DE102011004154A1

DE102011004154A1 - Direct plug connection for an electronic component

Info

Publication number: DE102011004154A1
Application number: DE201110004154
Authority: DE
Inventors: Markus Lux; Eckhardt Philipp; Michael Fleig
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-02-15
Filing date: 2011-02-15
Publication date: 2012-08-16
Also published as: CN103384947A; BR112013020777A2; WO2012110305A1; CN103384947B

Abstract

Die erfindungsgemäße Direktsteckverbindung (1) umfasst eine elektronische Komponente (2), insbesondere Leiterplatte oder Steuergerät, mit mindestens zwei Steckenden (3), welche jeweils Kontaktflächen (4) für eine elektrische Direktkontaktierung aufweisen, sowie für jedes Steckende (3) einen Direktkontaktstecker (5), insbesondere Kabelbaumstecker, der zum Direktkontaktieren der Kontaktflächen (4) auf ein Steckende (3) der elektronischen Komponente (2) in einer Steckrichtung (6) aufsteckbar ist, wobei sich die in ihrer jeweiligen Steckrichtung (6) vorderen Gehäusestirnseiten (7) aller aufgesteckten Direktkontaktstecker (5) gemeinsam zu einem die elektronische Komponente (2) aufnehmenden Schutzgehäuse (8) ergänzen.The direct plug connection (1) according to the invention comprises an electronic component (2), in particular a printed circuit board or control device, with at least two plug ends (3), each of which has contact surfaces (4) for electrical direct contacting, and a direct contact plug (5) for each plug end (3) ), in particular cable harness connector, which can be plugged onto a plug end (3) of the electronic component (2) in a plug-in direction (6) for direct contacting of the contact surfaces (4), the front end faces (7) of all of the housings in their respective plug-in direction (6) Complement the plugged-in direct contact plug (5) together to form a protective housing (8) for the electronic component (2).

Description

Die Erfindung geht aus von einer Direktsteckverbindung mit einer elektronischen Komponente, insbesondere Leiterplatte oder Steuergerät, die ein Steckende mit Kontaktflächen für eine Direktkontaktierung aufweist, und mit einem Direktkontaktstecker, insbesondere Kabelbaumstecker, der zum Direktkontaktieren der Kontaktflächen auf das Steckende der elektronischen Komponente aufsteckbar ist.The invention is based on a direct plug-in connection with an electronic component, in particular printed circuit board or control unit, which has a plug-in end with contact surfaces for direct contacting, and with a direct contact plug, in particular harness connector, which can be plugged for directly contacting the contact surfaces on the plug-in end of the electronic component.

Bekannt sind Steuergeräte, die im Fahrzeug auf verschiedene Art und Weise befestigt werden und auf die dann die Steckverbindungen (Kabelbaumstecker) aufgesteckt werden. Die 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 Direktsteckverbindungen 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 („Kontaktlands”) vorgesehen, die durch Kontaktelemente des Kabelbaumsteckers kontaktiert werden.Are known control devices that are mounted in the vehicle in various ways and then on the connectors (harness connector) are plugged. The control devices usually consist of a printed circuit board on which electronic components are placed, and a housing. In motor control devices, a male connector is usually mounted on the circuit board 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. There are also so-called direct connectors are known in which the male connector is omitted and the individual poles of the wiring harness are contacted directly on the circuit board. For this purpose, electrical contact surfaces ("Kontaktlands") are provided on the circuit board, which are contacted by contact elements of the harness connector.

