Steckeranschlusselement, Verbindungsanordnung mit mehreren

Steckeranschlusselementen in einem elektrischen Gerät und Einpresswerkzeug zur Ausbildung einer Verbindungsanordnung

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Steckeranschlusselement zwischen einem

Anschlusssteckerkörper und einem Schaltungsträger in einem elektrischen Gerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 . Ferner betrifft die Erfindung eine Verbindungsanordnung zwischen einem Anschlusssteckerkörper und einem Schaltungsträger in einem elektrischen Gerät mit mehreren erfindungsgemäßen Steckeranschlusselementen, ein Einpresswerkzeug zur Ausbildung einer Verbindungsanordnung sowie ein elektrisches Gerät mit einer

Verbindungsanordnung.

Ein Steckeranschlusselement nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der Praxis bereits bekannt. Es findet Verwendung zur elektrischen Kontaktierung eines Schaltungsträgers, insbesondere einer Leiterplatte, bei einem elektrischen Gerät. Bei dem elektrischen Gerät handelt es sich insbesondere, jedoch nicht einschränkend, um ein in einem Kraftfahrzeug verwendetes Schalt- oder Steuergerät, das insbesondere mit einem Kabelbaum des Kraftfahrzeugs elektrisch kontaktiert wird. Hierbei sind die als Stanz-/Biegeteile ausgebildeten Steckeranschlusselemente in einem aus Kunststoff bestehenden

Anschlusssteckerkörper eingesetzt bzw. von dem Material desselben

bereichsweise umspritzt, welcher die Schnittstelle zu dem angesprochenen Kabelbaumstecker ausbildet. Im Inneren des Steuergeräts sind die

Steckeranschlusselemente in entsprechende Durchgangsöffnungen des

Schaltungsträgers, unter Ausbildung einer elektrisch leitenden Verbindung, eingedrückt und vorzugsweise mit den Durchgangsöffnungen verlötet. Die Problematik der Verbindung zwischen den Steckeranschlusselementen auf der dem Schaltungsträger zugewandten Seite mit dem Schaltungsträger besteht darin, die Endbereiche der Steckeranschlusselemente mit der benötigten Einpresskraft in die Durchgangsöffnungen des Schaltungsträgers einzudrücken bzw. einzupressen. Aufgrund der Pressverbindung ist es erforderlich, zum einen die Endbereiche relativ genau zu den Durchgangsöffnungen auszurichten und zum anderen die benötigte Einpresskraft möglichst unmittelbar im Bereich der Einpresszone (Durchgangsöffnungen) in die Steckeranschlusselemente einzuleiten. Hierzu dienen beim Stand der Technik sogenannte

Einpressschultern, die als Halteabschnitt für ein Einpresswerkzeug dienen, und die beidseitig der Längsachse des Steckeranschlusselements an diesen ausgebildet sind. Die Einpressschultern werden beim Ausstanzen der

Steckeranschlusselemente aus einem Flachmaterial durch eine entsprechende

Formgebung des Stanzwerkzeugs berücksichtigt. Weiterhin ist es wichtig, dass zwischen den Einpressschultern zwei benachbarter Steckeranschlusselemente ein Zwischenraum ausgebildet ist, damit sich die Steckeranschlusselemente nicht berühren, um insbesondere einen Kurzschluss zu vermeiden.

Die Tendenz bei elektrischen Geräten geht mehr und mehr zu einer höheren Leistungsdichte bzw. zu einem kompakteren Bauraum für die Geräte, so dass es wünschenswert ist, unter anderem auch die Steckeranschlusselemente auf einem möglichst geringem Raum nebeneinander anzuordnen. Aufgrund der angesprochenen Problematik zwischen den Einpressschultern der

Steckeranschlusselemente ist beim Stand der Technik der mögliche Abstand der Steckeranschlusselemente zueinander jedoch auf ein bestimmtes Mindestmaß limitiert und kann nicht unterschritten werden.

