STECKVERBINDUNG ZUR ELEKTRISCHEN DIREKTKONTAKTIERUNG EINER LEITERPLATTE

Beschreibung

[0001] Die Erfindung geht aus von einer Steckverbindung zur elektrischen Direktkontaktierung von Kontaktflächen auf einer Leiterplatte nach der Gattung des Anspruchs 1.

Stand der Technik

[0002] Steuergeräte 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 durch Kontaktelemente kontaktiert werden, welche in den Kabelbaumstecker eingesteckt sind.

[0003] DE102005063239 A1 offenbart eine Steckverbindung entsprechend dem Oberbegriff von Anspruch 1.

[0004] Die bisher bekannten Ausführungen von Direktsteckverbindungen benötigen bei einseitiger Kontaktierung der Kontakte auf der Leiterplatte in der Regel eine Anpresskraftunterstützung für die Steckverbindung. Diese wirkt der Summe der Kontaktnormalkräfte, die von elektrischen Kontaktelementen des Steckers auf die Kontaktflächen ausgeübt werden, entgegen. Derzeit umgesetzte Lösungen sehen hierfür Federelemente vor, welche Bestandteile des Kabelbaumsteckers sind. Hierbei treten allerdings die folgenden Nachtteile auf:

• Der funktionale Bestandteil "Anpresskraftunterstützung für den Kabelbaumstecker" wirkt sich ungünstig auf eine Reduzierung der Größe des Kabelbaumsteckers aus.
• Bestehende Lösungen zeigen eine in der Praxis nicht einfach zu optimierende Krafteinleitung auf die Struktur des Kabelbaumsteckers. Da der Kabelbaumstecker üblicherweise aus Kunststoff besteht und daher, abhängig von Temperatur und Belastung, einem permanenten Fließverhalten unterliegt, ist dies ein nicht zu vernachlässigender Aspekt.
• Bestehende Lösungen weisen Federelemente auf, welche auch bei nicht kontaktiertem Kabelbaumstecker bereits eine vorgespannte Anpressfeder erfordern. Dies wirkt sich ungünstig auf die Dimensionierung der Feder aus.
• Bestehende Lösungen weisen Auslegungen auf, welche Federaufweitungen entgegen der im Beanspruchungsfall (d.h. bei gestecktem Kabelbaumstecker) notwendigen Aufweitungen erfordern. Dies wirkt sich ungünstig auf die Dimensionierung der Anpressfeder und der Steckkraft auf.
• Bestehende Lösungen weisen Auslegungen auf, welche bei Aufbringung der Anpresskraft durch die Anpressfeder Gegenkräfte bzw. Momente erzeugen, welche der eigentlichen Anpresskraft entgegenwirken.

[0005] Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine gattungsgemäße Steckverbindung dahingehend weiterzubilden, dass auf eine steckerseitige Anpressfeder verzichtet und die Miniaturisierung des Steckers weiter erhöht werden kann.

Offenbarung der Erfindung

[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Steckverbindung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.

Vorteile der Erfindung

[0007] Erfindungsgemäßen ist der funktionale Bestandteil "Anpresskraftunterstützung für den Kabelbaumstecker" nicht wie bei bekannten Lösungen im Kabelbaumstecker untergebracht, sondern ist Bestandteil der Steckaufnahme (Schnittstelle), die durch einen Steckkragen oder eine Steckwanne ausgebildet sein kann.

[0008] Durch den erfindungsgemäßen Entfall der bisher am Stecker vorgesehenen "Anpresskraftunterstützung" ergeben sich insbesondere folgende Vorteile:

• Die Miniaturisierung des Steckers kann erhöht werden.
• Die Krafteinleitung auf die Struktur des Steckers kann optimiert werden.
• keine Vorspannung der in der leiterplatten- bzw. schnittstellenseitigen Steckaufnahme angeordneten Anpressfeder notwendig.
• Der Federweg der Anpressfeder kann auf das für den Anpressvorgang notwendige Minimum optimiert werden.
• Die Anpresskraft kann im Idealfall unmittelbar im Bereich direkt über der Kontaktierung als Linienlast auf den Stecker aufgebracht werden. Gegenkräfte bzw. Momente werden so vermieden.

