AT405354B - Stromversorgungselement für leiterplatten - Google Patents

Description

AT 405 354 B

Die Erfindung betrifft ein Stromversorgungselement für Leiterplatten mit durchkontaktierten Bohrungen.

Leiterplatten mit durchkontaktierten Bohrungen sind bei elektronischen Geräten üblich. Neben den mit geringen Strömen arbeitenden elektronischen Schaltungen ist es aber auch erforderlich, in die Leiterplatten hohe Ströme einzuspeisen, wozu spezielle Stromversorgungselemente dienen.

Es ist bereits ein Anschlußelement für Leiterplatten in Einpreßtechnik bekannt (DE 34 33 038 A), das einen im wesentlichen plattenartigen Leiter, eine Vielzahl von Kontaktstiften, die auf einer Seite des Leiterkörpers angeordnet und mit diesem einstückig sind und entsprechend den Bohrungen in der Leiterplatte angeordnet sind sowie ein Anschlußelement für einen anzuschließenden Gegenstand aufweisen. Bei dem Anschlußelement handelt es sich entweder um einen Lötstützpunkt oder um eine Steckkabelschuhzunge. Diese sind auf der gleichen Seite der Leiterplatte angeordnet, von der aus die Befestigung des Anschlußelements erfolgt. Das Anschlußelement weist nur eine geringe mechanische Belastbarkeit auf.

Weiterhin ist eine Kontaktbrücke bekannt (DE 34 44 667 C2), mit deren Hilfe zwei in gleicher Ebene angeordnete Leiterplatten elektrisch und mechanisch miteinander verbunden werden sollen. An der Kontaktbrücke können Anschlußelemente zur Anbringung einer Stromversorgungsleitung o. dgl. angebracht sein. Hier wird die mechanische Festigkeit bei der Verbindung zweier Leiterplatten miteinander durch eine Vergrößerung der Zahl von Kontaktbrücken erreicht.

Weiterhin ist ein Verbindungselement zur Verbindung eines Bauelements mit einer gedruckten Schaltung bekannt (DE 19 83 582 U), das als metallische Buchse mit einem vorderen zylindrischen Ansatz ausgebildet ist. Der Ansatz wird in eine Ausnehmung einer Leiterplatte eingesteckt und auf der gegenüberliegenden Seite mit der dort vorhandenen gedruckten Schaltung vernietet und verlötet. An dem Verbindungselement kann ein Gegenstand angeschraubt werden.

Weiterhin ist es bekannt (US 4 863 389A), eine richtige Metallplatte mit jeweils einem abgewinkelten Bein an jeder Ecke und einem zentralen Loch in Bohrungen einer Leiterplatte einzustecken und mit einer gedruckten Schaltung zu verlöten. Von der gegenüberliegenden Seite kann eine Schraube durch ein Loch der Leiterplatte und durch das Loch der Metallplatte hindurchgesteckt und in ein Gewinde des zu befestigenden Bauteils eingeschraubt werden. Die Löcher in der Leiterplatte sind dabei größer als die Schraubenköpfe, so daß der zu befestigende Bauteil nur an der Metallplatte angeschraubt wird.

Weiterhin ist es bekannt, in den Sockel für eine integrierte Schaltung anstelle der integrierten Schaltung einen Baustein einzustecken, der eine Vielzahl von Kurzschlußbrücken enthält. Diese können geöffnet werden. Der Baustein kann wieder entnommen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfach aufgebautes, kostengünstig herzustellendes und leicht einzusetzendes Stromversorgungselement für hohe elektrische und mechanische Belastung zu schaffen.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Stromversorgungselement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vor. Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei dem anzuschließenden Gegenstand kann es sich beispielsweise um eine Stromeinleitung, einen Kühlkörper, einen Leistungstransistor oder dgl. handeln.

Der Leiterkörper wird mit den Kontaktstiften in die durchkontaktierten Bohrungen eingepreßt. Aufgrund der Vielzahl von Kontaktstiften wird ein guter hochbelastbarer Übergang geschaffen, wobei gleichzeitig auch eine hohe mechanische Festigkeit gegeben ist. Die Kontaktstifte stellen beim Einpressen in die durchkontaktierten Bohrungen einen mechanischen und elektrischen Kontakt mit den Wänden der Bohrungen her, so daß das Einpressen zur Befestigung ausreicht. Selbstverständlich kann, wenn dies im Einzelfall gewünscht wird, auch eine Verlötung durchgeführt werden.

Der anzuschließende Gegenstand kann dann mit Hilfe des Anbringungselementes an dem relativ großen, vorzugsweise aber flachen Leiterkörper angebracht werden.

Beispielsweise kann das Anbringungselement ein Stift, insbesondere ein Gewindestift sein, der mit dem Leiterkörper verbunden oder verbindbar ist. Der Stift kann sich dabei sowohl von der den Kontaktstiften abgewandten Seite des Leiterkörpers als auch von der gleichen Seite erstrecken, falls die Leiterplatte an dieser Stelle ein Loch hat, so daß er auf der gegenüberliegenden Seite aus ihr herausragt.

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Leiterkörper des Stromversorgungselements ein Loch aufweist, beispielsweise eine Bohrung. Diese kann zum Anschrauben von Gegenständen verwendet werden, wobei sie ggf. ein Gewinde aufweist. Das Loch ist vorzugsweise derart angeordnet, daß es von der Seite des Leiterkörpers, an dem die Kontaktstifte angebracht sind, ausgeht und auf der gegenüberliegenden Seite mündet.

Die Erfindung schlägt in Weiterbildung vor, daß das Anbringungselement mit dem Leiterkörper verbindbar ausgebildet ist, wobei die Verbindung insbesondere erst nach der Befestigung des Leiterkörpers mit den Kontaktstiften an der Leiterplatte erfolgen kann. 2

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Die Verbindbarkeit kan beispielsweise dadurch geschehen, daß das Anbringungselement in ein Loch des Leiterkörpers eingreift. Das Eingreifen kann beispielsweise ein Gewindeeingriff sein, jedoch ist auch ein kraftschlüssiger Eingriff durch ein Einpressen möglich.

Insbesondere kann vorgesehen sein, daß das Anbringungselement als eine in das Loch des Leiterkörpers ersetzbare Buchse ausgebildet ist, die mit dem Leiterkörper beispielsweise durch Zusammenschrauben oder Einpressen verbindbar ist.

Die Buchse kann ein glatte Innenöffnung aufweisen, so daß die Verbindung durch eine durchgesteckte Schraube mit Mutter verstärkt werden kann. Ebenfalls möglich ist es, daß die Innenöffnung der Buchse ein Gewinde aufweist, so daß in die in das Stromversorgungselement eingesetzte Buchse nachträglich ein Gegenstand eingeschraubt werden kann.

Die Kontaktstifte sind vorzugsweise in zwei Reihen längs zweier gegenüberliegender Seitenkanten des plattenförmigen Leiterkörpers angeordnet, wobei jede Reihe mindestens drei Kontaktstifte, vorzugsweise jedoch fünf Kontaktstifte aufweist.

Die Erfindung schafft ein einfach zu fertigendes und einfach einzusetzendes hochbelastbares Stromversorgungselement.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Stromversorgungselements nach der Erfindung;

Fig. 2 eine mit dem Stromversorgungselement der Fig. 1 zusammen wirkende und in eingebautem Zustand einen Teil des Stromversorgungselements bildende Einpreßbuchse;

Fig. 3 eine Aufsicht auf das Stromversorgungselement der Fig. 1 von rechts in Fig. 1;

Fig. 4 in einem gegenüber den Rg. 1 bis 3 verkleinerten Maßstab einen Ausschnitt aus einer Leiterplatte.

