WO1993008621A1 - Elektrisches schaltgerät - Google Patents

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WO1993008621A1
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Gert Jakob
Christoph Walter
Schahier El-Garrahi
Uwe-Berndt Kunde
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Robert Bosch Gmbh
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    • H01R12/722—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures coupling with the edge of the rigid printed circuits or like structures coupling devices mounted on the edge of the printed circuits
    • H01R12/724—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures coupling with the edge of the rigid printed circuits or like structures coupling devices mounted on the edge of the printed circuits containing contact members forming a right angle

Definitions

  • the invention relates to an electrical switching device according to the preamble of the main claim.
  • a switching device is known from DE-PS 37 31413.
  • a ground plate is cast into the connector strip.
  • This ground plate is comb-shaped, whereby connecting lugs of the ground plate protruding from the connector strip are connected to conductor tracks (ground) of the printed circuit board.
  • the connector strip and the ground plate are screwed to the metallic housing, as a result of which an electrically conductive connection between the housing and the ground plate is achieved.
  • the electrical switching device with the characterizing features of the main claim has the advantage that the electromagnetic compatibility is improved by the tight shielding in the area of the plug body or the plug arrangement. Due to the structure and shape of the ground plate or the plug arrangement, a reliable and multiple contact between the ground plate and the housing is ensured even with large manufacturing tolerances when the housing is closed. The almost complete shielding and the reliable and multiple contact between the ground plate and the housing result in an improvement in the electromagnetic compatibility, in particular at high frequencies. In addition, the assembly of the control unit or the connector strip is simplified since the number of assembly steps is small.
  • feedthrough capacitors can be arranged directly at the passage of the plug contacts through the plug connector.
  • FIG. 1 shows a view of a connector strip in Figure 1.
  • the right-hand section of the figure shows the connector strip in an assembled state, with the connector lugs not yet bent.
  • the left section of the picture shows the connector strip with bent connector lugs and attached guide element.
  • the middle section of the picture shows the connector strip with mounted feed-through capacitors.
  • Figure 2 shows a side view of the connector strip and
  • Figure 3 shows a section along III-III of Figure 1 with an additional indicated housing.
  • the electrical switching device has a housing 10 with a metallic inside 11 and with an opening 12, through which a collar-shaped receiving section 13 of a connector strip 14 - shown in FIGS. 1 to 3 - projects.
  • the receiving section 13 forms the receptacle for a mating connector which is known per se and is not shown in more detail and which is attached, for example, to the end of a cable harness.
  • the plug connector 14 is made of insulating plastic and is arranged on the inside 11 of the housing 10. It has a connector body 15, in which three rows of tabs 16 are embedded as connector elements. These protrude from the connector strip 14 and are arranged in the interior of the connector space 17 delimited by the collar-shaped receiving section 13.
  • an edge section 21 and 22 each run on the top side 19 and the underside 20 of the connector body.
  • an edge webs 25 and 26 there is an outwardly facing mounting section 27 and 28, respectively. These are provided with bores, not shown, and are used to fasten the plug connector 14 on the printed circuit board 29.
  • ground plate 31 serving for shielding is embedded.
  • This ground plate 31 has a multiplicity of openings 32 with collar-shaped edges 33 which protrude into corresponding stepped cylindrical recesses 34 on the rear side 18 of the plug body 15. These depressions 34 are each arranged around a flat plug 16, so that the latter protrude through the openings 32 of the ground plate 31.
  • the connector terminal lugs 35 of the flat plug 16 are bent downward so that two rows of connections 36, 37 are formed.
  • Each connecting lug 35 projects through corresponding soldering openings 38 in the printed circuit board 29 and is soldered to the latter.
  • they protrude through a guide element 39, each with a conical passage 40 for each plug-in connection lug 35.
  • the ground plate 31 has leaf spring elements 41 arranged in the region of the edge sections 21, 22, which penetrate the edge sections and bear against the inside 11 of the housing 10 when the plug connector 14 is installed.