Offenbarung der Erfindung

Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Steckeranschlusselement nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass ein verringerter seitlicher Abstand zwischen den Steckeranschlusselementen ermöglicht wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Steckeranschlusselement zwischen einem

Anschlusssteckerkörper und einem Schaltungsträger in einem elektrischen Gerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass der Halteabschnitt (Einpressschulter) bezogen auf eine Längsachse des Steckeranschlusselements, lediglich an einer Seite des Steckeranschlusselements angeordnet ist. Dadurch wird es bildlich gesprochen möglich, ein Steckeranschlusselement mit seinem Halteabschnitt (Einpressschulter) seitlich enger an ein benachbartes

Steckeranschlusselement anzuordnen, da dieses dort an der entsprechenden Stelle kein Halteelement (Einpressschulter) aufweist. Es wird somit trotz der Einhaltung der benötigten seitlichen Abstände zwischen den

Steckeranschlusselementen zur Vermeidung von Kurzschlüssen o.ä. ein geringerer seitlicher Abstand zwischen den einzelnen

Steckeranschlusselementen erzielt. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Steckeranschlusselements sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

In geometrisch bevorzugter Ausgestaltung, die eine herstellungstechnisch besonders einfach und kostengünstige Herstellung ermöglicht, wird

vorgeschlagen, dass das Steckeranschlusselement als Stanz-/Biegeteil mit rechteckförmigem Querschnitt ausgebildet ist, dass der mit dem

Schaltungsträger zusammenwirkende Endabschnitt einen geprägten, verbreiterten Klemmbereich hat, und dass der Halteabschnitt (Einpressschulter) auf der dem Klemmbereich abgewandten Seite eine senkrecht zur Längsachse verlaufende Anlagefläche aufweist. Hierbei dient die Anlagefläche insbesondere dazu, mit einem kammartigen Einpresswerkzeug zusammenzuwirken, das die Steckeranschlusselemente in die Durchgangsöffnungen des Schaltungsträgers eindrückt. Die Erfindung betrifft auch eine Verbindungsanordnung zwischen einem

Anschlusssteckerkörper und einem Schaltungsträger in einem elektrischen Gerät unter Verwendung mehrerer erfindungsgemäßer Steckeranschlusselemente. Hierbei ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Halteabschnitte der Steckeranschlusselemente zur selben Seite hin ausgerichtet sind. Eine derartige Ausrichtung ermöglicht bei einer bestimmten Baugröße der

Verbindungsanordnung eine maximale Dichte bzw. eine möglichst enge

Anordnung der einzelnen Steckeranschlusselemente zueinander.

Insbesondere kann es zur Minimierung der seitlichen Abstände zwischen den Steckeranschlusselementen vorgesehen sein, dass der Halteabschnitt

(Einpressschulter) eines ersten Steckeranschlusselements einen Klemmbereich eines benachbarten zweiten Steckeranschlusselements in Querrichtung bereichsweise überdeckt.

Weiterhin betrifft die Erfindung ein Einpresswerkzeug zur Ausbildung einer Verbindungsanordnung mit erfindungsgemäßen Steckeranschlusselementen. Das Einpresswerkzeug weist dabei kammartig ausgebildete Einpresselemente auf, deren den Halteabschnitten (Einpressschultern) der

Steckeranschlusselemente zugewandte Anlageschultern an den

Halteabschnitten aufliegen. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass die Einpresselemente auf der einem Halteabschnitt eines Steckeranschlusselements gegenüberliegenden Seite verlängert ausgebildet ist. Eine derartige Ausbildung erfüllt zweierlei Aufgaben: Zum einen werden infolge der lediglich einseitig in das Steckeranschlusselement eingeleiteten Einpresskraft erzeugte Biegemomente aufgenommen, und zum anderen kann durch eine entsprechende

Dimensionierung der Länge der Einpresselemente die Einpresstiefe der

Steckeranschlusselemente in den Schaltungsträger besonders einfach und zuverlässig eingestellt werden.

Zur Erfüllung der genannten zwei Aufgaben ist es wesentlich, dass die

Verlängerung der Einpresselemente zumindest bis in Höhe einer unteren Abschlusskante des Halteabschnitts (Einpressschulter) reicht.

Zuletzt umfasst die Erfindung auch ein elektrisches Gerät, insbesondere ein Schalt- oder Steuergerät in einem Kraftfahrzeug, unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung bzw. unter Verwendung von erfindungsgemäßen Steckeranschlusselementen.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.

