[0001] Die Erfindung betrifft ein elektronisches Gerät mit einem Gehäuse, mit einer Leiterplatte, mit einer in einer Öffnung im Gehäuse angeordneten Buchse, insbesondere einer M8-Buchse oder M12-Buchse, zum Anschliessen eines korrespondierenden Steckers, wobei die Buchse mindestens zwei Kontaktelemente aufweist, deren ersten Enden zur Aufnahme je eines korrespondierenden Gegenkontaktelements des Steckers dienen und deren zweiten Enden mit der Leiterplatte elektrisch leitend verbunden sind.
Daneben betrifft die Erfindung noch eine Leiterplatte mit einer an einer Stirnseite der Leiterplatte angeordneten Steckerleiste, wobei die Steckerleiste mindestens zwei Anschlussstifte und einen die Anschlussstifte haltenden Kontaktträger aufweist, und wobei die zweiten Enden der Anschlussstifte mit der Leiterplatte verlötet sind.
[0002] Elektronische Geräte mit einem Gehäuse und einer in dem Gehäuse angeordneten Leiterplatte sind in unterschiedlichen Ausführungen und für unterschiedlichste Anwendungen bekannt. Das eingangs beschriebene elektronische Gerät weist darüber hinaus noch eine Buchse auf, wobei in der Buchse mindestens zwei Kontaktelemente angeordnet sind.
Die Buchse dient dabei zum Anschliessen eines korrespondierenden Steckers, wodurch ein Sensor oder ein Aktor, der über einen Kabel mit einem entsprechenden Stecker verfügt, an das elektronische Gerät angeschlossen werden kann. Hierzu sind die ersten Enden der Kontaktelemente zur Aufnahme je eines korrespondierenden Gegenkontaktelements des Steckers ausgebildet und die zweiten Enden der Kontaktelemente mit der Leiterplatte elektrisch leitend verbunden.
[0003] Ein derartiges elektronisches Geräte kann beispielsweise als Steuerungsgerät für eine Pumpe verwendet werden, wobei dann in Abhängigkeit vom Signal eines angeschlossenen Sensors eine über das elektronische Gerät mit der benötigten Energie versorgte Pumpe durch einen auf der Leiterplatte angeordneten Schalter, beispielsweise ein Relais,
ein- oder ausgeschaltet werden kann.
[0004] Bei einem der Anmelderin aus der Praxis bekannten elektronischen Gerät, bei dem es sich um eine zuvor genannte Pumpensteuerung handelt, weist das elektronische Gerät zusätzlich zur Buchse noch eine Steckdose zum Einstecken eines Steckers der Pumpe sowie einen Stecker zum Einstecken des elektronischen Geräts in eine Netzsteckdose auf. Das bekannte elektronische Gerät dient dabei zum Ein- oder Ausschalten einer Pumpe, beispielsweise in einer Warmwasserversorgungsanlage, in Abhängigkeit von einem Messsignal eines externen Sensors, der über ein Kabel mit einem entsprechenden Stecker an die Buchse des elektronischen Geräts angeschlossen ist.
Aufgrund der Ausbildung einer Steckdose und eines Steckers kann die bekannte Pumpensteuerung auch als Zwischensteckdose bezeichnet werden kann.
[0005] Damit der Sensor über eine Standardrundsteckverbindung angeschlossen werden kann, ist bei der bekannten Pumpensteuerung als Buchse eine M8-Buchse in eine korrespondierende Öffnung im Gehäuse eingesetzt.
Zur elektrischen Verbindung der Kontaktelemente der Buchse mit der Leiterplatte sind an die zweiten Enden der Kontaktelemente elektrische Kabel angelötet, die entweder direkt auf entsprechenden Anschlussflächen auf der Leiterplatte einzeln verlötet werden oder gemeinsam in einem Stecker angeordnet sind, so dass dann der Stecker in einen auf der Leiterplatte angeordneten korrespondierenden Gegenstecker eingesteckt werden kann.
[0006] Damit beim Einstecken des Steckers in die Buchse die Buchse nicht durch die Öffnung in das Innere des Gehäuses hereingedrückt oder beim Abziehen des Steckers von der Buchse die Buchse durch die Öffnung herausgezogen wird, ist bei dem bekannten elektronischen Gerät die Buchse in der Öffnung verklebt.
Ein derartiger Klebevorgang bedeutet jedoch einen zusätzlichen Fertigungsschritt und eine zusätzliche potentielle Fehlerquelle falls der verwendete Kleber seine Klebeeigenschaften bei im Einsatz auftretenden Temperaturschwankungen nicht dauerhaft beibehält.
[0007] Aus der DE 19 815 016 C1 ist ein Leiterplatten-Steckverbinder bekannt, der einen isolierenden Kontaktträger aufweist, in dem eine Mehrzahl von elektrischen Kontaktelementen in zwei Ebenen übereinander angeordnet sind. Die einzelnen Kontaktelemente weisen dabei einen ebenen langgestreckten ersten Anschlussbereich und ein einstückig daran anschliessendes etwa Z-förmig gebogenes Anschlussbein zum Auflöten auf entsprechende Kontaktbereiche auf der Leiterplatte auf.
Zur sicheren mechanischen Befestigung des Steckverbinders auf der Leiterplatte sind an der der Leiterplatte zugewandten Unterseite des Kontaktträgers zwei Positionierungszapfen ausgebildet, die in entsprechende Positionierungsbohrungen in der Leiterplatte eingesteckt werden können. Darüber hinaus ist ein den Kontaktträger übergreifender Metallbügel vorgesehen, der zum einen über entsprechende Rastelemente mit dem Kontaktträger verrasten, zum anderen mit Hilfe entsprechend abgebogener Lötfahnen auf der Leiterplatte aufgelötet werden kann.