1a, 1b zeigen eine bekannte Direktsteckverbindung 101 mit einem als kunststoffummantelte Leiterplatte ausgeführten Steuergerät 102, das ein Steckende 103 mit mehreren Kontaktflächen („Kontaktlands”) 104 für eine elektrische Direktkontaktierung aufweist, und mit einem Direktkontaktstecker (Kabelbaumstecker) 105, der zum Direktkontaktieren der Kontaktflächen 104 auf das Steckende 103 des Steuergeräts 102 aufgesteckt wird. Der Direktkontaktstecker 105 wird über zwei Befestigungsösen 111 am Fahrzeug befestigt, und dann wird das Steuergerät 102 eingesteckt, das über einen Rastmechanismus, hier lediglich beispielhaft über eine Rastnase 109 am Steuergerät 102 und eine Rastaussparung 110 im Direktkontaktstecker 105, im Direktkontaktstecker 105 gehalten ist. Bei dieser bekannten Direktsteckverbindung 101 steht das Steuergerät 102 aus dem Direktkontaktstecker 105 heraus und muss daher vor mechanischen Beanspruchungen seiner Außenhülle geschützt werden. Diese Eigenschutzfunktion des Steuergerätes 102 bedingt aufwändige und damit teure Konstruktionen, die darüber hinaus zu Lasten des Gesamtbauraumes gehen. 1a . 1b show a known direct plug connection 101 with a designed as a plastic-coated circuit board controller 102 That's a plugin 103 with several contact surfaces ("Kontaktlands") 104 for direct electrical contact, and with a direct contact plug (harness connector) 105 which directly contacts the contact surfaces 104 on the plug 103 of the control unit 102 is plugged. The direct contact plug 105 is via two eyelets 111 attached to the vehicle, and then the control unit 102 plugged in, via a locking mechanism, here only by way of example a detent 109 at the control unit 102 and a locking recess 110 in direct contact plug 105 , in direct contact plug 105 is held. In this known direct plug connection 101 is the control unit 102 from the direct contact plug 105 and must therefore be protected from mechanical stress on its outer shell. This self-protection function of the control unit 102 conditionally complex and therefore expensive constructions, which also go at the expense of the overall space.

Demgegenüber ist es die Aufgabe der Erfindung, bei einer Direktsteckverbindung der eingangs genannten Art das eingesteckte Steuergerät vor äußeren, insbesondere mechanischen Einwirkungen sicher zu schützen.In contrast, it is the object of the invention to safely protect the inserted control unit against external, in particular mechanical effects in a direct plug connection of the type mentioned.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Direktsteckverbindung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.The object is achieved by a direct plug connection with the features of claim 1.

Erfindungsgemäß wird die elektronische Komponente, insbesondere ein kunststoffummanteltes Steuergerät, beispielsweise von zwei einander gegenüberliegenden Direktkontaktsteckern vollständig umschlossen, die sich zu einem Schutzgehäuse ergänzen. Dabei können die vorderen Gehäusestirnseiten der aufgesteckten Direktkontaktstecker paarweise aneinander anliegen oder miteinander überlappen. Bei entsprechend sternförmiger und vorzugsweise drehsymmetrischer Anordnung der Steckenden der elektronischen Komponente und entsprechender Anpassung der vorderen Gehäusestirnseiten der aufgesteckten Direktkontaktstecker ist auch eine höhere Anzahl von drei, vier oder noch mehr aufgesteckten Direktkontaktsteckern möglich, die sich gemeinsam zu dem Schutzgehäuse ergänzen. Durch diese Anordnung von Direktkontaktsteckern auf dem Umfang eines kunststoffummantelten Steuergerätes werden auch die thermisch induzierten Ausdehnungsbestrebungen des Steuergerätes auf ein Minimum reduziert. Aufgrund der mehreren Direktkontaktstecker können erfindungsgemäß außerdem sehr viel mehr Kontakte (höhere Polzahl) als bisher mit einer Direktsteckverbindung kontaktiert werden.According to the invention, the electronic component, in particular a plastic-coated control unit, for example, completely enclosed by two opposing direct contact plugs, which complement each other to form a protective housing. In this case, the front housing end faces of the plugged direct contact plug in pairs abut each other or overlap each other. In accordance with star-shaped and preferably rotationally symmetrical arrangement of the plug-in ends of the electronic component and corresponding adjustment of the front housing faces of the plugged direct contact plug and a higher number of three, four or more plugged direct contact plugs is possible, which complement each other to the protective housing. This arrangement of direct contact plugs on the circumference of a plastic-coated control unit and the thermally induced expansion efforts of the control unit are reduced to a minimum. Due to the plurality of direct contact plug can also be contacted according to the invention a lot more contacts (higher number of poles) than before with a direct plug connection.

Vorzugsweise sind die aufgesteckten Direktkontaktstecker miteinander und/oder mit der elektronischen Komponente verrastet, um so die elektronische Komponente in der Direktsteckverbindung zu arretieren. Dies kann z. B. durch mechanische Arretierung (Klipstechnik) oder mittels eines Bügels geschehen. Gegebenenfalls reicht auch die Kontaktkraft zwischen den Kontaktflächen und den Kontaktierzungen der Direktkontaktstecker aus. Der auf diese Weise fixierte Verbund hält insbesondere die innen liegenden Kontaktierpartner, also die Kontaktflächen der elektronischen Komponente einerseits und die zugehörigen Kontaktzungen der Direktkontaktstecker andererseits, stabil, was eine hohe Lebensdauer der elektrischen Kontaktierstellen sichert.Preferably, the plugged direct contact plugs are locked together and / or with the electronic component, so as to lock the electronic component in the direct plug connection. This can be z. B. done by mechanical locking (Klipstechnik) or by means of a bracket. Optionally, the contact force between the contact surfaces and the Kontaktierzungen the direct contact plug is sufficient. The fixed in this way composite holds in particular the inner Kontaktierpartner, so the contact surfaces of the electronic component on the one hand and the associated contact tongues of the direct contact plug on the other hand, stable, which ensures a long life of the electrical Kontaktierstellen.

Weiterhin besteht erfindungsgemäß auch die Möglichkeit, die bisher zwischen dem Steuergerät und dem einzigen Direktkontaktstecker angeordnete Dichtung direkt zwischen den Direktkontaktsteckern anzuordnen und damit vom Steuergerät weg zu verlagern. Dies würde die konstruktiven Freiheiten für die Gestaltung der Steuergeräteaußenkontur vergrößern. Durch diese Anordnung wird insbesondere der Entwicklungstendenz hin zu Steuergeräten mit immer höheren Polzahlen Rechnung getragen. Darüber hinaus wird die Flexibilisierung in der Kabelbaumgestaltung unterstützt, da durch die Modularisierung der erfindungsgemäßen Direktsteckverbindung eine einfachere Trennung des Gesamtkabelbaumes in mehrere motorseitige bzw. fahrzeugseitige Kabelstränge mit zugehörigen Direktkontaktsteckern ermöglicht wird.Furthermore, according to the invention it is also possible to arrange the previously arranged between the control unit and the single direct contact plug seal directly between the direct contact plugs and thus move away from the control unit. This would increase the design freedom for the design of the control unit outer contour. By this arrangement, in particular the development trend toward control units with ever higher numbers of poles is taken into account. In addition, the flexibility in the harness design is supported, as is made possible by the modularization of the direct plug connection according to the invention a simpler separation of the overall wiring harness into several motor-side or vehicle-side cable strands with associated direct contact plugs.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.Further advantages and advantageous embodiments of the subject invention are the description, the drawings and claims removed.

Zeichnungendrawings

Nachfolgend wird die Erfindung anhand mehrerer in der Zeichnung exemplarisch wiedergegebener Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to several exemplary embodiments reproduced in the drawing by way of example. Show it:

1a, 1b eine Direktsteckverbindung nach dem Stand der Technik im nichtgesteckten Zustand (1a) und im gesteckten Zustand (1b); 1a . 1b a direct plug connection according to the prior art in the unplugged state ( 1a ) and when plugged in ( 1b );

2a, 2b ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Direktsteckverbindung im nichtgesteckten Zustand (2a) und im gesteckten Zustand (2b); 2a . 2 B A first embodiment of the direct plug connection according to the invention in the unplugged state ( 2a ) and when plugged in ( 2 B );

3a, 3b ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Direktsteckverbindung im nichtgesteckten Zustand (3a) und im gesteckten Zustand (3b); und 3a . 3b A second embodiment of the direct plug connection according to the invention in the unplugged state ( 3a ) and when plugged in ( 3b ); and

4a, 4b ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Direktsteckverbindung im nichtgesteckten Zustand (4a) und im gesteckten Zustand (4b). 4a . 4b A third embodiment of the direct plug connection according to the invention in the unplugged state ( 4a ) and when plugged in ( 4b ).

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

Die in 2a, 2b gezeigte Direktsteckverbindung 1 umfasst eine elektronische Komponente in Form eines als kunststoffummantelte Leiterplatte ausgeführten Steuergeräts 2, das in der gleichen Ebene zwei einander gegenüberliegende Steckenden 3 mit jeweils mehreren Kontaktflächen („Kontaktlands”) 4 für eine elektrische Direktkontaktierung aufweist, sowie zwei Direktkontaktstecker (Kabelbaumstecker) 5, die zum Direktkontaktieren der Kontaktflächen 4 auf die Steckenden 3 des Steuergeräts 2 jeweils in einer Steckrichtung 6 aufgesteckt werden. Die beiden aufgesteckten Direktkontaktstecker 5 liegen mit ihren jeweils in Steckrichtung 6 vorderen Gehäusestirnseiten (Steckkragen) 7 aneinander an und ergänzen sich gemeinsam zu einem das Steuergerät 2 vollständig aufnehmenden bzw. ummantelnden Schutzgehäuse 8. Die Direktkontaktstecker 5 sind jeweils über einen Rastmechanismus, nämlich hier lediglich beispielhaft über eine Rastnase 9 am Steuergerät 2 und eine Rastaussparung 10 im Direktkontaktstecker 5, am Steuergerät 2 verrastet. Dieser verrastete Verbund aus dem Steuergerät 2 und den beiden Direktkontaktsteckern 5 wird dann über Befestigungsösen 11 der Direktkontaktstecker 5 am Fahrzeug befestigt.In the 2a . 2 B shown direct plug connection 1 comprises an electronic component in the form of a designed as a plastic-coated circuit board controller 2 that in the same plane two opposite mating 3 each with several contact surfaces ("Kontaktlands") 4 for direct electrical contact, as well as two direct contact plugs (harness connector) 5 for directly contacting the contact surfaces 4 on the mating ends 3 of the control unit 2 each in a plug-in direction 6 be plugged. The two plugged direct contact plugs 5 lie with their respective in the plugging direction 6 front housing front sides (plug-in collar) 7 together and complement each other to one the control unit 2 fully accommodating or enclosing protective housing 8th , The direct contact plug 5 are each about a locking mechanism, namely only here by way of example via a locking lug 9 at the control unit 2 and a locking recess 10 in direct contact plug 5 , at the control unit 2 locked. This latched composite from the controller 2 and the two direct contact plugs 5 is then via eyelets 11 the direct contact plug 5 attached to the vehicle.

Die in 3a, 3b gezeigte Direktsteckverbindung 21 umfasst eine elektronische Komponente in Form eines als kunststoffummantelte Leiterplatte ausgeführten Steuergeräts 22, das in der gleichen Ebene drei sternförmig und 120°-drehsymmetrisch angeordnete Steckenden 23 mit jeweils mehreren Kontaktflächen 24 für eine elektrische Direktkontaktierung aufweist, sowie drei Direktkontaktstecker (Kabelbaumstecker) 25, die zum Direktkontaktieren der Kontaktflächen 24 auf die Steckenden 23 des Steuergeräts 22 jeweils in einer Steckrichtung 26 aufgesteckt werden. Die drei aufgesteckten Direktkontaktstecker 25 liegen mit ihren jeweils in Steckrichtung 26 vorderen Gehäusestirnseiten (Steckkragen) 27 aneinander an und ergänzen sich gemeinsam zu einem das Steuergerät 22 vollständig aufnehmenden bzw. ummantelnden Schutzgehäuse 28.In the 3a . 3b shown direct plug connection 21 comprises an electronic component in the form of a designed as a plastic-coated circuit board controller 22 , which in the same plane three star-shaped and 120 ° rotationally symmetrical arranged Steckenden 23 each with several contact surfaces 24 for direct electrical contact, and three direct contact plugs (harness connector) 25 for directly contacting the contact surfaces 24 on the mating ends 23 of the control unit 22 each in a plug-in direction 26 be plugged. The three plugged direct contact plugs 25 lie with their respective in the plugging direction 26 front housing front sides (plug-in collar) 27 together and complement each other to one the control unit 22 fully accommodating or enclosing protective housing 28 ,

Die in 4a, 4b gezeigte Direktsteckverbindung 31 umfasst eine elektronische Komponente in Form eines als kunststoffummantelte Leiterplatte ausgeführten Steuergeräts 32, das in der gleichen Ebene vier sternförmig und 90°-drehsymmetrisch angeordnete Steckenden 33 mit jeweils mehreren Kontaktflächen 34 für eine elektrische Direktkontaktierung aufweist, sowie vier Direktkontaktstecker (Kabelbaumstecker) 35, die zum Direktkontaktieren der Kontaktflächen 34 auf die Steckenden 33 des Steuergeräts 32 jeweils in einer Steckrichtung 36 aufgesteckt werden. Die vier aufgesteckten Direktkontaktstecker 35 liegen mit ihren jeweils in Steckrichtung 36 vorderen Gehäusestirnseiten (Steckkragen) 37 aneinander an und ergänzen sich gemeinsam zu einem das Steuergerät 32 vollständig aufnehmenden bzw. ummantelnden Schutzgehäuse 38.In the 4a . 4b shown direct plug connection 31 comprises an electronic component in the form of a designed as a plastic-coated circuit board controller 32 , which in the same plane four star-shaped and 90 ° rotationally symmetrical arranged Steckenden 33 each with several contact surfaces 34 for direct electrical contact, as well as four direct contact plugs (harness connector) 35 for directly contacting the contact surfaces 34 on the mating ends 33 of the control unit 32 each in a plug-in direction 36 be plugged. The four plugged direct contact plugs 35 lie with their respective in the plugging direction 36 front housing front sides (plug-in collar) 37 together and complement each other to one the control unit 32 fully accommodating or enclosing protective housing 38 ,

Statt wie in den gezeigten Ausführungsbeispielen jeweils baugleich können die Direktkontaktstecker 5, 25, 35 auch unterschiedlich ausgebildet sein. Außerdem können die aufgesteckten Direktkontaktstecker 5, 25, 35 – statt wie in den gezeigten Ausführungsbeispielen mit dem Steuergerät 2, 22, 35 – auch einander überlappen und/oder miteinander verrastet sein.Instead of each other as in the embodiments shown, the direct contact plug 5 . 25 . 35 also be designed differently. In addition, the plugged direct contact plug 5 . 25 . 35 - Instead of as in the embodiments shown with the controller 2 . 22 . 35 - Also overlap each other and / or be locked together.

Wie in den 2b, 3b und 4b gestrichelt angedeutet, kann die Direktsteckverbindung 1, 21, 31 durch unmittelbar zwischen den leweiligen Direktkontaktsteckern 5, 25, 35 angeordnete Dichtungen 12 abgedichtet sein, die also nicht am Steuergerät 2, 22, 32 anzuliegen braucht.As in the 2 B . 3b and 4b indicated by dashed lines, the direct plug connection 1 . 21 . 31 through directly between the individual direct contact plugs 5 . 25 . 35 arranged seals 12 be sealed, so not on the control unit 2 . 22 . 32 needs to be attached.

Claims

Direct plug connection ( 1 ; 21 ; 31 ), comprising: an electronic component ( 2 ; 22 ; 32 ), in particular printed circuit board or control unit, with at least two plug-in ends ( 3 ; 23 ; 33 ), which each contact surfaces ( 4 ; 24 ; 34 ) for direct electrical contact, and for each plug ( 3 ; 23 ; 33 ) a direct contact plug ( 5 ; 25 ; 35 ), in particular harness connector, for directly contacting the contact surfaces ( 4 ; 24 ; 34 ) on a plug ( 3 ; 23 ; 33 ) of the electronic component ( 2 ; 22 ; 32 ) in a plug-in direction ( 6 ; 26 ; 36 ) can be plugged, wherein in their respective plug-in direction ( 6 ; 26 ; 36 ) front housing faces ( 7 ; 27 ; 37 ) of all plugged direct contact plugs ( 5 ; 25 ; 35 ) together to form an electronic component ( 2 ; 22 ; 32 ) receiving protective housing ( 8th ; 28 ; 38 ) complete.

Direct plug connection according to claim 1, characterized in that the front housing faces ( 7 ; 27 ; 37 ) of the plugged direct contact plug ( 5 ; 25 ; 35 ) abut each other or overlap with each other.

A direct plug connection according to claim 1 or 2, characterized in that the electronic component ( 2 ) two opposing connectors ( 3 ) having.

A direct plug connection according to claim 1 or 2, characterized in that the electronic component ( 22 ; 32 ) three, four or more mating ends ( 23 ; 33 ) having.

A direct plug-in connection according to claim 4, characterized in that the plurality of plug-in ends ( 23 ; 33 ) on the electronic component ( 22 ; 32 ) are arranged in a star shape.

Direct plug connection according to one of the preceding claims, characterized in that the plug ends ( 3 ; 23 ; 33 ) of the electronic component ( 2 ; 22 ; 32 ) lie in the same plane.

Direct plug connection according to one of the preceding claims, characterized in that the electronic component ( 2 ; 22 ; 32 ) concerning the mating ends ( 3 ; 23 ; 33 ) is rotationally symmetrical.

Direct plug connection according to one of the preceding claims, characterized in that the plugged direct contact plug ( 5 ; 25 ; 35 ) are identical.

Direct plug connection according to one of the preceding claims, characterized in that the plugged direct contact plug ( 5 ; 25 ; 35 ) with each other and / or with the electronic component ( 2 ; 22 ; 32 ) are locked.

Direct plug connection according to one of the preceding claims, characterized in that between the direct contact plugs ( 5 ; 25 ; 35 ) each a seal ( 12 ) is arranged.