Diese zeigt in:

Fig. 1 eine perspektivische Rückansicht auf einen Anschlusssteckerkörper in einem elektrisch Gerät mit erfindungsgemäßen

Steckeranschlusselementen, Fig. 2 einen Teilbereich des Anschlusssteckerkörpers gemäß der Fig. 1 in einer Rückansicht,

Fig. 3 eine teilweise geschnittene Ansicht auf den Anschlusssteckerkörper gemäß Fig. 2 und

Fig. 4 einen Teilbereich eines Einpresswerkzeugs mit erfindungsgemäßen

Steckeranschlusselementen in einer vereinfachten Darstellung.

Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.

In der Fig. 1 ist ein aus Kunststoff bestehender, im Spritzgußverfahren hergestellter Anschlusssteckerkörper 1 dargestellt, der Bestandteil eines in den Figuren nicht gezeigten elektrischen Geräts, insbesondere eines elektrischen oder elektronischen Schalt- bzw. Steuergeräts in einem Kraftfahrzeug ist. Der Anschlusssteckerkörper 1 dient insbesondere der elektrischen Kontaktierung des elektrischen Geräts mit einem nicht gezeigten Gegenstecker, insbesondere einem Kabelbaumstecker des Kraftfahrzeugs.

Der Anschlusssteckerkörper 1 weist eine Vielzahl von erfindungsgemäßen Steckeranschlusselementen 10 auf, die jeweils als Stanz-/Biegeteil ausgebildet sind und eine rechteckförmige Querschnittsfläche aufweisen, wie dies an sich aus dem Stand der Technik bereits bekannt ist. Wie insbesondere anhand einer Zusammenschau der Fig. 1 und 3 erkennbar ist, sind die

Steckeranschlusselemente 10 am Anschlusssteckerkörper 1 beispielhaft in Form mehrerer Reihen 1 1 , 12 mit jeweils einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Steckeranschlusselementen 10 angeordnet. Die

Steckeranschlusselemente 10 dienen, wie insbesondere anhand der Fig. 4 erkennbar ist, der elektrischen Kontaktierung mit einem innerhalb des elektrischen Geräts angeordneten Schaltungsträger 15. Der Schaltungsträger 15 ist insbesondere in Form einer Leiterplatte ausgebildet und weist

Durchkontaktierungen 16 auf, durch die geradlinig ausgebildete Endabschnitte 17 der Steckeranschlusselemente 10 im eingebauten Zustand hindurchragen, wobei zwischen den Endabschnitten 17 und den Durchkontaktierungen 16 zumindest Press- bzw. Klemmverbindungen ausgebildet werden, die elektrisch leitend sind. Zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass nach dem Verbinden der Endabschnitte 17 mit den Durchkontaktierungen 16 die Endabschnitte 17 der Steckeranschlusselemente 10 im Bereich der Durchkontaktierungen 16 mit dem Schaltungsträger 15 verlötet werden.

Zur Ausbildung der angesprochenen Klemm- bzw. Pressverbindungen zwischen den Endabschnitten 17 der Steckeranschlusselemente 10 und den

Durchkontaktierungen 16 weisen die Endabschnitte 17 verbreitert ausgebildete Klemmbereiche 18 auf, die insbesondere durch einen Prägevorgang während oder nach dem Ausstanzen bzw. Biegen der Steckeranschlusselemente 10 ausgebildet werden.

Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass die Steckeranschlusselemente 10 auf der dem Schaltungsträger 15 gegenüberliegenden Seite der Klemmbereiche 18 jeweils einen Halteabschnitt 19 in Form einer einseitig ausgebildeten

Halteschulter 20 aufweisen. Wie insbesondere anhand der Darstellung der Fig. 2 und 4 erkennbar ist, weist der Halteabschnitt 19 in Seitenansicht eine

rechteckförmige Form auf und hat insbesondere auf der dem Schaltungsträger 15 abgewandten Seite eine senkrecht zur Längsachse 21 des

Steckeranschlusselements 10 verlaufende Anlagefläche 22. Ferner ist die Breite B des Halteabschnitts 19 derart bemessen, dass der Halteabschnitt 19 seitlich den eine Breite b aufweisenden Klemmbereich 18 überragt.

