DE9113111U1

DE9113111U1 - Electrical switching device

Info

Publication number: DE9113111U1
Application number: DE9113111U
Authority: DE
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1991-10-22
Filing date: 1991-10-22
Publication date: 1993-02-18
Anticipated expiration: 2001-10-23
Also published as: WO1993008621A1

Description

R. 24794
16.10.1991 Pn/Si/KeR.24794
16.10.1991 Pn/Si/Ke

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 10ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 10

Elektrisches Schaltgerät
Stand der Technik Electrical switching device
State of the art

Die Erfindung geht aus von einem elektrischen Schaltgerät nach der Gattung des Hauptanspruchs. Ein derartiges Schaltgerät ist aus der DE-PS 37 31 413 bekannt. Um bei einem derartigen Steuergerät eine Abschirmung zu schaffen, die auch über den Steckbereich des Schaltgerätes einwirkende elektromagnetische Störeinflüsse ausschaltet, ist ein Masseblech in die Steckerleiste eingegossen. Dieses Masseblech ist kammartig ausgebildet, wobei aus der Steckerleiste ragende Anschlußfahnen des Massebleches mit Leiterbahnen (Masse) der Leiterplatte verbunden sind. Darüber hinaus sind die Steckerleiste und das Masseblech an das metallische Gehäuse angeschraubt, wodurch eine elektrisch leitende Verbindung zwischen Gehäuse und Masseblech erfolgt. Das hat den Nachteil, daß zur Erstellung der elektrisch leitenden Verbindung zwischen Gehäuse und Masseblech zusätzliche Befestigungsbauteile nötig sind, und daß diese elektrisch leitende Verbindung nur in diesem sehr kleinen Verbindungsbereich sicher gewährleistet ist. Die Abschirmung der den Steckerkörper aufnehmenden Gehäuseöffnung ist darüber hinaus nicht lückenlos und auch im Bereich der Steckkontakte genügt die Abschirmung nicht immer allen Ansprüchen. The invention is based on an electrical switching device according to the type of the main claim. Such a switching device is known from DE-PS 37 31 413. In order to create a shield in such a control device that also eliminates electromagnetic interference that acts via the plug-in area of the switching device, a ground plate is cast into the connector strip. This ground plate is designed like a comb, with connection lugs of the ground plate protruding from the connector strip being connected to conductor tracks (ground) of the circuit board. In addition, the connector strip and the ground plate are screwed onto the metal housing, which creates an electrically conductive connection between the housing and the ground plate. This has the disadvantage that additional fastening components are required to create the electrically conductive connection between the housing and the ground plate, and that this electrically conductive connection is only reliably guaranteed in this very small connection area. Furthermore, the shielding of the housing opening that accommodates the plug body is not complete and the shielding in the area of the plug contacts does not always meet all requirements.

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Aus der DE-OS 33 35 664 ist weiterhin eine Vorrichtung zum Schutz von elektrischen Baugruppen bzw. Bauelementen bekannt, bei der die von einer Metal!ummantelung umgebene Steckanordnung durch eine an diese angeschraubte Blattfederanordnung elektrisch leitend mit der metallisierten Innenseite eines Gehäuses verbunden ist. Eine derartige Vorrichtung baut sehr kompliziert und benötigt darüber hinaus eine Vielzahl von Befestigungselementen.From DE-OS 33 35 664, a device for protecting electrical assemblies or components is also known, in which the plug arrangement surrounded by a metal casing is electrically connected to the metallized inside of a housing by a leaf spring arrangement screwed to it. Such a device is very complicated to build and also requires a large number of fastening elements.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

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 Steckanordnung ist bei geschlossenem Gehäuse eine zuverlässige und vielfache 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 Frequenzen. Darüber hinaus wird die Montage des Steuergerätes bzw. der Steckerleiste vereinfacht, da die Zahl der Montageschritte gering ist.The electrical switching device according to the invention 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. The structure and shape of the ground plate or the plug arrangement ensure reliable and multiple contact between the ground plate and the housing when the housing is closed, even with large manufacturing tolerances. The almost complete shielding and the reliable and multiple contact between the ground plate and the housing result in an improvement in electromagnetic compatibility, especially at high frequencies. In addition, the assembly of the control unit or the plug strip is simplified because the number of assembly steps is low.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Steuergerätes können Durchführungskondensatoren direkt am Durchtritt der Steckkontakte durch die Steckerleiste angeordnet werden.In an advantageous embodiment of the control unit, feedthrough capacitors can be arranged directly at the passage of the plug contacts through the connector strip.

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Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.Further advantages and advantageous developments arise from the subclaims and the description.

Zeichnungdrawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung und Zeichnung näher erläutert. Letztere zeigt in Figur eine Ansicht einer Steckerleiste. Dabei zeigt der rechte Bildabschnitt 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.An embodiment of the invention is explained in more detail in the following description and drawing. The latter shows a view of a connector strip in Figure 1. The right-hand section of the image shows the connector strip in an assembled state, with the plug connection tabs not yet bent. The left-hand section of the image shows the connector strip with bent plug connection tabs and attached guide element. The middle section of the image shows the connector strip with installed feedthrough capacitors. Figure 2 shows a side view of the connector strip and Figure 3 shows a section along III-III according to Figure 1 with the housing also indicated.

Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment

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 dargestellten Gegenstecker, der beispielsweise am Ende eines Kabelbaumes angeschlagen ist. Die Steckerleiste 14 ist aus isolierendem Kunststoff ausgebildet und an der Innenseite 11 des Gehäuses 10 angeordnet. 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 Aufnahmeabschnitt 13 begrenzten Steckerraums 17 angeordnet.The electrical switching device has a housing 10 with a metallic inner side 11 and with an opening 12 through which a collar-shaped receiving section 13 of a plug strip 14 - shown in Figures 1 to 3 - protrudes. The receiving section 13 forms the receptacle for a counter-plug (known per se and not shown in detail) which is attached, for example, to the end of a cable harness. The plug strip 14 is made of insulating plastic and is arranged on the inner side 11 of the housing 10. It has a plug body 15 in which three rows of flat plugs 16 are embedded as plug connection elements. These protrude from the plug strip 14 and are arranged inside the plug space 17 delimited by the collar-shaped receiving section 13.

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An der dem Steckerraum 17 abgewandten Rückseite 18 des Steckerkörpers 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 Randstegen 25 bzw. 26 ist jeweils ein nach außen weisender Halterungsabschnitt 27 bzw. 28 angebracht. Diese sind mit nicht dargestellten Bohrungen versehen und dienen zur Befestigung der Steckerleiste 14 auf der Leiterplatte 29.On the rear side 18 of the plug body facing away from the plug area 17, an edge section 21 and 22 run on the top side 19 and the bottom side 20. These are connected on the outer sides 23 and 24 by an edge web 25 and 26. An outward-facing mounting section 27 and 28 is attached to the edge webs 25 and 26. These are provided with holes (not shown) and are used to attach the plug strip 14 to the circuit board 29.

Zwischen der Rückseite 18 des Steckerkörpers 15 und den Randabschnitten 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 entsprechende 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.A ground plate 31 serving for shielding is embedded between the rear side 18 of the plug body 15 and the edge sections 21, 22 and the edge webs 25, 26. This ground plate 31 has a large number 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 recesses 34 are each arranged around a flat plug 16 so that the latter protrude through the openings 32 of the ground plate 31.

Die Steckeranschlußfahnen 35 der Flachstecker 16 sind so nach unten gebogen, daß zwei Anschlußreihen 36, 37 gebildet werden. Jede Anschlußfahne 35 ragt durch entsprechende Lötöffnungen 38 der Leiterplatte 29 und ist mit dieser verlötet. Um eine lagerichtige Zuordnung 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.The plug connection lugs 35 of the flat plugs 16 are bent downwards so that two rows of connections 36, 37 are formed. Each connection lug 35 protrudes through corresponding soldering openings 38 of the circuit board 29 and is soldered to it. In order to ensure correct positioning and to prevent the plug connection lugs from bending, they protrude through a guide element 39 with a conical passage 40 for each plug connection lug 35.

Das Masseblech 31 hat im Bereich der Randabschnitte 21, 22 angeordnete Blattfederelemente 41, die die Randabschnitte durchdringen und im eingebauten Zustand der Steckerleiste 14 an der Innenseite des Gehäuses 10 anliegen.The ground plate 31 has leaf spring elements 41 arranged in the area of the edge sections 21, 22, which penetrate the edge sections and rest against the inside of the housing 10 when the connector strip 14 is installed.

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Das Masseblech 31 hat weiterhin im Bereich des unteren Randabschnittes 22 mehrere aus letzterem herausragende Anschlußfahnen 42, die jeweils zwischen zwei benachbarten Blattfederelementen angeordnet sind. Die Anschlußfahnen 42 ragen durch entsprechende Lötöffnungen 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 Leiterbahnen liegen dazu auf einem entsprechenden Erd- oder Massepotential.The ground plate 31 also has, in the area of the lower edge section 22, several connection lugs 42 protruding from the latter, which are each arranged between two adjacent leaf spring elements. The connection lugs 42 protrude through corresponding soldering openings 43 in the circuit board 29 and are soldered to it. The connection lugs 42 serve to ground the ground plate 31 to corresponding conductor tracks of the circuit board 29. These conductor tracks are therefore at a corresponding earth or ground potential.