[0008] Ein ähnlicher Leiterplatten-Steckverbinder ist aus der DE 8 207 123 U1 bekannt. Der Steckverbinder besteht aus einem mehrere Kontaktelemente aufnehmenden rechteckigen Gehäuse und einem die Form eines Winkelstücks aufweisenden Führungsteil, in dem die mit den Kontaktelementen verbundenen Anschlussstifte gehalten sind.
Wenn das Führungsteil mit dem Steckergehäuse mittels Schrauben verbunden ist, liegen die abgewinkelten Anschlussstifte der Kontaktelemente in den in dem Führungsteil ausgebildeten Nuten, wodurch die Kontaktelemente und die Anschlussstifte in ihrer Position gehalten sind. Zur Befestigung dieses Steckverbinders sind in den Seitenteilen des Führungsteils Bohrungen ausgebildet, die es ermöglichen, den Steckverbinder mittels Nieten auf einer Leiterplatte zu befestigen.
[0009] Bei den aus den zuvor genannten beiden Druckschriften bekannten Leiterplatten-Steckverbindern setzt die mechanische Befestigung der Steckverbinder auf der Leiterplatte voraus, dass der Steckverbinder im Wesentlichen rechteckförmig ausgebildet ist und eine gewisse Mindestgrösse aufweist.
Die aus den beiden Druckschriften bekannten Möglichkeiten zur Befestigung des Steckverbinders auf der Leiterplatte sind daher bei kleinen Steckverbindern, beispielsweise bei Rundsteckverbindern, insbesondere bei solchen, die mit einer M8-Buchse oder M12-Buchse verbunden werden sollen, kaum realisierbar.
[0010] Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein eingangs beschriebenes elektronisches Gerät bzw. eine eingangs beschriebene Leiterplatte mit einer Steckerleiste dahingehend zu verbessern, dass mit möglichst geringem Aufwand eine sichere Befestigung der Buchse im Gehäuse bzw.
der Steckerleiste an der Leiterplatte möglich ist.
[0011] Diese Aufgabe ist bei dem eingangs beschriebenen elektronischen Gerät dadurch gelöst, dass eine Steckerleiste mit mindestens zwei Anschlussstiften und einem die Anschlussstifte haltenden Kontaktträger an einer Stirnseite der Leiterplatte angeordnet ist, dass die ersten Enden der Anschlussstifte der Steckerleiste jeweils mechanisch und elektrisch leitend mit den zweiten Enden der Kontaktelemente der Buchse verbunden sind, dass die zweiten Enden der Anschlussstifte der Steckerleiste mit der Leiterplatte verlötet sind, und dass mindestens ein Anschlussstift oberhalb und mindestens ein Anschlussstift unterhalb der Leiterplatte angeordnet ist,
so dass die mit der Steckerleiste verbundene Buchse im Wesentlichen symmetrisch zur Mittelebene der Leiterplatte angeordnet ist.
[0012] Bei dem erfindungsgemässen elektronischen Gerät werden die beim Aufstecken oder Abziehen eines Steckers von der Buchse auf die Buchse wirkenden axialen Kräfte von der Leiterplatte aufgenommen, wozu die Kontaktelemente der Buchse über die Anschlussstifte der Steckerleiste starr mit der Leiterplatte verbunden sind. Bei dem erfindungsgemässen elektronischen Gerät werden dabei zunächst die aus dem Stand der Technik bekannten flexiblen Leiter durch die Steckerleiste ersetzt, wobei die Steckerleiste mindestens eine der Anzahl der Kontaktelemente der Buchse entsprechende Anzahl an Anschlussstiften aufweist.
Dadurch, dass mindestens ein Anschlussstift der Steckerleiste oberhalb und mindestens ein Anschlussstift unterhalb der Leiterplatte angeordnet ist, ist die Buchse im Wesentlichen symmetrisch zur Mittelebene der Leiterplatte angeordnet, so dass beim Aufstecken eines Steckers auf die Buchse kein Drehmoment am Kontaktbereich der Anschlussstiften mit der Leiterplatte auftritt.
[0013] Gemäss einer ersten besonders einfachen Ausgestaltung des elektronischen Geräts erstrecken sich die Anschlussstifte der Steckerleiste parallel zur Leiterplatte, wobei das zweite Ende mindestens eines ersten Anschlussstifts auf der einen Seite und das zweite Ende mindestens eines zweiten Anschlussstifts auf der anderen Seite mit der Leiterplatte verlötet ist; mindestens ein Anschlussstift ist auf der Oberseite und mindestens ein Anschlussstift auf der Unterseite der Leiterplatte verlötet.
Sind die zweiten Enden der Anschlussstifte der Steckerleiste an den entsprechenden Kontaktflächen auf der Leiterplatte angelötet, so ist die Stirnseite der Leiterplatte klammerartig von den Anschlussstiften der Steckerleiste umgriffen. Vorzugsweise liegt der Kontaktträger dabei direkt an der Stirnseite der Leiterplatte an, so dass sich der Kontaktträger zusätzlich an der Leiterplatte abstützen kann.
Während bei dieser Ausführungsform die Ausbildung der Leiterplatte und der Steckerleiste sehr einfach ist, erfordert der elektrische Anschluss der Steckerleiste mit der Leiterplatte, dass sowohl auf der Oberseite als auch auf der Unterseite der Leiterplatte mindestens ein Anschlussstift der Steckerleiste angelötet werden muss.
[0014] Gemäss einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist daher vorgesehen, dass mindestens ein Anschlussstift der Steckerleiste derart abgewinkelt ist, dass sich das zweite Ende des Anschlussstifts senkrecht zur Leiterplatte durch ein in der Leiterplatte ausgebildetes Loch erstreckt, und dass die zweiten Enden der Anschlussstifte der Steckerleiste alle auf einer Seite der Leiterplatte mit der Leiterplatte verlötet sind.
Auch bei dieser Ausführungsform befindet sich mindestens ein Kontaktelement der Buchse und damit auch ein erstes Ende mindestens eines Anschlussstifts der Steckerleiste oberhalb und mindestens ein Kontaktelement der Buchse und damit ein erstes Ende mindestens eines Anschlussstifts der Steckerleiste unterhalb der Leiterplatte, so dass die Buchse symmetrisch zur Mittelebene der Leiterplatte angeordnet ist. Dadurch, dass zumindest der Anschlussstift, dessen erstes Ende sich oberhalb der Leiterplatte befindet, abgewinkelt ist, so dass sich das zweite Ende des Anschlussstifts durch ein in der Leiterplatte ausgebildetes Loch erstreckt, können alle Anschlussstifte auf einer Seite der Leiterplatte angelötet werden.
Hierdurch vereinfacht sich der elektrische Anschluss der Steckerleiste an die Leiterplatte erheblich.
[0015] Bei den bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Steckerleisten handelt es sich vorzugsweise um Standard-Steckerleisten, die vier Anschlussstifte aufweisen, wobei die einzelnen Anschlussstifte derart in dem Kontaktträger angeordnet sind, dass sie ein symmetrisches, quadratisches Anschlussbild aufweisen, wobei der Seitenabstand zwischen den einzelnen Anschlussstiften in der Regel 2,54 mm (1/10 Zoll) beträgt. Alternativ dazu kann die Steckerleiste auch nur zwei oder drei Anschlussstifte aufweisen, wobei die einzelnen Anschlussstifte auch dann derart in dem Kontaktträger angeordnet sind, dass der Seitenabstand zwischen den einzelnen Anschlussstiften in der Regel 2,54 mm (1/10 Zoll) beträgt, so dass die Steckerleiste auch dann ein symmetrisches Anschlussbild aufweist.
Die Anschlussstifte sind auch hierbei in zwei Ebenen übereinander angeordnet.
[0016] Bei derartigen Steckerleisten sind darüber hinaus alle Anschlussstifte auf der der Leiterplatte zugewandten Seite des Kontaktträgers rechtwinklig abgewinkelt. Diese Steckerleisten sind dafür vorgesehen, dass sämtliche Kontaktstifte von oben durch entsprechende Löcher in einer Leiterplatte eingesteckt und dann auf der Unterseite der Leiterplatte verlötet werden. Dies führt jedoch dazu, dass eine mit der Steckerleiste verbundene Buchse nicht symmetrisch zur Mittelebene der Leiterplatte sondern ebenfalls oberhalb der Leiterplatte angeordnet ist.
Beim Aufstecken oder Abziehen eines Steckers auf eine derart an einer Leiterplatte befestigte Buchse treten somit Drehmomente um die Kontaktbereiche zwischen den Anschlussstiften und der Leiterplatte auf, so dass es zu einem Verbiegen der relativ dünnen Anschlussstifte oder zu einer Beschädigung der Lötverbindungen mit der Leiterplatte kommen kann.
[0017] Wird eine Steckerleiste mit abgewinkelten Anschlussstiften verwendet, so führt dies zunächst dazu, dass die Buchse nur dann ohne weiteres symmetrisch zur Mittelebene der Leiterplatte angeordnet werden könnte, wenn alle Anschlussstifte in einer Ebene nebeneinander angeordnet wären.
Dies würde jedoch dazu führen, dass die Steckleiste eine relativ grosse Breite aufweist und somit relativ viel Platz auf der Leiterplatte beanspruchen würde.
[0018] Das Problem der Montage einer Steckerleiste mit abgewinkelten Anschlussstiften, bei der nach der Montage die mit der Steckerleiste verbundene Buchse symmetrisch zur Mittelebene der Leiterplatte angeordnet ist, ist gemäss einer ersten Variante dadurch gelöst, dass mindestens ein Anschlussstift, der oberhalb der Leiterplatte angeordnet ist und/oder der mindestens ein Anschlussstift, der unterhalb der Leiterplatte angeordnet ist, zumindest im noch nicht montierten Zustand verschiebbar im Kontaktträger gehalten ist.
Hierdurch ist es möglich, beispielsweise die unterhalb der Leiterplatte angeordneten Anschlussstifte zunächst soweit von der Stirnseite der Leiterplatte entfernt im Kontaktträger anzuordnen, dass die beiden oberhalb der Leiterplatte angeordneten Anschlussstifte mit ihren abgewinkelten Bereichen durch zwei Löcher in der Leiterplatte durchgesteckt werden können. Danach können dann die beiden unterhalb der Leiterplatte angeordneten Anschlussstifte wieder in ihre "eigentliche" Position verschoben werden, in der die zweiten Enden der Anschlussstifte mit der Leiterplatte verlötet werden können.
Der axiale Abstand zwischen den zweiten Enden der oberen und der unteren Anschlussstifte ist somit einstellbar, um ein Einstecken der abgewinkelten Bereiche der oberhalb der Leiterplatte angeordneten Anschlussstifte durch die Löcher in der Leiterplatte zu ermöglichen.
[0019] Selbstverständlich ist es auch möglich, dass alternativ oder zusätzlich die oberen Anschlussstifte zumindest im noch nicht montierten Zustand verschiebbar im Kontaktträger gehalten sind,
so dass durch ein entsprechendes Verschieben der oberen Anschlussstifte in Richtung der Leiterplatte der lichte Abstand zwischen den zweiten Enden der oberen Anschlussstifte und den zweiten Enden der unteren Anschlussstifte mindestens so gross ist wie der Abstand der Löcher in der Leiterplatte von der Stirnseite der Leiterplatte.
[0020] Gemäss einer anderen Variante sind die Löcher in der Leiterplatte als Langlöcher ausgebildet.
Hierbei werden zunächst die beiden oberen, abgewinkelten Anschlussstifte in den der Stirnseite der Leiterplatte nahen Bereich der Langlöcher eingesteckt und anschliessend die Steckerleiste senkrecht zur Stirnseite der Leiterplatte verschoben, bis auch die unteren Anschlussstecker mit ihren zweiten Enden an ihren entsprechenden Kontaktbereichen an der Leiterplatte anliegen.
[0021] Im Zusammenhang mit den zuletzt beschriebenen vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung ist ausgeführt worden, dass die Steckerleiste vier Anschlussstifte aufweist.
Unabhängig davon ist es für den Fachmann jedoch ersichtlich, dass diese bevorzugten Ausführungsvarianten auch bei einer Steckerleiste mit zwei oder drei Anschlussstiften realisierbar ist.
[0022] Weist die Steckerleiste vier Anschlussstifte auf, so ist bevorzugt vorgesehen, dass zwei Anschlussstifte oberhalb und zwei Anschlussstifte unterhalb der Leiterplatte angeordnet sind, wobei die oberhalb der Leiterplatte angeordneten Anschlussstifte derart abgewinkelt sind, dass sich das zweite Ende dieser beiden Anschlussstifte senkrecht zur Leiterplatte durch jeweils ein in der Leiterplatte ausgebildetes Loch erstreckt. Zusätzlich können die beiden oberhalb der Leiterplatte angeordneten Anschlussstifte seitlich so abgebogen sein, dass die zweiten Enden der beiden Anschlussstifte einen grösseren Abstand voneinander aufweisen als die ersten Enden der Anschlussstifte.
Dadurch, dass die beiden oberhalb der Leiterplatte angeordneten Anschlussstifte seitlich abgebogen sind, kann die Position der korrespondierenden Löcher in der Leiterplatte näher an die Stirnseite der Leiterplatte herangeführt werden.
[0023] Zusätzlich kann bei dieser Ausführungsform ein Loch als Langloch ausgebildet sein, so dass eine Montage der Steckerleiste auf der Leiterplatte dadurch erfolgen kann, dass zunächst einer der beiden oberen Anschlussstifte durch das Rundloch in der Leiterplatte eingesteckt wird und anschliessend die Stiftleiste um die Längsachse des Rundloches geschwenkt wird,
wodurch dann der zweite obere Anschlussstift in das vorzugsweise zur Stirnseite hin offene Langloch eintaucht und die beiden unteren Anschlussstifte in ihre Kontaktierungsposition auf der Unterseite der Leiterplatte geschwenkt werden.
[0024] Die elektrische Verbindung zwischen den zweiten Enden der Kontaktelemente der Buchse und den korrespondierenden ersten Enden der Anschlussstifte der Steckerleiste kann entweder nur durch einen Presssitz oder durch Verlöten realisiert werden. Sollen die Kontaktelemente mit den Anschlussstiften verlötet werden, so sind die Enden der Kontaktelemente vorzugsweise als Lötkelche ausgebildet.
Zur Realisierung eines Presssitzes zwischen den Kontaktelementen und den Anschlussstiften sind die Kontaktelemente vorzugsweise als buchsenförmige Rundkontakte ausgebildet, in die die korrespondierenden Enden der Anschlussstifte kraftschlüssig eingesteckt werden. Hierzu können die Anschlussstifte der Steckerleiste beispielsweise als Vierkantstifte ausgebildet sein, deren diagonaler Durchmesser etwas grösser als der Innendurchmesser der Kontaktelemente ist, so dass beim Einstecken der Anschlussstifte in die buchsenförmigen Rundkontakte der Kontaktelemente ein ausreichender Presssitz gewährleistet ist.
Um ein zu weites Einschieben der Anschlussstifte zu verhindern, ist entweder an den Kontaktelementen oder an den Anschlussstiften ein Anschlag ausgebildet.
[0025] Wie zuvor bereits ausgeführt worden ist, erfolgt bei dem erfindungsgemässen elektronischen Gerät die axiale Fixierung der Buchse in dem Loch im Gehäuse in erster Linie dadurch, dass die Kontaktelemente der Buchse über die Anschlussstifte der Steckerleiste starr mit der Leiterplatte verbunden sind. Zusätzlich ist gemäss einer bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen, dass die Buchse einen Kragen aufweist, der an der die Öffnung umgebenden Innenwand des Gehäuses anliegt. Beim Abziehen eines Steckers von der Buchse wird die Buchse somit auch durch den Kragen in ihrer axialen Position gehalten.
Zusätzlich ist die Buchse vorzugsweise so ausgestaltet, dass sie in der im Gehäuse ausgebildeten Öffnung form- oder kraftschlüssig angeordnet ist. Da die Buchse selber aus einem isolierenden Kunststoffmaterial besteht, kann dies beispielsweise dadurch realisiert werden, dass der Aussendurchmesser der Buchse geringfügig grösser ist als der Durchmesser der Öffnung im Gehäuse, so dass zwischen der Buchse und der Öffnung eine Presssitz realisiert ist.
[0026] Bei der eingangs beschriebenen Leiterplatte ist die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe zunächst dadurch gelöst, dass mindestens ein Anschlussstift der Steckerleiste oberhalb und mindestens ein Anschlussstift unterhalb der Leiterplatte angeordnet ist, so dass die Steckerleiste bzw.
der die Anschlussstifte haltende Kontaktträger im Wesentlichen symmetrisch zur Mittelebene der Leiterplatte angeordnet ist.
[0027] Durch die Anordnung eines Anschlussstifts oberhalb und mindestens eines Anschlussstifts unterhalb der Leiterplatte ist der die Anschlussstifte haltende Kontaktträger und damit im Wesentlichen auch die Steckerleiste insgesamt symmetrisch zur Mittelebene der Leiterplatte ausgerichtet. Dies verhindert, dass am Kontaktbereich der Anschlussstifte mit der Leiterplatte ein Drehmoment angreift, wenn an den ersten Enden der Anschlussstifte in axialer Richtung eine Zug- oder Druckkraft ausgeübt wird. Eine derartige Zug- oder Druckkraft kann dabei dadurch entstehen, dass auf die Steckerleiste eine Buchse aufgesteckt oder von der Buchse abgezogen wird.
Bei der erfindungsgemässen Leiterplatte wird somit sichergestellt, dass bei von aussen an der Steckerleiste angreifenden axialen Kräften auch an den Verbindungsstellen zwischen den Anschlussstiften und der Leiterplatte nur axiale Kräfte und keine Drehmomente angreifen.
[0028] Vorzugsweise sind die Leiterplatte und die Steckerleiste so zueinander angeordnet, dass der Kontaktträger nur einen geringen oder gar keinen Abstand von der Stirnseite der Leiterplatte aufweist, so dass sich der Kontaktträger bei an den ersten Enden der Anschlussstifte angreifenden axialen Druckkräften zusätzlich an der Leiterplatte abstützen kann.
[0029] Bei der erfindungsgemässen Anordnung mindestens einer Steckerleiste an einer Leiterplatte kann insbesondere eine Steckerleiste mit drei oder vier Anschlussstiften verwendet werden,
wobei die einzelnen Anschlussstifte derart in dem Kontaktträger angeordnet sind, dass die Steckerleiste ein symmetrisches, vorzugsweise quadratisches Anschlussbild aufweist. Die Steckerleiste weist dabei zwei übereinander angeordnete Stiftreihen mit - bei der Ausführung mit vier Stiftleisten - jeweils zwei parallel zueinander verlaufenden Anschlussstiften auf. Derartige Steckerleisten, bei denen die Anschlussstifte als Vierkant-Stifte ausgebildet sind und jeweils einen Seitenabstand von 2,54 mm aufweisen, können als Standard-Bauteile sehr kostengünstig beschafft bzw. aus einer Standard-Steckerleiste mit mehreren, beispielsweise acht nebeneinander angeordneten Anschlussstiften pro Stiftreihe durch Abtrennen hergestellt werden.
Darüber hinaus sind derartige Standard-Steckerleisten sowohl mit gerade verlaufenden Anschlussstiften als auch mit auf der einen Seite des Kontaktträgers rechtwinklig abgewinkelten Anschlussstiften erhältlich.
[0030] Bezüglich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen der erfindungsgemässen Leiterplatte bzw. der erfindungsgemässen Anordnung einer Leiterplatte mit einer Steckerleiste wird auf die dem Patentanspruch 15 nachgeordneten Patentansprüche sowie auf die vorstehenden Erläuterungen zu bevorzugten Ausgestaltungen des elektronischen Geräts verwiesen.
[0031] Im Einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, das erfindungsgemässe elektronische Gerät bzw. die erfindungsgemässe Leiterplatt auszugestalten und weiterzubilden.
Hierzu wird verwiesen sowohl auf die den Patentansprüchen 1 und 15 nachgeordneten Patentansprüche als auf die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen
<tb>Fig. 1<sep>eine perspektivische Gesamtdarstellung eines elektronischen Geräts mit abgenommenem Gehäuseoberteil und eingebauter Leiterplatte,
<tb>Fig. 2<sep>die Leiterplatte und das Gehäuseunterteil des elektronischen Geräts gemäss Fig. 1,
<tb>Fig. 3<sep>einen Schnitt gemäss der Linie 3-3 in Fig. 1,
<tb>Fig. 4<sep>einen Schnitt gemäss der Linie 4-4 in Fig. 3,
<tb>Fig. 5<sep>eine perspektivische Explosionsdarstellung der Anordnung einer Leiterplatte mit einer Steckerleiste und einer Buchse, gemäss einem ersten Ausführungsbeispiel,
<tb>Fig. 6<sep>eine perspektivische Darstellung der Anordnung gemäss Fig. 5 im montierten Zustand,
<tb>Fig. 7<sep>eine Darstellung der Anordnung gemäss Fig. 6, von unten,
<tb>Fig. 8<sep>eine perspektivische Explosionsdarstellung der Anordnung einer Leiterplatte mit einer Steckerleiste und einer Buchse, gemäss einem zweiten Ausführungsbeispiel,
<tb>Fig. 9<sep>eine perspektivische Darstellung der Anordnung gemäss Fig. 8 im montierten Zustand,
<tb>Fig. 10<sep>eine Darstellung der Anordnung gemäss Fig. 9, von unten,
<tb>Fig. 11 bis 14<sep>die Montage der Steckerbuchsenanordnung gemäss Fig. 9, in vier einzelnen Montageschritten,
<tb>Fig. 15<sep>ein Schnitt gemäss der Linie 15-15 in Fig. 14,
<tb>Fig. 16<sep>ein Schnitt gemäss der Linie 16-16 in Fig. 14,
<tb>Fig. 17<sep>eine perspektivische Explosionsdarstellung der Anordnung einer Leiterplatte mit einer Steckerleiste und einer Buchse, gemäss einem dritten Ausführungsbeispiel,
<tb>Fig. 18<sep>eine perspektivische Darstellung der Anordnung gemäss Fig. 17, im montierten Zustand,
<tb>Fig. 19<sep>eine Darstellung der Anordnung gemäss Fig. 18, von unten,
<tb>Fig. 20 bis 22<sep>die Montage der Steckerbuchsenanordnung gemäss Fig. 18, in drei Montageschritten,
<tb>Fig. 23<sep>eine perspektivische Explosionsdarstellung einer weiteren Anordnung einer Leiterplatte und einer Steckerleiste,
<tb>Fig. 24<sep>die Anordnung gemäss Fig. 23, im montierten Zustand und im Querschnitt, in Ebene 24-24 der Fig. 23,
<tb>Fig. 25<sep>eine perspektivische Explosionsdarstellung einer weiteren Anordnung einer Leiterplatte und einer Steckerleiste, prinzipiell ähnlich der Anordnung gemäss Fig. 23,
<tb>Fig. 26<sep>die Anordnung gemäss Fig. 25 im montierten Zustand und im Querschnitt, in Ebene 26-26 der Fig. 25,
<tb>Fig. 27<sep>eine perspektivische Explosionsdarstellung einerweiteren Anordnung einer Leiterplatte und einer Steckerleiste, prinzipiell ähnlich der Anordnungen gemäss Fig. 23,
<tb>Fig. 28<sep>die Anordnung gemäss Fig. 27 im montierten Zustand und im Querschnitt, in Ebene 28-28 der Fig. 27,
<tb>Fig. 29<sep>eine perspektivische Explosionsdarstellung der weiteren Anordnung einer Leiterplatte und einer Steckerleiste,
<tb>Fig. 30 bis 32<sep>die Montage der Steckerleiste gemäss Fig. 29, in drei Montageschritten,
<tb>Fig. 33<sep>die Anordnung gemäss Fig. 32, von unten,
<tb>Fig. 34 und 35<sep>die Montage eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Steckerleiste an einer Leiterplatte, in zwei Montageschritten,
<tb>Fig. 36<sep>eine perspektivische Darstellung der Anordnung gemäss Fig. 35, von unten, und
<tb>Fig. 37<sep>eine perspektivische Explosionsdarstellung eines zweiten elektronischen Geräts mit abgenommenen Gehäuseoberteil und noch nicht eingebauter Leiterplatte.
[0032] In Fig. 1 ist ein elektronisches Gerät 1 mit einem aus einem Gehäuseoberteil 2 und einem Gehäuseunterteil 3 bestehenden Gehäuse dargestellt, wobei innerhalb des Gehäuses, im dargestellten Ausführungsbeispiel im Gehäuseunterteil 3, eine Leiterplatte 4 angeordnet ist, auf der mehrere elektrische und elektronische Bauteile 5, beispielsweise ein Spannungstranformator, eine Steuereinheit, ein Relais und eine Leuchtdiode mit einem Lichtdom, angeordnet sind.
Bei dem - insgesamt nur in den Fig. 1 bis 3 und 37 dargestellten - elektronischen Gerät 1 handelt es sich um ein Steuerungsgerät, beispielsweise für eine Pumpe, wobei in Abhängigkeit vom Signal eines angeschlossenen Sensors die über das elektronische Gerät 1 mit der benötigten Energie versorgte Pumpe durch einen auf der Leiterplatte 4 angeordneten Schalter ein- oder ausgeschaltet werden kann. Zur gegenseitigen mechanischen Fixierung und Abdichtung sind die Gehäuseteile 2 und 3 an ihren Rändern umlaufend mit Nut 24 und Feder 35 ausgestattet.
[0033] Zum Anschluss des Sensors ist in einer Öffnung 6 im Gehäuseunterteil 3 eine Buchse 7 angeordnet, bei der es sich im dargesstellten Ausführungsbeispiel um eine M8-Buchse handelt.
Das in Fig. 1 dargestellte elektronische Gerät 1 weist zusätzlich zur Buchse 7 noch eine Steckdose 8 zum Einstecken eines Steckers der Pumpe sowie einen Stecker 9 zum Einstecken des elektronischen Geräts 1 in eine Netzsteckdose auf.
[0034] Je nach Art des anzuschliessenden Sensors weist die Buchse 7 (wie vergrössert in Fig. 3 bis 7 gezeigt) zwei, drei oder vier Kontaktelemente 10 auf, deren ersten Enden 11 zur Aufnahme je eines korrespondierenden Gegenkontaktelements eines -hier nicht dargestellten - Steckers dienen, wobei der Stecker über ein Kabel mit dem anzuschliessenden Sensor verbunden ist.
Die zweiten Enden 12 der Kontaktelemente 10 sind elektrisch über eine Steckerleiste 13 mit der Leiterplatte 4 verbunden, wobei die Steckerleiste 13 eine entsprechende Anzahl an Anschlussstiften 14 aufweist, die in einem Kontaktträger 15 aus isolierendem Material angeordnet sind.
[0035] Während das elektronische Gerät 1 - ganz oder teilweise - nur in den Fig. 1 bis 3 und 37 dargestellt ist, sind in den übrigen Figuren immer nur ein Teil der Leiterplatte 4 sowie unterschiedliche Ausführungsformen der Steckerleiste 3 und teilweise unterschiedliche Ausführungsformen der Buchse 7 dargestellt.
Wie insbesondere aus der Fig. 3 ersichtlich ist, ist die Steckerleiste 13 derart an einer Stirnseite 16 der Leiterplatte 4 angeordnet, dass der Kontaktträger 15 nur einen ganz geringen Abstand von der Stirnseite 16 der Leiterplatte 4 aufweist oder sogar direkt an der Stirnseite 16 der Leiterplatte 4 anliegt.
[0036] Die zuvor erwähnte elektrische Verbindung der zweiten Enden 12 der Kontaktelemente 10 über die Steckerleiste 13 mit der Leiterplatte 4 ist gemäss Fig. 3 bis 7 dadurch realisiert, dass die zweiten Enden 12 der Kontaktelemente 10 mechanisch und elektrisch leitend mit den ersten Enden 17 der Anschlussstifte 14 verbunden und die zweiten Enden 18 der Anschlussstifte 14 mit der Leiterplatte 4 verlötet sind.
Hierzu sind auf der Leiterplatte 4 entsprechende Lötanschlussflächen 19 angeordnet, die über hier nicht dargestellte Leiterbahnen mit den entsprechenden elektronischen Bauteilen 5 auf der Leiterplatte 4 verbunden sind. Dabei ist mindestens ein erster Anschlussstift 14 oberhalb und mindestens ein zweiter Anschlussstift 14 unterhalb der Leiterplatte 4 angeordnet, so dass die Steckerleiste 13 bzw. die mit der Steckerleiste 13 verbundene Buchse 7 im Wesentlichen symmetrisch zur Mittelebene M der Leiterplatte 4 angeordnet ist (Fig. 3).
[0037] In den Fig. 1 bis 7 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer Steckbuchsenanordnung bestehend aus einer Steckerleiste 13 und einer Buchse 7 dargestellt, bei der sich die vier Anschlussstifte 14 der Steckerleiste 13 jeweils parallel zur Leiterplatte 4 erstrecken.
Die Steckerleiste 13 weist dabei zwei übereinander angeordnete Stiftreihen mit jeweils zwei parallel zueinander verlaufenden Anschlussstiften 14 auf, so dass die zweiten Enden 18 der beiden Anschlussstifte 14 der oberen Stiftreihe auf der Oberseite 20 der Leiterplatte 4 verlötet sind, während die zweiten Enden 18 der beiden Anschlussstifte 14 der unteren Stiftreihe auf der Unterseite 21 der Leiterplatte 4 verlötet sind (vgl. Fig. 6 und 7).
[0038] Die Fig. 8 bis 16 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel einer Anordnung einer Leiterplatte 4 mit einer Steckerleiste 13 und einer Buchse 7.
Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäss den Fig. 1 bis 7 sind bei der Steckerleiste 13 gemäss den Fig. 8 bis 16 die Anschlussstifte 14 auf der der Leiterplatte 4 zugewandten Seite des Kontaktträgers 15 rechtwinklig abgewinkelt, so dass sich das zweite Ende 18 der Anschlussstifte 14 der oberen Stiftreihe jeweils senkrecht zur Leiterplatte 4 durch ein in der Leiterplatte 4 ausgebildetes Loch 22 erstreckt.
Bei dem in den Fig. 8 bis 16 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Loch 22 als Langloch 23 ausgebildet, während beispielsweise bei den Ausführungsbeispielen gemäss den Fig. 17 bis 28 das Loch jeweils als Rundloch 22 ausgebildet ist.
[0039] Dadurch, dass die Anschlussstifte 14 rechtwinklig abgebogen sind, so dass sich die zweiten Enden 18 der Anschlussstifte 14 alle unterhalb der Leiterplatte 4 befinden, besteht die Möglichkeit, die Anschlussstifte 14 der Steckerleiste 13 alle auf einer Seite, nämlich der Unterseite 21 der Leiterplatte 4 zu verlöten. Anhand der Fig. 11 bis 14 ist ersichtlich, wie eine Steckerleiste 13 mit abgewinkelten Anschlussstiften 14 an der Leiterplatte 4 montiert werden kann, so dass im fertig montierten Zustand zwei Anschlussstifte 14 oberhalb und zwei Anschlussstifte 14 unterhalb der Leiterplatte 4 angeordnet sind.
Die Aussage, dass zwei Anschlussstifte 14 oberhalb der Leiterplatte 4 angeordnet sind, bezieht sich dabei ersichtlich nicht auf die abgewinkelten zweiten Enden 18 der Anschlussstifte 14, die sich senkrecht zur Leiterplatte 4 durch das Langloch 23 erstrecken, sondern auf den an den Kontaktträger 15 angrenzenden Bereich der Anschlussstifte 14.
[0040] Gemäss den Fig. 11 und 12 wird die Steckerleiste 13 zunächst mit den abgewinkelten Enden 18 der Anschlussstifte 14 so auf die Leiterplatte 4 aufgeschoben, dass sich die Leiterplatte 4 zwischen der oberen und der unteren Stiftreihe der Steckerleiste befindet.
Anschliessend wird die Steckerleiste 13 zusammen mit der bereits an der Steckerleiste 13 montierten Buchse 7 entgegen dem Uhrzeigersinn gekippt (Pfeil P1), so dass die zweiten Enden 18 der Anschlussstifte 14 der oberen Stiftleiste in den der Stirnseite 16 der Leiterplatte 4 nahen Bereich des Langlochs 23 eintauchen (Fig. 13). Schliesslich wird die Steckerleiste 13 in Längsrichtung der Leiterplatte 4, d.h. in Längsrichtung des Langlochs 23 soweit verschoben, bis auch die Anschlussstifte 14 der unteren Stiftleiste ihre zu den Lötanschlussflächen 19 korrespondierende Position erreicht haben (Fig. 14).
Danach können alle Anschlussstifte mit ihren korrespondierenden Lötanschlussflächen 19 verlötet werden, wie dies in den Fig. 14 bis 16 dargestellt ist.
[0041] Sofern der Lichte Abstand a (Fig. 11) zwischen den zweiten Enden 18 der Anschlussstifte 14 der oberen Stiftreihe und der unteren Stiftreihe grösser ist als der Abstand s des Langlochs 23 von der Stirnseite 16 der Leiterplatte 4, so können die zweiten Enden 18 der Anschlussstifte 14 auch direkt, d.h. ohne Verkippen durch das Langloch 23 in der Leiterplatte 4 eingesteckt werden. Anschliessend muss dann wiederum die Steckerleiste 13 parallel zur Leiterplatte 4 verschoben werden, damit die Anschlussstifte 14 der unteren Stiftreihe mit den jeweiligen Lötanschlussflächen 19 verlötet werden können.
[0042] Die Fig. 17 bis 22 zeigen eine weitere Möglichkeit der Anordnung einer Steckerleiste 13 an einer Leiterplatte 4.
Ebenso wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäss den Fig. 8 bis 16 sind auch bei diesem Ausführungsbeispiel die Anschlussstifte 14 der Steckerleiste 13 auf der der Leiterplatte 4 zugewandten Seite des Kontaktträgers 15 abgewinkelt, so dass sich die zweiten Enden 18 der Anschlussstifte 14 der oberen Stiftreihe durch in der Leiterplatte 4 ausgebildete Rundlöcher 22 erstrecken.
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel können somit alle Anschlussstifte 14 auf der Unterseite 21 der Leiterplatte 4 auf den Lötanschlussflächen 19 angelötet werden (Fig. 19).