Erfindungswesentlich ist darüber hinaus, dass die einzelnen Halteabschnitte 19 der Steckeranschlusselemente 10 in jeder Reihe 1 1 , 12 alle zur selben Seite hin, in dem in den Fig. 2 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel also zur linken Zeichnungsseite hin ausgerichtet sind. Dadurch ist es möglich, dass ein

Halteabschnitt 19 eines in der Zeichnungsebene der Fig. 4 rechten

Steckeranschlusselements 10 in fluchtender Überdeckung mit einem in der Zeichnungsebene der Fig. 4 links davon angeordneten Klemmbereich 19 eines Steckeranschlusselements 10 angeordnet ist.

Das Einpressen der Klemmbereiche 19 der Steckeranschlusselemente 10 in die Durchkontaktierungen 16 des Schaltungsträgers 15 erfolgt mittels eines in der Fig. 4 bereichsweise dargestellten Einpresswerkzeugs 50. Das Einpresswerkzeug 50 weist kammartig ausgebildete Einpresselemente 51 auf, die zwischen die Steckeranschlusselemente 10 eingeführt werden können, wobei das Einpresswerkzeug 50 aus der in der Fig. 4 dargestellten Stellung relativ zum Schaltungsträger 15 in Richtung des Pfeils 23 beweglich ausgebildet ist.

Wesentlich ist, dass die Einpresselemente 51 , die jeweils zwischen zwei benachbarte Steckeranschlusselemente 10 von oben (das heißt von der dem Schaltungsträger 16 abgewandten Seite) her eintauchen, Anlageschultern 52 aufweisen, die in Wirkverbindung mit den Halteschultern 20 der

Steckeranschlusselemente 10 gelangen, um die Steckeranschlusselemente 10 in die Durchkontaktierungen 16 einzupressen. Wesentlich ist darüber hinaus, dass die Einpresselemente 51 , seitlich neben den Anlageschulter 52, Verlängerungen 53 aufweisen, die zumindest bis zur Höhe einer unteren Abschlusskante 24 der Halteschulter 20 des Steckeranschlusselements 10 reichen. Vorzugsweise dienen die Verlängerungen 53 der Aufnahme einer quer zur Längsachse 21 des

Steckeranschlusselements 10 verlaufenden Querkraft, die beim Einpressen der Steckeranschlusselemente 10 in die Durchkontaktierungen 16 erzeugt wird.

Dadurch, dass die Halteabschnitte 19 bzw. die Halteschultern 20 lediglich an einer Seite der Steckeranschlusselemente 10 (bezogen auf deren Längsachse

21 ) angeordnet sind, wird es ermöglicht, dass beispielsweise zwischen einer Halteschulter 20 eines Steckeranschlusselements 10 und einem benachbarten Steckeranschlusselement 10 ein seitlicher Abstand a von ca. 0,5mm bei einem Abstand A zwischen zwei Längsachsen 21 zweier benachbarter

Steckeranschlusselemente 10 von 1 ,8mm erreicht wird (Fig. 2). Demgegenüber würde bei demselben Abstand A bei (nicht dargestellten)

Steckeranschlusselementen 10, die beidseitig der Längsachsen 21

erfindungsgemäße Halteabschnitte 19 bzw. Halteschultern 20 aufweisen, ein Abstand a von 0,3mm zwischen den Halteschultern 20 erzielt. Dieser Abstand a ist mit Blick auf die Vermeidung möglicher Kurzschlüsse zwischen zwei benachbarten Steckeranschlusselementen 10 kritisch und verursacht darüber hinaus Probleme bei der Auslegung eines entsprechenden Einpresswerkzeuges 50. Es wird somit durch die Verwendung erfindungsgemäßer

Steckeranschlusselemente 10 eine Verbindungsanordnung 100 zwischen Steckeranschlusselementen 10 eines Anschlusssteckerkörpers 1 und einem

Schaltungsträger 15 in einem elektrischen Gerät ermöglicht, bei der trotz geringer Abstände A der Längsachsen 21 zwischen den einzelnen

Steckeranschlusselementen 10 keine Gefahr von Kurzschlüssen durch einen relativ großen Abstand a zwischen einer Halteschulter 20 und einem

benachbarten Steckeranschlusselement 10 besteht.

Die soweit beschriebene Verbindungsanordnung 100 bzw. die

Steckeranschlusselemente 10 können in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen.