ELEKTRISCHER PRESSFIT-STECKVERBINDER MIT SEITLICH ABGEWINKELTEM POWERPIN

Beschreibung

Stand der Technik

[0001] Die Erfindung geht aus von einem elektrischen Pressfit-Steckverbinder nach der Gattung des Patentanspruchs 1.

[0002] Ein derartiger elektrischer Pressfit-Steckverbinder ist beispielsweise durch die EP 0 901 188 A2 bekannt geworden.

[0003] In heutigen Steuergeräten in Leiterplattentechnik wird die elektrische Verbindung vom Kundenstecker zu der Leiterplatte mittels Pressfit-Steckverbindern hergestellt, deren Kontakte einenends als Kontaktstifte einer vorderseitigen Messerleiste zum Kontaktieren des Kundensteckers und anderenends als verformbare Einpress(Pressfit)-Stifte einer rückseitigen Messerleiste zum Einpressen in Hülsen oder metallisierte Bohrungen in der Leiterplatte ausgebildet sind. Durch das Einpressen entsteht eine gasdichte und elektrisch leitende Verbindung zwischen den Pressfit-Stiften und den Leiterplattenbohrungen. Bei den bekannten Pressfit-Steckverbindern sind die Pressfit- und Kontaktstifte der einzelnen Kontakte jeweils symmetrisch zur Mittellinie bzw. Mittelebene ihrer Kontakte. Dies hat zur Folge, dass durch den Kundenstecker nicht nur die Position der Kontaktstifte innerhalb des Pressfit-Steckverbinders vorgegeben werden, sondern auch die Positionen der metallisierten Bohrungen in der Leiterplatte.

[0004] Innerhalb einer Steuergerätefamilie müssen verschiedene Kundenstecker mit Unterschieden in Pinanzahl, Pinposition usw. dargestellt werden. Mit der Pinanzahl wächst auch die Breite des Pressfit-Steckverbinders. Bei Steuergeräten mit kompakten Gehäuseabmessungen kann der Kundenstecker größenbestimmend sein, d.h., die Breite des Pressfit-Steckverbinders kann kleiner sein als die Breite des Kundensteckers. Um alle Steckerkontakte des Kundensteckers zu kontaktieren, muss die Leiterplatte solcher Steuergeräte im Steckerbereich zum Einpressen eines entsprechend breiten Pressfit-Steckverbinders breiter ausgeführt werden. Diese Verbreiterung der Leiterplatte im Steckerbereich führt zu einem nicht nutzbaren Bereich der Leiterplatte, der bei der Leiterplattenherstellung weggefräst wird. Die damit verbundene nicht optimale Ausnutzung des Großsubstrats führt zu einer Erhöhung der Kosten pro Einzelnutzen.

[0005] Aus der US 5,240,422 A ist bereits ein elektrischer Pressfit-Steckverbinder bekannt. Aus dieser Druckschrift geht bereits ein Steckverbinder hervor, der eine ein- oder mehrreihige Messerleiste umfasst, wobei auf der Vorderseite des Steckverbinders Kontaktstifte zum Kontaktieren eines Gegensteckers und auf der Rückseite Pressfit-Stifte zum Einpressen in metallisierte Bohrungen in der Leiterplatte ausgebildet sind. Die Kontaktstifte und Pressfit-Stifte aller Kontakte einer Messerleiste sind dabei in Längsrichtung der Messerleisten gegenüber seinem zugehörigen Pressfit-Stift bzw. Kontaktstift seitlich versetzt angeordnet.

[0006] Aus den EP 1 713 147 A1 und EP 1 643 597 A1 gehen ebenfalls bereits elektrische Steckverbinder hervor, bei denen abgewinkelte Kontaktstifte zum Einsatz kommen.

Offenbarung der Erfindung

[0007] Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, die Kontakt- und Pressfit-Stifte eines oder mehrerer außenliegender Kontakte des Pressfit-Steckverbinders zueinander seitlich versetzt anzuordnen, um so die gleiche nutzenoptimierte Leiterplattenkontur (schmale Leiterplatte ohne weggefrästen Teil) für schmale und breite Kundenstecker einsetzen zu können. Mit anderen Worten ist durch den erfindungsgemäßen Pressfit-Steckverbinder ein Adapter bereitgestellt, der beispielsweise eine breite Leiterplatte auf einen schmalen Kundenstecker oder eine schmale Leiterplatte auf einen breiten Kundenstecker abbilden kann, wodurch sich zusätzliche Freiheitsgrade bei der Leiterplattengeometrie ergeben. Somit lassen sich kleine und damit kostengünstige Leiterplatten auch in Steuergeräten mit breiten Kundensteckern einsetzen.

[0008] Unterscheiden sich die Kundenstecker beispielsweise nur in der Anzahl der Kontakte (identisches Rastermaß der Pins) und damit in der Breite, kann die steuergeräteinterne Schnittstelle zur Leiterplatte vereinheitlicht werden. Dadurch können Steuergeräte mit unterschiedlichen Kundensteckervarianten mit einem Leiterplattentyp aufgebaut werden. Dies verringert die Varianz in den Leiterplattenlayouts (geringerer Logistik- und Freigabeaufwand) und entkoppelt die Entwicklung neuer Steuergeräte-Gehäuse von der Layoutentwicklung.

[0009] Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

[0010] Zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Pressfit-Steckverbinders sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die in den Figuren gezeigten Merkmale sind rein schematisch und nicht maßstäblich zu verstehen. Es zeigt:

Fig. 1

den auf einer Leiterplatte befestigten erfindungsgemäßen PressfitSteckverbinder mit einem seitlich nach außen abgewinkelten PressfitStift eines Powerpins; und

Fig. 2

den auf einer Leiterplatte befestigten erfindungsgemäßen PressfitSteckverbinder mit einem seitlich nach innen abgewinkelten Pressfit-Stift eines Powerpins.

Ausführungsformen der Erfindung

[0011] Der in Fig. 1 gezeigte elektrische Pressfit-Steckverbinder 1 wird mittels Einpresstechnik (Pressfit-Technik) auf einer Leiterplatte 2 befestigt.

[0012] Der Pressfit-Steckverbinder 1 umfasst elektrische Kontakte 3, die in Bohrungen einer Kontaktträgerplatte 4 aus elektrisch isolierendem Material befestigt sind und zu beiden Seiten der Kontaktträgerplatte 4 vorstehen. Auf der einen Seite der Kontaktträgerplatte 4, nämlich auf der leiterplattenabgewandten Vorderseite 5 des Steckverbinders 1, sind die Kontakte 3 als parallele Kontaktstifte (Kontaktpins) 6 zum Kontaktieren eines Kunden- oder Gegensteckers ausgebildet und als Messerleiste 7 (Rastermaß A) angeordnet. Auf der anderen Seite der Kontaktträgerplatte 4, nämlich auf der leiterplattenzugewandten Rückseite 8 des Steckverbinders 1, sind die Kontakte 3 als parallele verformbare Pressfit-Stifte (Einpressstifte) 9 mit einem federnden Kern 10 zum Einpressen in metallisierte Bohrungen 11 in der Leiterplatte 2 ausgebildet und ebenfalls als Messerleiste 12 (Rastermaß A) angeordnet. Die beiden Messerleisten 7, 12 mit dem gleichen Rastermaß A sind parallel zueinander ausgerichtet und können ein- oder mehrreihig ausgeführt sein.

[0013] Die äußersten linken und rechten Kontakte 3a, 3b des Steckverbinders 1 dienen aufgrund ihres gegenüber den übrigen Kontakten 3 größeren Querschnitts als Kontaktpins für hohe Ströme und werden als "Powerpin" bezeichnet. Der Durchmesser der Powerpins 3a, 3b kann insbesondere auch gleich oder größer dem Rastermaß A der übrigen Kontakte 3 sein und im Falle von mehrreihigen Messerleisten insbesondere auch gleich oder größer dem Reihenabstand der Kontaktreihen sein.

[0014] Der Pressfit-Stift 9a des linken Powerpins 3a ist in Längsrichtung der Messerleisten 7, 12 in Richtung fort von dem rechten Powerpin 3b, also nach links, seitlich versetzt gegenüber seinem zugehörigen Kontaktstift 6a angeordnet. Genauer gesagt weist der linke Powerpin 3a zwischen seinem Pressfit-Stift 9a und seinem Kontaktstift 6a einen innerhalb der Kontaktträgeplatte 4 in Längsrichtung der Messerleisten 7, 12 verlaufenden mittleren Kontaktabschnitt 13 auf, gegenüber dem der Kontaktstift 6a und der Pressfit-Stift 9a jeweils um 90° abgewinkelt sind. Der kontaktfreie Abstand B zwischen dem seitlich versetzten Pressfit-Stifts 9a des linken Powerpins 3a und dem nicht-versetzten Pressfit-Stift 9 des nächstbenachbarten Kontakts 3 entspricht vorzugsweise einem ganzzahligen Vielfachen des Rastermaßes A der rückseitigen Messerleiste 12.

[0015] Mit dem in Fig. 1 gezeigten Design der Leiterplatte 2 können durch unterschiedlich lange Kontaktabschnitte 13 des Powerpins 3a sowie durch eine seitlich versetzte Anordnung des Kontaktstiftes 6a des Powerpins 3a entweder nach rechts, wie in Fig. 1 gezeigt, oder nach links unterschiedlich breite Kundenstecker, also Kundenstecker mit einer unterschiedlichen Anzahl an Steckerkontakten, dargestellt werden. Die Anzahl der Signale ist in diesem Fall auf die Schnittmenge der Kontakte von Pressfit-Steckverbinder 1 und Kundenstecker begrenzt, d.h. dass für die Kombination eines breiten Steckverbinders mit einer schmalen Leiterplatte (Fig. 2) nicht alle Kontakte des Kundensteckers kontaktiert werden können, da im Bereich des kontaktfreien Abstands B keine Kontaktstifte vorhanden sind. Bei breiteren Leiterplatten 2 hat der in Fig. 1 seitlich nach innen versetzte Powerpin 3a den Vorteil, daß auch schmalere Kundenstecker mit weniger Steckerpins realisiert werden können, ohne die Leiterplatte 2 ändern zu müssen.

[0016] Vom Pressfit-Steckverbinder der Fig. 1 unterscheidet sich der in Fig. 2 gezeigte Pressfit-Steckverbinder 1 lediglich dadurch, dass hier umgekehrt der Kontaktstift 6a des linken Powerpins 3a seitlich nach links versetzt zum Pressfit-Stift 9a angeordnet ist. Der kontaktfreie Abstand B zwischen dem seitlich versetzten Kontaktstift 6a des linken Powerpins 3a und dem nicht-versetzten Kontaktstift 6a des nächstbenachbarten Kontakts 3 entspricht vorzugsweise einem ganzzahligen Vielfachen des Rastermaßes A der vorderseitigen Messerleiste 7.

[0017] Da bei den in Fign. 1 und 2 gezeigten Pressfit-Steckverbindern 1 die zu überbrückenden Abstände B bei den Kombinationen

• breite Leiterplatte 2 und schmale vorderseitige Messerleiste 7 (Fig. 1)
• schmale Leiterplatte 2 und breite vorderseitige Messerleiste 7 (Fig. 2)

jeweils gleich sind, können für die abgewinkelten Powerpins 3a Gleichteile eingesetzt werden, was wiederum die Varianz an Mechanikteilen verringert.

[0018] Bei den in den Fign. 1 und 2 gezeigten Pressfit-Steckverbindern 1 sind nur bei dem linken Powerpin 3a der Kontaktstift 6a und der Pressfit-Stift 9a gegeneinander seitlich versetzt angeordnet. Bei anderen nicht gezeigten Ausführungsformen sind zusätzlich auch bei dem rechten Powerpin 3b der Kontaktstift 6a und der Pressfit-Stift 9a gegeneinander seitlich versetzt angeordnet, wodurch der Steckverbinder 1 symmetrisch zu seiner Mittelebene ist und symmetrisch zur Leiterplatte 2 angeordnet werden kann.

[0019] Anders als bei den in den Fign. 1 und 2 gezeigten Pressfit-Steckverbindern 1, bei denen die beiden Messerleisten 7, 12 parallel zueinander ausgerichtet sind, können die beiden Messerleisten 7, 12 auch unter einem Winkel von bevorzugt 90° gegeneinander abgewinkelt sein.

Ansprüche

1. Elektrischer Pressfit-Steckverbinder (1) zur Befestigung auf einer Leiterplatte (2), mit Kontakten (3, 3a, 3b), die auf der Vorder- und Rückseite (5, 8) des Steckverbinders (1) jeweils als ein- oder mehrreihige Messerleiste (7, 12) angeordnet sind und die auf der Vorderseite (5) des Steckverbinders (1) als Kontaktstifte (6, 6a) zum Kontaktieren eines Gegensteckers und auf der Rückseite (8) als Pressfit-Stifte (9, 9a) zum Einpressen in metallisierte Bohrungen (11) in der Leiterplatte (2) ausgebildet sind,
wobei entweder der Kontaktstift (6a) oder der Pressfit-Stift (9a) mindestens eines Kontakts (3a) der Messerleisten (7, 12) in Längsrichtung der Messerleisten (12) gegenüber seinem zugehörigen Pressfit-Stift (9a) bzw. Kontaktstift (6a) seitlich versetzt angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass alle Kontaktstifte (6, 6a) oder Pressfit-Stifte (9, 9a) mit einem identischen Rastermaß A in wenigstens einer Messerleiste (7, 12) parallel angeordnet sind bis auf den äußersten Kontaktstift (6a) / Pressfit-Stift (9a) an einem Ende oder an beiden Enden der Messerleiste (7, 12), wobei dieser Kontakt (3a) als Powerpin ausgeführt ist, der aufgrund seines seitlichen Versatzes einen zu dem Kontaktstift (6a) und dem Pressfit-Stift (9a) abgewinkelt verlaufenden mittleren Kontaktabschnitt (13) aufweist.

2. Pressfit-Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontakt (3a) mit den gegeneinander seitlich versetzt angeordneten Kontakt- und Pressfit-Stiften (6a, 9a) zwischen seinen Kontakt- und Pressfit-Stiften (6a, 9a) einen in Längsrichtung der Messerleisten (7, 12) verlaufenden mittleren Kontaktabschnitt (13) aufweist, gegenüber dem die Kontakt- und Pressfit-Stiften (6a, 9a) jeweils um 90° abgewinkelt sind.

3. Pressfit-Steckverbinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakte (3, 3a, 3b) in einer zwischen den beiden Messerleisten (7, 12) vorgesehenen Kontaktträgerplatte (4) befestigt sind und dass der mittlere Kontaktabschnitt (13) innerhalb der Kontaktträgerplatte (4) angeordnet ist.

4. Pressfit-Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der seitliche Abstand (B) zwischen dem seitlich versetzt angeordneten Pressfit-Stift (9a) des Kontakts (3a) und dem Pressfit-Stift (9) seines benachbarten nicht-versetzten Kontakts (3) einem ganzzahligen Vielfachen des Rastermaßes (A) der rückseitigen Messerleiste (12) entspricht.

5. Pressfit-Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der seitliche Abstand (B) zwischen dem seitlich versetzt angeordneten Kontaktstift (6a) des Kontakts (3a) und dem Kontaktstift (6) seines benachbarten nicht-versetzten Kontakts (3) einem ganzzahligen Vielfachen des Rastermaßes (A) der vorderseitigen Messerleiste (7) entspricht.

6. Pressfit-Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontakt (3a) mit den gegeneinander seitlich versetzt angeordneten Kontakt- und Pressfit-Stiften (6a, 9a) einen größeren Querschnitt als die übrigen seitlich nicht-versetzten Kontakte (3) aufweist.

Claims

1. Electrical press-fit plug connector (1) to be fastened on a printed circuit board (2), comprising contacts (3, 3a, 3b) which are arranged on the front and the rear side (5, 8) of the plug connector (1) in each case as a single- or multi-row male connector strip (7, 12), and which are designed on the front side (5) of the plug connector (1) as contact pins (6, 6a) for making contact with a mating plug and are designed on the rear side (8) as press-fit pins (9, 9a) for being pressed into metallized bores (11) in the printed circuit board (2), wherein either the contact pin (6a) or the press-fit pin (9a) of at least one contact (3a) of the male connector strips (7, 12) is arranged laterally offset in relation to its associated press-fit pin (9a) or contact pin (6a) in the longitudinal direction of the male connector strips (12),
characterized in that
all of the contact pins (6, 6a) or press-fit pins (9, 9a) are arranged in parallel in at least one male connector strip (7, 12) with an identical grid dimension A, apart from the outermost contact pin (6a)/press-fit pin (9a) at one end or at both ends of the male connector strip (7, 12), wherein this contact (3a) is designed as a power pin which, on account of its lateral offset, has a central contact section (13) which runs at an angle to the contact pin (6a) and the press-fit pin (9a).

2. Press-fit plug connector according to Claim 1, characterized in that the contact (3a) with the contact and press-fit pins (6a, 9a) which are arranged laterally offset in relation to one another has a central contact section (13), which runs in the longitudinal direction of the male connector strips (7, 12), between its contact and press-fit pins (6a, 9a), the contact and press-fit pins (6a, 9a) in each case being at an angle of 90° in relation to the said central contact section.

3. Press-fit plug connector according to Claim 2, characterized in that the contacts (3, 3a, 3b) are fastened in a contact support plate (4) which is provided between the two male connector strips (7, 12), and in that the central contact section (13) is arranged within the contact support plate (4).

4. Press-fit plug connector according to one of the preceding claims, characterized in that the lateral spacing (B) between the press-fit pin (9a), which is arranged in a laterally offset manner, of the contact (3a) and the press-fit pin (9) of its adjacent non-offset contact (3) corresponds to an integer multiple of the grid dimension (A) of the rear-side male connector strip (12).

5. Press-fit plug connector according to one of the preceding claims, characterized in that the lateral spacing (B) between the contact pin (6a), which is arranged in a laterally offset manner, of the contact (3a) and the contact pin (6) of its adjacent non-offset contact (3) corresponds to an integer multiple of the grid dimension (A) of the front-side male connector strip (7).

6. Press-fit plug connector according to one of the preceding claims, characterized in that the contact (3a) with the contact and press-fit pins (6a, 9a) which are arranged laterally offset in relation to one another has a larger cross section than the other laterally non-offset contacts (3).

Revendications

1. Connecteur électrique inséré à force (1) destiné à être fixé sur une carte de circuit imprimé (2), comportant des contacts (3, 3a, 3b), qui sont respectivement disposés sur les côté avant et arrière (5, 8) du connecteur (1) sous la forme d'un connecteur mâle multipoints à une ou plusieurs rangées (7, 12) et qui sont réalisés sur le côté avant (5) du connecteur (1) sous la forme de broches de contact (6, 6a) pour la mise en contact avec un connecteur complémentaire et sur le côté arrière (8) sous la forme de broches insérées à force (9, 9a) pour l'insertion à force dans des trous percés métallisés (11) dans la carte de circuit imprimé (2), dans lequel soit la broche de contact (6a) soit la broche insérée à force (9a) d'au moins un contact (3a) des connecteurs mâles multipoints (7, 12) est disposée de manière décalée latéralement dans la direction longitudinale des connecteurs mâles multipoints (12) par rapport à la broche insérée à force (9a) ou à la broche de contact (6a) qui lui est associée,
caractérisé en ce que toutes les broches de contact (6, 6a) ou toutes les broches insérées à force (9, 9a) sont disposées parallèlement avec un pas identique A dans au moins un connecteur mâle multipoints (7, 12) jusqu'à la broche de contact (6a)/la broche insérée à force (9a) la plus extérieure à une extrémité ou aux deux extrémités du connecteur mâle multipoints (7, 12), dans lequel ledit contact (3a) est réalisé sous la forme d'une broche de puissance, qui comporte une section de contact médiane (13) s'étendant en formant un angle par rapport à la broche de contact (6a) et à la broche insérée à force (9a) en raison de son décalage latéral.

2. Connecteur inséré à force selon la revendication 1, caractérisé en ce que le contact (3a) comporte, avec les brochés de contact et insérées à force (6a, 9a) disposées de manière décalée latéralement les unes par rapport aux autres, entre ses broches de contact et insérées à force (6a, 9a), une section de contact médiane (13) s'étendant dans la direction longitudinale des connecteurs mâles multipoints (7, 12), par rapport à laquelle les broches de contact et insérées à force (6a, 9a) sont respectivement coudées de 90°.

3. Connecteur inséré à force selon la revendication 2, caractérisé en ce que les contacts (3, 3a, 3b) sont fixés dans une plaque de support de contact (4) prévue entre les deux connecteurs mâles multipoints (7, 12) et en ce que la section de contact médiane (13) est disposée à l'intérieur de la plaque de support de contact (4).

4. Connecteur inséré à force selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la distance latérale (B) entre la broche insérée à force (9a) disposée de manière décalée latéralement du contact (3a) et la broche insérée à force (9) de son contact voisin non décalé (3) correspond à un multiple entier du pas (A) du connecteur mâle multipoints côté arrière (12).

5. Connecteur inséré à force selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la distance latérale (B) entre la broche de contact disposée de manière décalée latéralement (6a) du contact (3a) et la broche de contact (6) de son contact voisin non décalé (3) correspond à un multiple entier du pas (A) du connecteur mâle multipoints côté avant (7).

6. Connecteur inséré à force selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le contact (3a) comportant les broches de contact et insérées à force disposées de manière décalée latéralement les unes par rapport aux autres (6a, 9a) présente une plus grande section transversale que les contacts non décalés latéralement restants (3).

Zeichnung