Das in Fig. 1 dargestellte Stromversorgungselement wird von einem plattenförmigen Leiterkörper 1 gebildet, der aus einem leitenden Material hergestellt ist. Er weist die Form einer relativ flachen Platte auf. An seiner einen Seitenfläche 2 sind rechtwinklig zu dieser Fläche mehrere Kontaktstifte 3 angeordnet, die alle identisch aufgebaut sind und in einem bestimmten Rastermaß angeordnet sind. Die Kontaktstifte sind vorzugsweise einstöckig mit dem Leiterkörper 1 hergestellt. Die Kontaktstifte 3 sind im Querschnitt rechtwinklig und haben daher jeweils vier relativ scharfe Seitenkanten 4. Die Kontaktstifte 3 sind zum Einsetzen in durchkontaktierte Bohrungen in einer Leiterplatte bestimmt, wobei die Kontaktherstellung dadurch geschieht, daß die scharfen Seitenkanten 4 in die Wandung der Löcher eindringen. Zum Erleichtern des Einsetzens sind die Stirnseiten 5 der Kontaktstifte 3 daher verjüngt ausgebildet, beispielsweise pyramidenstumpfförmig.

Der Leiterkörper 1 enthält zentral ein Loch 6, das sich von seiner die Kontaktstifte aufweisenden Seitenfläche 2 zu der gegenüberliegenden Seitenfläche 7 erstreckt.

Fig. 2 zeigt ein Anbringungselement 8, das mit dem Leiterkörper 1 des Stromversorgungselements in Eingriff bringbar ist und das in zusammengesetzten Zustand dann die Möglichkeit bietet, beispielsweise einen Leistungstransistor, einen Kühlkörper oder dgl. anzuschließen. Das Anbringungselement 8 ist in Fig. 2 gegenüber dem Leiterkörper 1 in der Anbringungsposition ausgerichtet dargestellt. Es könnte also durch Linksverschieben in Eingriff mit dem Leiterkörper 1 gebracht werden.

Das Anbringungselement 8 ist als Einpreßbuchse 9 ausgebildet. Die Einpreßbuchse weist einen mit einer Rändelung 10 versehenen Einpreßabschnitt 11 auf, dessen Durchmesser etwas größer als der Innendurchmesser des Lochs 6 des Leiterkörpers 1 ist. An den Einpreßabschnitt schließt sich ein Mittelteil 12 an, dessen Außeseite glatt ist. Begrenzt wird die Einpreßbuchse 9 durch einen Flansch 13. Die Einpreßbuchse 9 weist eine durchgehende Innenbohrung 14 auf. Die Innenbohrung 14 kann entweder glattwandig ausgebildet oder mit einem Gewinde versehen sein. Der Querschnitt der Einpreßbuchse 9 ist an allen Stellen kreisförmig.

Fig. 3 zeigt eine Aufsicht auf den Leiterkörper von rechts in Fig. 1. Es ist zu sehen, daß der Leiterkörper 1 als quadratische Platte ausgebildet ist, bei dem das Loch 6 mittig angeordnet ist. Im Bereich zweier Seiten 15, 16 erstrecken sich die Kontaktstifte 3 in zwei Reihen von je 5 Kontaktstiften. Dies Reihen reichen bis etwa zum Rand des Leiterkörpers 1, so daß die Fläche des Leiterkörpers 1 gut ausgenutzt wird.

Fig. 4 zeigt in einem gegenüber den Rg. 1 bis 3 verkleinerten Maßstab eine Aufsicht auf einen Ausschnitt aus einer Leiterplatte 17. Die Leiterplatte 17 weist zwei Reihen von durchkontaktierten Bohrungen 18 auf, die parallel zueinander verlaufen. Mittig zu den beiden Reihen von Bohrungen 18 ist ein Loch 19 vorhanden. An dieser Stelle soll das Stromversorgungselement nach der Erfindung angebracht werden. Zu diesem Zweck wird der Leiterkörper 1 auf die eine Seite der Leiterplatte 17 gebracht und mit seinen Kontaktstiften 3 gegenüber den Bohrungen 18 ausgerichtet. Dann wird der Leiterkörper 1 eingepreßt, wobei die scharfen Seitenkanten 4, wie bereits erwähnt, den elektrischen Kontakt herstellen. Da bei jedem 3

Claims (7)

1. AT 405 354 B Kontaktstift vier Seitenkanten zur Herstellung des Kontakts zur Verfügung stehen, ist die Kontaktfläche durch das Vorhandensein der insgesamt zehn Kontaktstifte relativ groß, so daß ein guter elektrischer Übergang hergestellt wird. Es ist selbstverständlich auch möglich, von der gegenüberliegenden Seite, aus der die Kontaktstifte etwas herausragen, eine Verlötung vorzunehmen. Im einfachsten Fall reicht der Leiterkörper 1 als Stromversorgungselement aus. Ein anzubringender Gegenstand, beispielsweise ein Leistungstransistor, kann mit einer Schraube, die durch die ausgerichteten Löcher 6 und 19 hindurchgeht, befestigt werden. Besonders günstig ist es jedoch, wenn von der gegenüberliegenden Seite der Leiterplatte 17, also von der Seite, auf der die Kontaktstifte 3 gerade etwas herausragen, die in Fig. 2 dargestellte Einpreßbuchse 9 eingepreßt wird. Sie wird so eingepreßt, daß ihr Einpreßabschnitt 11 in das Loch 6 eingepreßt wird, bis die axiale Schulter 20 im Übergangsbereich zwischen dem Einpreßabschnitt 11 und dem Mittelteil 12 an der Seitenfläche 2 des Leiterkörpers 1 anliegt. Nun steht eine relativ lange Bohrung, nämlich die Innenbohrung 14 des Anbringungselements 8, zur Anbringung des anzubringenden Gegenstands zur Verfügung, so daß auch hier aufgrund der großen Fläche ein guter Übergang gegeben ist. Anstelle der Einpreßbuchse 9 könnte auch eine Buchse verwendet werden, die in ihrem vordem Bereich 11 ein Gewinde aufweist, mit dem sie in das mit einem Gewinde versehene Loch 6 des Leiterkörpers eingeschraubt wird. Es könnte auch ein Einpreßelement verwendet werden, das keine Innenbohrung 14, sondern im axialen Endbereich auf einer von zwei Seiten einen mit einem Gewinde versehenen Stift aufweist. Patentansprüche 1. Stromversorgungselement für Leiterplatten (17) mit durchkontaktierten Bohrungen (18), mit einem im wesentlichen plattenartigen Leiterkörper (1), einer Vielzahl von Kontaktstiften (3), die auf einer Seite (2) des Leiterkörpers (1) angeordnet und Vorzugsweise mit diesem einstückig sind, und eine der Anordnung der Bohrungen (18) entsprechende Anordnung aufweisen, sowie mit einem Anbringungselement (8) für einen anzuschließenden Gegenstand, dadurch gekennzeichnet, daß, im Leiterkörper (1) eine Bohrung (6) vorgesehen ist und der Leiterkörper (1) und das Anbringungselement (8) so gestaltet sind, daß das Anbringungselement (8) in diese Bohrung (6) einpreßbar ist.
2. 2. Stromversorgungselement nach Anspruch 1, bei dem das Anbringungselement als eine in die Bohrung (6) des Leiterkörpers (1) eingreifende, insbesondere einpreßbare Buchse (9) ausgebildet ist.
3. 3. Stromversorgungselement nach Anspruch 2, bei dem die Buchse (9) eine durchgehende Innenbohrung (14) aufweist.
4. 4. Stromversorgungselement nach Anspruch 3, bei dem die Innenbohrung (14) ein Gewinde aufweist.
5. 5. Stromversorgungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Anbringungselement von der dem Leiterkörper (1) gegenüberliegenden Seite der Leiterplatte (17) her mit dem Leiterkörper (1) verbindbar ist.
6. 6. Stromversorgungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Kontaktstifte (3) in zwei Reihen längs zweier Seiten (15, 16) des Leiterkörpers (1) angeordnet sind.
7. 7. Stromversorgungselement nach Anspruch 6, bei dem zwei Reihen von je mindestens drei Kontaktstiften (3), vorzugsweise fünf Stiften (3) vorhanden sind. Hiezu 1 Blatt Zeichnungen 4