[0009] Der Kraftaufbau durch die in der Steckaufnahme positionierten Federelemente erfolgt erst ganz am Ende des Steckvorgangs. Somit kann der Steckvorgang über einen weiten Weg nahezu kraftlos erfolgen. Dies reduziert prinzipiell die Gefahr der Beschädigung von Kontaktelementen durch die Leiterplatte und deren Kontaktflächen und erleichtert die Ausbildung der Steckverbindung während des Steckvorgangs, da dieser in einem Bereich stattfindet, in dem die Anpresskraft noch nicht wirkt.

[0010] Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0011] Nachfolgend wird die Erfindung anhand mehrerer in der Zeichnung exemplarisch wiedergegebener Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fign. 1a, 1b

die erfindungsgemäße Steckverbindung im noch nicht gesteckten Zustand (Fig. 1a) und im gesteckten Zustand (Fig. 1 b), jeweils in einer Seitenansicht; und

Fign. 2, 3

eine Draufsicht der in Fig. 1b gezeigten erfindungsgemäßen Steckverbindung mit einer sich über die gesamte Steckerbreite erstreckenden Anpressfeder (Fig. 2) und mit mehreren, entlang der gesamten Steckerbreite angeordneten Anpressfedern (Fig. 3).

Ausführungsformen der Erfindung

[0012] Die in Fign. 1a, 1b gezeigte Steckverbindung 1 dienen zur elektrischen Direktkontaktierung von Kontaktflächen ("Lands") 2 auf einer auch als "Steuergerät" bezeichneten Leiterplatte 3, wobei die Kontaktflächen 2 auf einer oder auf beiden Seiten der Leiterplatte 3 vorgesehen sein können.

[0013] An der Leiterplatte 3 ist eine in einer Steckrichtung 4 offene Steckaufnahme 5 eines Steckkragens oder einer Steckwanne vorgesehen, in welche die Leiterplatte 3 im Bereich ihrer Kontaktflächen 2 entgegen der Steckrichtung 4 hineinragt. In die Steckaufnahme 5 wird in Steckrichtung 4 ein Stecker (z.B. Kabelbaumstecker) 6 eingesteckt, der zwei bei 7 gelenkig miteinander verbundene Kontaktträgerhälften 8 aufweist. Wie in Fig. 1b gezeigt, wird die Leiterplatte 3 zwischen den beiden Kontaktträgerhälften 8 eingesteckt, die dabei mit federnden Kontaktelementen 9 die Kontaktflächen 2 der Leiterplatte 3 elektrisch kontaktieren. Die zu den Kontaktelementen 9 hinführenden elektrischen Leitungen des Kabelbaumsteckers 6 sind mit 10 bezeichnet.

[0014] In der Steckaufnahme 5 ist eine Anpressfedereinrichtung 11 in Form von Anpressfedern 12 vorgesehen, die in der Steckaufnahme 5 zu beiden Plattenseiten der Leiterplatte 3 angeordnet sind und in die Steckbahn der beiden Kontaktträgerhälften 8 eingreifen. Durch diese Anpressfedern 12 werden die beiden Kontaktträgerhälften 8 des eingesteckten Kabelbaumsteckers 6 in Richtung aufeinander zu gespannt, wodurch ihre Kontaktelemente 9 mit entsprechender Anpresskraft in Anlage an die Kontaktflächen 2 der Leiterplatte 3 anpresst werden. Der Aufbau der Anpresskraft erfolgt also über den die Steckaufnahme 5 bildenden Steckkragen (Gegenlager) und über die Anpressfedern 12 auf die Kontaktträgerhälften 8 und deren Kontaktelemente 9. Vorteilhaft sind die Anpressfedern 12 auf Höhe der Kontaktelemente 9 des eingesteckten Kabelbaumsteckers 6 angeordnet, damit die Anpresskraft unmittelbar im Bereich direkt über den Kontaktelementen 9 als Linienlast auf die Kontaktträgerhälften 8 aufgebracht werden kann.

[0015] Wie in Fig. 2 gezeigt, kann eine einzige Anpressfeder 12 vorgesehen sein, die sich für eine linienförmige Krafteinleitung über nahezu die gesamte Breite der Steckaufnahme 5 erstreckt.

[0016] Wie in Fig. 3 gezeigt, können alternativ auch mehrere Anpressfedern 12 vorgesehen sein, die entlang der Breite der Steckaufnahme 5 nebeneinander für eine linienförmige Krafteinleitung angeordnet sind.

[0017] Um die Zuverlässigkeit der Steckverbindung 1 zu steigern, sind in der Steckaufnahme 5 seitlich neben den beiden Seitenkanten der in die Steckaufnahme 5 hineinragenden Leiterplatte 3 jeweils Spannfedern 13 vorgesehen, die den eingesteckten Kabelbaumstecker 6 innerhalb der Steckaufnahme 5 rechtwinklig zu der von den Anpressfedern 12 ausgeübten Anpresskraft verspannen.

Ansprüche

1. Steckverbindung (1) zur elektrischen Direktkontaktierung von Kontaktflächen (2) auf einer Leiterplatte (3),
mit einer der Leiterplatte (3) zugeordneten Steckaufnahme (5), in welche die Leiterplatte (3) hineinragt, mit einem in die Steckaufnahme (5) einsteckbaren Stecker (6), der einen Kontaktträger (8) mit Kontaktelementen (9) zur elektrischen Direktkontaktierung der Kontaktflächen (2) der Leiterplatte (3) aufweist, und mit einer Anpressfedereinrichtung (11) zum Anpressen der Kontaktelemente (9) des Kontaktträgers (8) in Anlage an die Kontaktflächen (2) der Leiterplatte (3), dadurch gekennzeichnet,
dass die Anpressfedereinrichtung (11) in der Steckaufnahme (5) vorgesehen ist.

2. Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpressfedereinrichtung (11) zu beiden Plattenseiten der in die Steckaufnahme (5) hineinragenden Leiterplatte (3) vorgesehen ist.

3. Steckverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Anpressfedereinrichtung (11) über nahezu die gesamte Breite der Steckaufnahme (5) erstreckt.

4. Steckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpressfedereinrichtung (11) auf Höhe der Kontaktelemente (9) des eingesteckten Steckers (6) angeordnet sind.

5. Steckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpressfedereinrichtung (11) durch eine oder mehrere Anpressfedern (12) gebildet ist, die in die Steckbahn des Kontaktträgers (8) eingreifen.

6. Steckverbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine einzige Anpressfeder (12) über nahezu die gesamte Breite der Steckaufnahme (5) erstreckt.

7. Steckverbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass entlang der Breite der Steckaufnahme (5) mehrere Anpressfedern (12) vorgesehen sind.

8. Steckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktträger (8) zwei gelenkig miteinander verbundene Kontaktträgerhälften aufweist, zwischen denen die Leiterplatte (3) eingesteckt wird, und dass die Anpressfedereinrichtung (11) zu beiden Seiten des eingesteckten Kontaktträgers (8) vorgesehen ist und die beiden Kontaktträgerhälften mit ihren Kontaktelementen (9) in Anlage an die Kontaktflächen (2) der Leiterplatte (3) anpresst.

9. Steckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steckaufnahme (5) jeweils seitlich neben den beiden Seitenkanten der in die Steckaufnahme (5) hineinragenden Leiterplatte (3) jeweils eine Spannfeder (13) vorgesehen ist, die in die Steckbahn des Steckers () eingreift und den eingesteckten Stecker (6) innerhalb der Steckaufnahme (5) rechtwinklig zu der von der Anpressfedereinrichtung (11) ausgeübten Anpresskraft verspannt.

Claims

1. Plug connection (1) for making direct electrical contact with contact areas (2) on a printed circuit board (3), having a plug receptacle (5) which is associated with the printed circuit board (3) and into which the printed circuit board (3) projects, having a plug (6) which can be inserted into the plug receptacle (5) and has a contact support (8) with contact elements (9) for making direct electrical contact with the contact areas (2) of the printed circuit board (3), and having a contact-pressure spring device (11) for pressing the contact elements (9) of the contact support (8) against the contact areas (2) of the printed circuit board (3), characterized in that the contact-pressure spring device (11) is provided in the plug receptacle (5).

2. Plug connection according to Claim 1, characterized in that the contact-pressure spring device (11) is provided on both sides of the printed circuit board (3) which projects into the plug receptacle (5).

3. Plug connection according to Claim 1 or 2, characterized in that the contact-pressure spring device (11) extends over virtually the entire width of the plug receptacle (5).

4. Plug connection according to one of the preceding claims, characterized in that the contact-pressure spring device (11) is arranged level with the contact elements (9) of the inserted plug (6).

5. Plug connection according to one of the preceding claims, characterized in that the contact-pressure spring device (11) is formed by one or more contact-pressure springs (12) which engage in the plugging path of the contact support (8).

6. Plug connection according to Claim 5, characterized in that a single contact-pressure spring (12) extends over virtually the entire width of the plug receptacle (5).

7. Plug connection according to Claim 5, characterized in that a plurality of contact-pressure springs (12) are provided along the width of the plug receptacle (5).

8. Plug connection according to one of the preceding claims, characterized in that the contact support (8) has two contact support halves which are connected to one another in an articulated manner and between which the printed circuit board (3) is inserted, and in that the contact-pressure spring device (11) is provided on both sides of the inserted contact support (8) and presses the two contact support halves, by way of its contact elements (9), against the contact areas (2) of the printed circuit board (3).

9. Plug connection according to one of the preceding claims, characterized in that a respective tension spring (13) is provided in the plug receptacle (5) in each case laterally next to the two side edges of the printed circuit board (3) which projects into the plug receptacle (5), said tension spring engaging into the plugging path of the plug (6) and bracing the inserted plug (6) within the plug receptacle (5) at a right angle to the contact-pressure force which is exerted by the contact-pressure spring device (11).

Revendications

1. Connexion enfichable (1) permettant la mise en contact électrique directe de surfaces de contact (2) sur une carte à circuits imprimés (3), comprenant un logement d'enfichage (5) associé à la carte à circuits imprimés (3) dans lequel pénètre la carte à circuits imprimés (3), un connecteur enfichable (6) pouvant être enfiché dans le logement d'enfichage (5), lequel présente un support de contact (8) avec des éléments de contact (9) pour la mise en contact électrique directe des surfaces de contact (2) de la carte à circuits imprimés (3), et un dispositif de ressort de pressage (11) pour presser les éléments de contact (9) du support de contact (8) en appui contre les surfaces de contact (2) de la carte à circuits imprimés (3),
caractérisée en ce que
le dispositif de ressort de pressage (11) est prévu dans le logement d'enfichage (5).

2. Connexion enfichable selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de ressort de pressage (11) est prévu des deux côtés de plaque de la carte à circuits imprimés (3) pénétrant dans le logement d'enfichage (5).

3. Connexion enfichable selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le dispositif de ressort de pressage (11) s'étend sur pratiquement toute la largeur du logement d'enfichage (5).

4. Connexion enfichable selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le dispositif de ressort de pressage (11) est disposé à la hauteur des éléments de contact (9) du connecteur enfichable (6) enfiché.

5. Connexion enfichable selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le dispositif de ressort de pressage (11) est formé par un ou plusieurs ressorts de pressage (12) qui s'engagent dans la piste d'enfichage du support de contact (8).

6. Connexion enfichable selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'un ressort de pressage unique (12) s'étend sur pratiquement toute la largeur du logement d'enfichage (5).

7. Connexion enfichable selon la revendication 5, caractérisée en ce que plusieurs ressorts de pressage (12) sont prévus le long de la largeur du logement d'enfichage (5).

8. Connexion enfichable selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le support de contact (8) présente deux moitiés de support de contact connectées de manière articulée l'une à l'autre, entre lesquelles est enfichée la carte à circuits imprimés (3), et en ce que le dispositif de ressort de pressage (11) est prévu des deux côtés du support de contact enfiché (8) et presse les deux moitiés de support de contact avec leurs éléments de contact (9) en appui contre les surfaces de contact (2) de la carte à circuits imprimés (3).

9. Connexion enfichable selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que dans le logement d'enfichage (5), à chaque fois latéralement à côté des deux arêtes latérales de la carte à circuits imprimés (3) pénétrant dans le logement d'enfichage (5), est à chaque fois prévu un ressort de serrage (13) qui vient en prise dans la piste d'enfichage du connecteur enfichable (6) et qui serre le connecteur enfichable (6) enfiché à l'intérieur du logement d'enfichage (5) perpendiculairement à la force de pressage exercée par le dispositif de ressort de pressage (11).

Zeichnung