Um die Flachstecker 16 zusätzlich abzuschirmen, sind diese mit Entstörkondensatoren 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.In order to additionally shield the flat plugs 16, they are coupled with interference suppression capacitors. For this purpose, for example, an interference suppression capacitor (not shown) can be coupled to each of the plug connection lugs 35, which is designed as a chip capacitor and is arranged in the area of the soldering openings 38 on the circuit board 29.

Die Abschirmung der Flachstecker 16 kann aber auch über Durchfuhrungskondensatoren 45 erfolgen. Diese - in Figur 3 und im mittleren Abschnitt von Figur 1 dargestellten - Durchfuhrungskondensatoren 45 haben eine Durchführungsöffnung 46, mit der sie über die Steckeranschlußfahnen 35 der Flachstecker 16 geführt werden, bevor diese abgebogen werden. Die Durchfuhrungskondensatoren 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 Durchfuhrungskondensatoren 45 erfolgt vorteilhafterweise nach dem Umbiegen der Steckeranschlußfahnen 35. Die Steckerleiste 14 bzw. der Steckerkörper 15 mit Aufnahmeabschnitt 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 dasThe flat plugs 16 can also be shielded using feedthrough capacitors 45. These feedthrough capacitors 45 - shown in Figure 3 and in the middle section of Figure 1 - have a feedthrough opening 46 with which they are guided over the plug connection lugs 35 of the flat plugs 16 before they are bent off. The feedthrough capacitors 45 have an almost square cross-section and on the side facing the ground plate 31 a smaller shoulder 47 with a circular cross-section. 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 soldering of the feedthrough capacitors 45 is advantageously carried out after bending the connector connection lugs 35. 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. During the manufacture of the connector strip 14, the flat plugs 16 and the

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Masseblech 31 in die Spritzform eingelegt, wobei die Steckeranschlußfahnen 35 der Flachstecker 16 noch nicht abgebogen sind. Die Flachstecker 16 und das Masseblech 31 werden dabei fest und dicht in den Kunststoffkörper eingebettet.Ground plate 31 is placed in the injection mold, whereby the connector lugs 35 of the flat plugs 16 are not yet bent. The flat plugs 16 and the ground plate 31 are firmly and tightly embedded in the plastic body.

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 abgeschirmt. 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 Montageschritt (Befestigung des Massebleches) beim Zusammenbau des Steuergerätes entfallen. Die Befestigung des Massebleches ist einfacher und sicherer. Das Masseblech bzw. die Steckerleiste ist darüber hinaus ohne zusätzliche Aufwendungen zur Aufnahme von Durchführungskondensatoren geeignet. The large-surface design of the ground plate 31 ensures that the connector area is securely shielded. The design of the leaf spring elements 41 also ensures that the gap between the receiving section 13 and the opening 12 of the housing is securely shielded. The springy leaf spring elements 41 of the injected ground plate 31 ensure permanent ground contact (improved electromagnetic compatibility and ground connection) on the housing. Assembly tolerances and different levels of flatness on the inside of the housing can be compensated. By embedding the ground plate in the plastic body, a further assembly step (fastening the ground plate) can be omitted when assembling the control unit. Fastening the ground plate is simpler and safer. The ground plate or the connector strip is also suitable for accommodating feedthrough capacitors without any additional effort.

Claims

R. 24794 16.10.1991 Pn/Si/Ke ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 10 Claims

1. Electrical switching device with a housing (10) with a metallic inner side (11) in which at least one circuit board (29) carrying conductor tracks and electrical components is housed with an associated plug strip (14), which is inserted into the housing and in which plug connection parts (16, 35) are arranged which are led out of the housing in a sealed manner, are connected to associated conductor tracks inside the housing and are at least partially shielded by means of interference suppression means (45), and with a ground part (31) which is firmly embedded in the plug strip (14) and has connection lugs (42) which protrude from the plug strip and which can be connected to associated conductor tracks on the circuit board, characterized in that the ground part covers at least the cross section of the plug strip penetrated by the plug connection parts, that the ground part is provided with openings (32, 33) through which plug connection parts protrude, and that on at least one side (19, 20) of the ground part, leaf spring elements (41) are arranged, which protrude from the connector strip and rest against the metallic inside of the housing.

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2. Electrical switching device according to claim 1, characterized in that an opening (32, 33) is provided in the ground part (31) for each plug connection part (16, 35).

3. Electrical switching device according to claim 1 or 2, characterized in that the mass part (31) is a stamped sheet.

4. Electrical switching device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the interference suppression means (45) are designed as feedthrough capacitors which protrude into the openings (32, 33) of the mass part (31).