landscapes

  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Abstract

Bei einem Kontaktierungsstecker (40) zur elektrischen Direktkontaktierung von beidseitig auf einer Leiterplatte (2) vorgesehenen Kontaktflächen (3) mit zwei miteinander gelenkig verbundenen Kontaktträgern (6), die zwischen sich eine Steckaufnahme (7) für die Leiterplatte (2) ausbilden und jeweils mindestens ein in die Steckaufnahme (7) hineinragendes Kontaktelement (8) zur elektrischen Direktkontaktierung einer Kontaktfläche (3) aufweisen, mit einer in Feder (9), die mit ihren beiden freien Federenden (9a) jeweils außen an den beiden Kontaktträgern (6) anliegt und die beiden Kontaktträger (6) in Richtung aufeinander zu vorspannt, und mit einem zwischen den beiden Kontaktträgern (6) und seitlich neben der Steckaufnahme (7) ausgebildeten Steuerkanal (10), der durch zwei einander gegenüber liegende Steuervorsprünge (12) der beiden Kontaktträger (6) verengt ist und im Zusammenwirken mit einem an der Leiterplatte (2) vorgesehenen Steuerkeil (11) die beiden Kontaktträger (6) beim Einstecken der Leiterplatte (2) gegen die Wirkung der Feder (9) aufschwenkt, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Feder (9) in Steckrichtung (4) des Kontaktierungssteckers (40) offen ist und dass die Steuervorsprünge (12) der beiden Kontaktträger (6) in Steckrichtung (4) des Kontaktierungssteckers (40) vor den an den Kontaktträgern (6) anliegenden freien Federenden (9a) der Feder (9) angeordnet sind.

Description

Beschreibung
Titel
Kontaktierungsstecker zur Direktkontaktierung einer Leiterplatte Die Erfindung geht aus von einem Kontaktierungsstecker nach der Gattung des Anspruchs 1 .
Steuergeräte im Automotive-Bereich bestehen meist aus einer Leiterplatte, auf der elektronische Bauelemente platziert sind, und einem Gehäuse. In
Motorsteuergeräten wird auf die Leiterplatte üblicherweise eine Messerleiste montiert, um die elektrische Verbindung zwischen einem Kabelbaumstecker und der Leiterplatte herzustellen. Die Messerleiste stellt somit ein zusätzliches Bauteil bei der Montage des Steuergerätes dar. Es sind auch so genannte elektrische Direktkontaktierungen bekannt, bei denen die Messerleiste entfällt und die einzelnen Pole des Kabelbaumes direkt auf der Leiterplatte kontaktiert werden. Dazu sind auf der Leiterplatte elektrische Kontaktflächen („Lands") vorgesehen, die direkt durch Kontaktelemente des Kabelbaumsteckers kontaktiert werden.
Bei der aus der DE 10 2005 063 239 A1 bekannten Direktkontaktierung weist der Kontaktierungsstecker zwei gelenkig miteinander verbundene Kontaktträger auf, die durch eine entgegen der Steckrichtung des Kontaktierungssteckers offene Bügelfeder in Richtung aufeinander zu vorgespannt sind.
Im Stand der Technik sind auch Kontaktierungsstecker bekannt, bei denen die Bügelfeder in Steckrichtung offen ist und die mit einem Steuerkeil der Leiterplatte zusammenwirkenden Steuervorsprünge der beiden Kontaktträger in der Wirklinie der Bügelfeder liegen. Beim Steckvorgang muss daher die gesamte Federkraft aufgewandt werden, um über den Steuerkeil die beiden Kontaktträger aufzuschenken. Wenn dabei die kundenseitig maximal vorgegebene Bedienkraft überschritten wird, kann über den Einsatz eines zusätzlichen Hebels oder Schiebers die Bedienkraft eingehalten werden.
Allerdings führt ein solches zusätzliches Bauteil zu Mehrkosten.
Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, bei einem
Kontaktierungsstecker der eingangs genannten Art die bei der Montage und Demontage auftretenden Bedien- bzw. Steckkräfte zu reduzieren.
Vorteile der Erfindung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Kontaktierungsstecker mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist die Bedienkraft (Montagekraft / Demontagekraft) des Kontaktierungssteckers beim Einstecken in einen Kontaktierungsgegenstecker reduziert. Durch diese reduzierte Bedienkraft kann die Grenze, ab der ein zusätzlicher Hebel oder Schieber eingesetzt werden muss, deutlich nach oben verschoben werden.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.
Zeichnungen
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung exemplarisch wiedergegebenen Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Seitenansicht eines bekannten
Kontaktierungssteckers; Fign. 2a-2d einen Längsschnitt durch die aus der DE 10 2005 063 239 A1 bekannte Kontaktierungssteckverbindung mit einem Kontaktierungsgegenstecker, in den der Kontaktierungsstecker von Fig. 1 teilweise (Fign. 2a, 2b), fast vollständig (Fig. 2c) bzw. vollständig (Fig. 2d) eingesteckt ist, wobei die Fig. 2a einen
Längsschnitt außerhalb des Kontaktierungssteckers und die Fign. 2b bis 2d einen Längsschnitt durch den Kontaktierungsstecker zeigen;
Fig. 3 einen weiteren Kontaktierungsstecker in einem Längsschnitt
analog zu Fig. 2a; und
Fig. 4 den erfindungsgemäßen Kontaktierungsstecker in einer Ansicht analog zu Fig. 3.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Der in Fig. 1 gezeigte Kontaktierungsstecker (z.B. Kabelbaumstecker) 1 dient zur elektrischen Direktkontaktierung von beidseitig auf einer Leiterplatte 2 vorgesehenen Kontaktflächen („Lands") 3 (Fig. 2c). Die Steckrichtung des Kontaktierungssteckers 1 ist mit 4 bezeichnet.
Der mit der Leiterplatte 2 steckverbindbare Kontaktierungsstecker 1 umfasst zwei, z.B. durch ein Filmscharnier 5 miteinander gelenkig verbundene
Kontaktträger 6, die zwischen sich eine Steckaufnahme 7 (Fig. 2b) für die Leiterplatte 2 ausbilden und jeweils eine Reihe von in die Steckaufnahme 7 hineinragenden federnden Kontaktelementen 8 aufweisen, eine entgegen der Steckrichtung 4 offene V- bzw. U-förmige Bügelfeder 9, die die beiden
Kontaktträger 6 in Richtung aufeinander zu vorspannt, sowie einen zwischen den beiden Kontaktträgern 6 und seitlich neben der Steckaufnahme 7 ausgebildeten Steuerkanal 10, der im Zusammenwirken mit einem an der Leiterplatte 2 vorgesehenen Steuerkeil 11 (Fig. 2a) die beiden Kontaktträger 6 beim Einstecken der Leiterplatte 2 gegen die Wirkung der Bügelfeder 9 auf- und durch die Wirkung der Bügelfeder 9 zuschwenkt. Der Steuerkanal 10 ist durch zwei einander gegenüber liegende Steuervorsprünge 12 der beiden Kontaktträger 6 verengt. Eine Dichtung 13 dichtet den Kontaktierungsstecker 1 in einer Steckbuchse 14 eines Kontaktierungsgegensteckers 15 nach außen ab.
Fig. 2 zeigt eine bekannte Kontaktierungssteckverbindung 20 zwischen dem Kontaktierungsstecker 1 und dem Kontaktierungsgegenstecker 15.
Fign. 2a, 2b zeigt die Kontaktierungssteckverbindung 20 mit teilweise
ineinander gesteckten Steckern 1 , 14. Der Steuerkeil 1 1 befindet sich im
Steuerkanal 10, aber wirkt noch nicht mit den Steuervorsprüngen 12
zusammen. Die Leiterplatte 2 befindet sich zwischen den beiden Kontaktträgern 6, aber wirkt noch nicht mit den Kontaktelementen 8 zusammen.
Beim weiteren Ineinanderstecken läuft der Steuerkeil 1 1 auf die beiden
Steuervorsprünge 12 auf, wodurch die beiden Kontaktträger 6 gegen die
Wirkung der Bügelfeder 9 gegeneinander aufgespreizt werden und die
Kontaktelemente 8 bezüglich der Leiterplatte 2 angehoben werden (Fig. 2c). Wenn beim weiteren Ineinanderstecken der Steuerkeil 1 1 dann an den
Steuervorsprüngen 12 vorbeigeschoben ist, schwenken aufgrund der
Bügelfeder 9 die beiden Kontaktträger 6 wieder zurück. Dadurch werden die Kontaktelemente 8 auf die Kontaktflächen 3 der Leiterplatte 2 abgesenkt und kontaktieren diese in der Endsteckposition (Fig. 2d).
Fig. 3 zeigt einen weiteren Kontaktierungsstecker 30 in seiner Endsteckposition im Kontaktierungsgegenstecker 15. Vom Kontaktierungsstecker 1 der Fign. 1 und 2 unterscheidet sich dieser Kontaktierungsstecker 30 lediglich dadurch, dass hier die Feder (z.B. Bügel- oder Schenkelfeder) 9 rund und in
Steckrichtung 4 offen ist und mit ihren beiden freien Federenden 9a im Bereich der Steuervorsprünge 12 jeweils außen an den beiden Kontaktträgern 6 mit einer Kraft F1 anliegt. Die durch die beiden Steuervorsprünge 12 gebildete Engstelle befindet sich also in der Wirklinie der Feder 9. Beim
Ineinanderstecken der beiden Stecker 1 , 15 muss die gesamte Federkraft F1 aufgewandt werden, um über den Steuerkeil 1 1 die beiden Kontaktträger 6 aufzuschenken. Der Abstand der Federenden 9a vom Drehpunkt der beiden Kontaktträger 6 ist mit L1 bezeichnet. Vom Kontaktierungsstecker 30 der Fig. 3 unterscheidet sich der in Fig. 4 gezeigte Kontaktierungsstecker 40 dadurch, dass hier die Steuervorsprünge 12 der beiden Kontaktträger 6 nicht in der Wirklinie der Feder 9, sondern in
Steckrichtung 4 des Kontaktierungssteckers 40 vor den an den Kontaktträgern 6 anliegenden Federenden 9a der Feder 9 angeordnet sind. Der Abstand der Steuervorsprünge 12 vom Drehpunkt der beiden Kontaktträger 6 ist mit L2 bezeichnet und ist größer als der Abstand L1 der Federenden 9a vom
Drehpunkt der beiden Kontaktträger 6 (L2 > L1 ). Die auf die Steuervorsprünge 12 wirkende Federkraft F2 ergibt sich über die Hebelverhältnisse F1 · L1 = F2 · L2 zu F2 = F1 · (L1 / L2). Diese gegenüber Fig. 3 reduzierte Federkraft F2 (F2 < F1 ) bedeutet eine entsprechend reduzierte Steck- bzw. Montagekraft beim Ineinanderstecken der beiden Stecker 1 , 15.
Der Abstand L2 der Steuervorsprünge 12 vom Drehpunkt der beiden
Kontaktträger 6 ist um mindestens ca. 10%, bevorzugt um mindestens ca. 20% größer als der Abstand L1 der Federenden 9a von diesem Drehpunkt.

Claims

Patentansprüche
1 . Kontaktierungsstecker (40) zur elektrischen Direktkontaktierung von
beidseitig auf einer Leiterplatte (2) vorgesehenen Kontaktflächen (3), mit zwei miteinander gelenkig verbundenen Kontaktträgern (6), die zwischen sich eine Steckaufnahme (7) für die Leiterplatte (2) ausbilden und jeweils mindestens ein in die Steckaufnahme (7) hineinragendes Kontaktelement (8) zur elektrischen Direktkontaktierung einer
Kontaktfläche (3) aufweisen,
mit einer Feder (9), die mit ihren beiden freien Federenden (9a) jeweils außen an den beiden Kontaktträgern (6) anliegt und die beiden
Kontaktträger (6) in Richtung aufeinander zu vorspannt, und
mit einem zwischen den beiden Kontaktträgern (6) und seitlich neben der
Steckaufnahme (7) ausgebildeten Steuerkanal (10), der durch zwei einander gegenüber liegende Steuervorsprünge (12) der beiden
Kontaktträger (6) verengt ist und im Zusammenwirken mit einem an der
Leiterplatte (2) vorgesehenen Steuerkeil (1 1 ) die beiden Kontaktträger (6) beim Einstecken der Leiterplatte (2) gegen die Wirkung der Feder (9) aufschwenkt,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Feder (9) in Steckrichtung (4) des Kontaktierungssteckers (40) offen ist und dass die Steuervorsprünge (12) der beiden Kontaktträger (6) in Steckrichtung (4) des Kontaktierungssteckers (40) vor den an den Kontaktträgern (6) anliegenden freien Federenden (9a) der Feder (9) angeordnet sind.
2. Kontaktierungsstecker nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorsprünge (12) der beiden Kontaktträger (6) in Steckrichtung (4) des Kontaktierungssteckers (40) um mindestens ca. 10%, bevorzugt um mindestens ca. 20% weiter vom Drehpunkt der beiden Kontaktträger (6) beabstandet sind als die freien Federenden (9a) der Feder (9).
Kontaktierungsstecker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (9) als eine Bügel- oder Schenkelfeder ausgebildet ist.
Direktkontaktierungssteckverbindung mit einem Kontaktierungsstecker (40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und mit einem
Kontaktierungsgegenstecker (15), der die Leiterplatte (2) und den
Steuerkeil (1 1 ) aufweist.
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