  • the ground plate 31 also has in the region of the lower edge section 22 a plurality of connecting lugs 42 which protrude from the latter and are each arranged between two adjacent leaf spring elements.
  • the connecting lugs 42 protrude through corresponding soldering openings 43 in the printed circuit board 29 and are soldered to the latter.
  • the connection lugs 42 serve to connect the ground plate 31 to corresponding conductor tracks of the printed circuit board 29. These conductor tracks are at a corresponding earth or ground potential.
  • an interference suppression capacitor (not shown), which is designed as a chip capacitor and is arranged in the region of the soldering openings 38 on the printed circuit board 29, can be coupled to each of the plug connection lugs 35.
  • the shielding of the flat plugs 16 can also take place via feedthrough capacitors 45.
  • These feedthrough capacitors 45 - shown in FIG. 3 and in the middle section of FIG. 1 - have a feedthrough opening 46, with which they are guided over the connector tabs 35 of the flat plug 16 before they are bent.
  • the lead-through capacitors 45 have an approximately square cross section and a smaller shoulder 47 with a circular cross section on the side facing the ground plate 31. This shoulder 47 protrudes into a recess 34 of the plug body 15 or into an opening 32 of the ground plate 31 and is guided therein.
  • the lead-through capacitors 45 are advantageously soldered after the connector lugs 35 have been bent over.
  • the connector strip 14 or the connector body 15 with the receiving section 13, the edge sections 21, 22 and the edge webs 25, 26 is made of an insulating injection-molded plastic.
  • the tabs 16 and the ground plate 31 are firmly and tightly embedded in the plastic body.
  • the large-area design of the ground plate 31 ensures reliable shielding of the plug area.
  • the design of the leaf spring elements 41 also reliably shields the gap between the receiving section 13 and the opening 12 of the housing.
  • the resilient leaf spring elements 41 of the injected ground plate 31 ensure permanent ground contact (improved electromagnetic compatibility and ground connection) on the housing. Installation tolerances and different flatnesses of the inside of the housing can be compensated.
  • a further assembly step fastening the earth plate
  • the ground plate or the connector strip is also suitable for accommodating bushing ' capacitors without additional expenditure.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Abstract

Das elektrische Schaltgerät hat eine Leiterplatte (29) und eine zugeordnete Steckerleiste (14), in die Flachstecker (16) eingebettet sind. Diese Flachstecker haben Anschlußfahnen (35), die mit der Leiterplatte (29) kontaktiert sind. Zur Verbesserung der elektromagnetischen Verträglichkeit des Steuergerätes ist in die Steckerleiste ein Masseblech (31) eingebettet, das mit einer Vielzahl von Öffnungen (32, 33) versehen ist, durch die die Flachstecker ragen. Das Masseblech hat weiterhin an den Rändern Blattfederelement (41), die aus dem Steckerkörper (14) ragen und an der Innenseite (11) des Gehäuses (10) anliegen. Durch diese Blattfederelemente ist eine sichere Kontaktierung gewährleistet und der Steckerbereich wird großflächig und dicht abgeschirmt.

Description

Elektrisches Schalt erät
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem elektrischen Schaltgerät nach der Gattung des Hauptanspruchs. Ein derartiges Schaltgerät ist aus der DE-PS 37 31413 bekannt. Um bei einem derartigen Steuergerät eine Abschirmung zu schaffen, die auch über den Steckbereich des Schalt¬ gerätes einwirkende elektromagnetische Störeinflüsse ausschaltet, ist ein Masseblech in die Steckerleiste eingegossen. Dieses Masse¬ blech ist kammartig ausgebildet, wobei aus der Steckerleiste ragende Anschlußfahnen des Massebleches mit Leiterbahnen (Masse) der Leiter¬ platte verbunden sind. Darüber hinaus sind die Steckerleiste und das Masseblech an das metallische Gehäuse angeschraubt, wodurch eine elektrisch leitende Verbindung zwischen Gehäuse und Masseblech er¬ folgt. Das hat den Nachteil, daß zur Erstellung der elektrisch leitenden Verbindung zwischen Gehäuse und Masseblech zusätzliche Be¬ festigungsbauteile nötig sind, und daß diese elektrisch leitende Verbindung nur in diesem sehr kleinen Verbindungsbereich sicher ge¬ währleistet ist. Die Abschirmung der den Steckerkörper aufnehmenden Gehäuseöffnung ist darüber hinaus nicht lückenlos und auch im Be¬ reich der Steckkontakte genügt die Abschirmung nicht immer allen An¬ sprüchen. Aus der DE-OS 33 35 664 ist weiterhin eine Vorrichtung zum Schutz von elektrischen Baugruppen bzw. Bauelementen bekannt, bei der die von einer Metallummantelung umgebene Steckanordnung durch eine an diese angeschraubte Blattfederanordnung elektrisch leitend mit der metallisierten Innenseite eines Gehäuses verbunden ist. Eine der¬ artige Vorrichtung baut sehr kompliziert und benötigt darüber hinaus eine Vielzahl von Befestigungselementen.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße elektrische Schaltgerät mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die elektromagnetische Verträglichkeit durch die dichte Abschirmung im Bereich des Steckerkörpers bzw. der Steckanordnung verbessert wird. Durch den Aufbau und die Formgebung des Massebleches bzw. der Steck¬ anordnung ist bei geschlossenem Gehäuse eine zuverlässige und viel¬ fache Kontaktierung zwischen Masseblech und Gehäuse auch bei großen Fertigungstoleranzen gewährleistet. Durch die annähernd lückenlose Abschirmung und die zuverlässige und vielfache Kontaktierung zwischen Masseblech und Gehäuse ergibt sich eine Verbesserung der elektromagnetischen Verträglichkeit, insbesondere bei hohen Frequen¬ zen. Darüber hinaus wird die Montage des Steuergerätes bzw. der Steckerleiste vereinfacht, da die Zahl der Montageschritte gering ist.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Steuergerätes können Durch¬ führungskondensatoren direkt am Durchtritt der Steckkontakte durch die Steckerleiste angeordnet werden. Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Be¬ schreibung und Zeichnung näher erläutert. Letztere zeigt in Figur 1 eine Ansicht einer Steckerleiste. Dabei zeigt der rechte Bildab¬ schnitt die Steckerleiste in einem Montagezustand, bei noch nicht abgebogenen Steckanschlußfahnen. Der linke Bildabschnitt zeigt die Steckerleiste mit abgebogenen Steckanschlußfahnen und angebrachtem Führungselement. Der mittlere Bildabschnitt zeigt die Steckerleiste mit montierten Durchführungskondensatoren. Figur 2 zeigt eine Seitenansicht der Steckerleiste und Figur 3 einen Schnitt längs III-III nach Figur 1 mit zusätzlich angedeutetem Gehäuse.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Das elektrische Schaltgerät hat ein Gehäuse 10 mit einer metallischen Innenseite 11 und mit einer Öffnung 12, durch die ein kragenförmiger Aufnahmeabschnitt 13 einer - in den Figuren 1 bis 3 dargestellten - Steckerleiste 14 ragt. Der Aufnahmeabschnitt 13 bildet die Aufnahme für einen an sich bekannten und nicht näher dar¬ gestellten Gegenstecker, der beispielsweise am Ende eines Kabel¬ baumes angeschlagen ist. Die Steckerleiste 14 ist aus isolierendem Kunststoff ausgebildet und an der Innenseite 11 des Gehäuses 10 an¬ geordnet. Sie hat einen Steckerkörper 15, in dem drei Reihen von Flachsteckern 16 als Steckverbindungselemente eingebettet sind. Diese ragen aus der Steckerleiste 14 heraus und sind im Inneren des durch den kragenförmigen Aufnah eabschnitt 13 begrenzten Stecker¬ raums 17 angeordnet. An der dem Steckerraum 17 abgewandten Rückseite 18 des Stecker¬ körpers verlaufen an dessen Oberseite 19 und dessen Unterseite 20 je ein Randabschnitt 21 bzw. 22. Diese werden an den Außenseiten 23 bzw. 24 durch je einen Randsteg 25 bzw. 26 verbunden. An den Rand¬ stegen 25 bzw. 26 ist jeweils ein nach außen weisender Halterungs¬ abschnitt 27 bzw. 28 angebracht. Diese sind mit nicht dargestellten Bohrungen versehen und dienen zur Befestigung der Steckerleiste 14 auf der Leiterplatte 29.
Zwischen der Rückseite 18 des Steckerkörpers 15 und den Randab¬ schnitten 21, 22 und den Randstegen 25, 26 ist ein zur Abschirmung dienendes Masseblech 31 eingebettet. Dieses Masseblech 31 hat eine Vielzahl von Öffnungen 32 mit kragenförmigen Rändern 33, die in ent¬ sprechende abgestufte zylindrische Vertiefungen 34 an der Rückseite 18 des Steckerkörpers 15 ragen. Diese Vertiefungen 34 sind jeweils um einen Flachstecker 16 herum angeordnet, so daß letztere durch die Öffnungen 32 des Masseblechs 31 ragen.
Die Steckeranschlußfahnen 35 der Flachstecker 16 sind so nach unten gebogen, daß zwei Anschlußreihen 36, 37 gebildet werden. Jede An¬ schlußfahne 35 ragt durch entsprechende Lötöffnungen 38 der Leiter¬ platte 29 und ist mit dieser verlötet. Um eine lagerichtige Zu¬ ordnung zu gewährleisten und ein Verbiegen der Steckanschlußfahnen zu verhindern, ragen diese durch ein Führungselement 39 mit jeweils einem kegelförmigen Durchgang 40 für jede Steckanschlußfahne 35.
Das Masseblech 31 hat im Bereich der Randabschnitte 21, 22 ange¬ ordnete Blattfederelemente 41, die die Randabschnitte durchdringen und im eingebauten Zustand der Steckerleiste 14 an der Innenseite 11 des Gehäuses 10 anliegen. Das Masseblech 31 hat weiterhin im Bereich des unteren Randab¬ schnittes 22 mehrere aus letzterem herausragende Anschlußfahnen 42, die jeweils zwischen zwei benachbarten Blattfederelementen ange¬ ordnet sind. Die Anschlußfahnen 42 ragen durch entsprechende Löt¬ öffnungen 43 in der Leiterplatte 29 und sind mit dieser verlötet. Die Anschlußfahnen 42 dienen der Masseanbindung des Masseblechs 31 an entsprechende Leiterbahnen der Leiterplatte 29. Diese Leiter¬ bahnen liegen dazu auf einem entsprechenden Erd- oder-Massepotential.
Um die Flachstecker 16 zusätzlich abzuschirmen, sind diese mit Ent- störkondensatoren gekoppelt. Dazu kann beispielsweise an jede der Steckanschlußfahnen 35 ein nicht dargestellter Entstörkondensator gekoppelt sein, der als Chipkondensator ausgebildet und im Bereich der Lötöffungen 38 auf der Leiterplatte 29 angeordnet ist.
Die Abschirmung der Flachstecker 16 kann aber auch über Durch¬ führungskondensatoren 45 erfolgen. Diese - in Figur 3 und im mittleren Abschnitt von Figur 1 dargestellten - Durchführungskonden¬ satoren 45 haben eine Durchführungsöffnung 46, mit der sie über die Steckeranschlußfahnen 35 der Flachstecker 16 geführt werden, bevor diese abgebogen werden. Die .Durchführungskondensatoren 45 haben einen annähernd quadratischen Querschnitt und auf der dem Masseblech 31 zugewandten Seite einen kleineren Absatz 47 mit kreisförmigem Querschnitt. Dieser Absatz 47 ragt in eine Vertiefung 34 des Steckerkörpers 15 bzw. in eine Öffnung 32 des Massebleches 31 und wird darin geführt. Das Verlöten der Durchführungskondensatoren 45 erfolgt vorteilhafterweise nach dem Umbiegen der Steckeranschlu߬ fahnen 35. Die Steckerleiste 14 bzw. der Steckerkörper 15 mit Auf¬ nahmeabschnitt 13, den Randabschnitten 21, 22 und den Randstegen 25, 26 ist aus einem isolierenden Spritzkunststoff gefertigt. Bei der Herstellung der Steckerleiste 14 werden die Flachstecker 16 und das Masseblech 31 in die Spritzform eingelegt, wobei die Steckeran¬ schlußfahnen 35 der Flachstecker 16 noch nicht abgebogen sind. Die Flachstecker 16 und das Masseblech 31 werden dabei fest und dicht in den Kunststoffkörper eingebettet.
Durch die großflächige Ausbildung des Massebleches 31 wird eine sichere Abschirmung des Steckerbereiches gewährleistet. Durch die Ausbildung der Blattfederelemente 41 wird darüber hinaus der Spalt zwischen Aufnahmeabschnitt 13 und Öffnung 12 des Gehäuses sicher ab¬ geschirmt. Die federnden Blattfederelemente 41 des eingespritzten Massebleches 31 gewährleisten eine dauerhafte Massekontaktierung (verbesserte elektromagnetische Verträglichkeit und Masseanbindung) am Gehäuse. Montagetoleranzen und unterschiedliche Ebenheiten der Gehäuseinnenseite können ausgeglichen werden. Durch die Einbettung des Massebleches in den Kunststoffkörper kann ein weiterer Montage¬ schritt (Befestigung des Massebleches) beim Zusammenbau des Steuer¬ gerätes entfallen. Die Befestigung des Massebleches ist einfacher und sicherer. Das Masseblech bzw. die Steckerleiste ist darüber hinaus ohne zusätzliche Aufwendungen zur Aufnahme von Durchführungs- ' kondensatoren geeignet.

Claims

Ansprüche
1. Elektrisches Schaltgerät mit einem Gehäuse (10) mit metallischer Innenseite (11), in dem mindestens eine Leiterbahnen und elektrische Bauelemente tragende Leiterplatte (29) mit einer zugeordneten Steckerleiste (14) untergebracht ist, welche in das Gehäuse einge¬ setzt ist und in welcher abgedichtet aus dem Gehäuse geführte, innerhalb des Gehäuses mit zugeordneten Leiterbahnen verbundene und mindestens teilweise mittels Entstörmitteln (45) abgeschirmte Steck¬ verbindungsteile (16, 35) angeordnet sind und mit einem fest in die Steckerleiste (14) eingebetteten Masseteil (31) mit aus der Stecker¬ leiste ragenden Anschlußfahnen (42), welche mit zugeordneten Leiter¬ bahnen auf der Leiterplatte verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Masseteil zumindest den von den Steckverbindungsteilen durchdrungenen Querschnitt der Steckerleiste abdeckt, daß das Masse¬ teil mit Öffnungen (32, 33) versehen ist, durch die Steckver¬ bindungsteile ragen, und daß an mindestens einer Seite (19, 20) des Masseteils Blattfederelemente (41) angeordnet sind, die aus der Steckerleiste herausragen und an der metallischen Innenseite des Ge¬ häuses anliegen.
2. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Masseteil (31) für jedes Steckverbindungs eil (16, 35) je¬ weils eine Öffnung (32, 33) vorgesehen ist.
3. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das Masseteil (31) ein Stanzblech ist.
4. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Entstörmittel (45) als Durchfuhrungs- kondensatoren ausgebildet sind, die in die Öffnungen (32, 33) des Masseteils (31) ragen.
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