[0043] Damit die Steckerleiste 13 mit den abgewinkelten Anschlussstiften 14 an der Leiterplatte 4 montiert werden kann, sind bei diesem Ausführungsbeispiel die Anschlussstifte 14 der unteren Stiftreihe verschiebbar im Kontaktträger 15 angeordnet, so dass der Abstand der Anschlussstifte 14 der unteren Stiftreihe zu den Anschlussstiften 14 der oberen Stiftreihe in Längsrichtung veränderbar ist.
Dadurch kann der lichte Abstand I der abgewinkelten Enden 18 der Anschlussstifte 14 der oberen Stiftreihe zu den Enden 18 der Anschlussstifte 14 der unteren Stiftreihe verändert werden.
[0044] Wie aus Fig. 17 ersichtlicht ist, werden dabei zunächst die Anschlussstifte 14 der unteren Stiftreihe soweit von der Stirnseite 16 der Leiterplatte 4 entfernt, dass die Enden 18 der Anschlussstifte 14 der oberen Stiftreihe senkrecht durch die Rundlöcher 22 eingesteckt werden können. Der lichte Abstand I muss mindestens so gross gewählt werden wie der Abstand s des Lochs 22 von der Stirnseite 16 der Leiterplatte 4.
Da in dieser Position die Anschlussstifte 14 der unteren Stiftreihe nicht mit der Leiterplatte 4 verlötet werden können, müssen anschliessend in einem zweiten Schritt die Anschlussstifte 14 der unten Stiftreihe in Längsrichtung der Leiterplatte 4 soweit in Richtung des Pfeils L (zurück) verschoben werden (Fig. 21), dass sie anschliessend in einem dritten Schritt an den Lötanschlussflächen 19 angelötet werden können. Diese Montageschritte sind in den Fig. 20 bis 22 im Einzelnen dargestellt.
[0045] Selbstverständlich ist es auch möglich, dass anstelle der Anschlussstifte 14 der unteren Stiftreihe die Anschlussstifte 14 der oberen Stiftreihe oder sowohl die Anschlussstifte 14 der unteren als auch der oberen Stiftreihe axial verschiebbar im Kontaktträger 15 angeordnet sind.
Darüber hinaus ist insbesondere aus Fig. 22 ersichtlich, dass die axiale Verschiebbarkeit der Anschlussstifte nur solange gegeben ist, bis die Anschlussstifte 14 mit der Leiterplatte 4 verlötet sind.
[0046] Die Fig. 23 bis 28 zeigen drei Ausführungsbeispiele der Anordnung einer Leiterplatte 4 und einer Steckerleiste 13, die von der Montage her prinzipiell dem Ausführungsbeispiel gemäss den Fig. 17 bis 22 entspricht.
Auch bei den Ausführungsbeispielen gemäss den Fig. 23 bis 28 sind einzelne Anschlussstifte 14 axial verschieblich im Kontaktträger 15 angeordnet, so dass die Steckerleiste 13 zunächst mit den abgewinkelten zweiten Enden 18 der Anschlussstifte 14 der oberen Stiftreihe durch die Rundlöcher 22 in der Leiterplatte 4 eingesteckt und anschliessend der bzw. die Anschlussstifte 14 der unteren Stiftreihe in Richtung der Leiterplatte 4 axial verschoben werden.
[0047] Bei dem Ausführungsbeispiel gemäss den Fig. 23 und 24 weist die Steckerleiste 13 lediglich drei Anschlussstifte 14 auf, wobei die obere Stiftreihe von zwei Anschlussstiften 14 und die untere Stiftreihe nur von einem Anschlussstift 14 gebildet wird (Fig. 24).
Auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäss den Fig. 27 und 28 weist die Steckerleiste 13 drei Anschlussstifte 14 auf, wobei hier die obere Stiftreihe nur einen Anschlussstift 14 und die untere Stiftreihe zwei Anschlussstifte 14 aufweist (Fig. 28). Bei dem Ausführungsbeispiel gemäss den Fig. 25 und 26 sind schliesslich nur ein oberer Anschlussstift 14 und ein unterer Anschlussstift 14 vorgesehen (Fig. 26), so dass die Steckerleiste 13 insgesamt nur zwei Anschlussstifte 14 aufweist.
[0048] Unabhängig davon, ob die Steckerleiste 13 zwei, drei oder vier Anschlussstifte 14 aufweist, so sind die einzelnen Anschlussstifte 14 jeweils im gleichen Rastermass zueinander angeordnet, d. h. die einzelnen Anschlussstifte 14 weisen jeweils einen Seitenabstand von vorzugsweise 2,54 mm (= 1/10 Zoll) auf.
Die ersten Enden 17 der Anschlussstifte 14 können somit immer mit einer Buchse 7 verbunden werden, bei der die zweiten Enden 12 der Kontaktelemente 10 ebenfalls ein entsprechend symmetrisches, quadratisches Anschlussbild aufweisen. Dabei besteht die Möglichkeit, dass eine Buchse 7 auch dann mit einer Steckerleiste 13 verbunden werden kann, wenn die Buchse 7 weniger (z.B. drei) Kontaktelemente 10 als die Steckerleiste 13 (z.B. vier) Anschlussstifte 14 aufweist, wie dies in Fig. 8 dargestellt ist.
[0049] Die Fig. 29 bis 33 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Anordnung einer Leiterplatte 4 mit einer Steckerleiste 13, wobei die Steckerleiste 13 vier Anschlussstifte 14 aufweist, von denen zwei Anschlussstifte 14 im montierten Zustand oberhalb und zwei Anschlussstifte 14 unterhalb der Leiterplatte 4 angeordnet sind.
Darüber hinaus sind entsprechend den Fig. 8 bis 28 die zweiten Enden 18 der Anschlussstifte 14 abgewinkelt. Zusätzlich sind die beiden Anschlussstifte 14 der oberen Stiftreihe noch seitlich derart abgebogen, dass die zweiten Enden 18 der beiden oberen Anschlussstifte 14 einen grösseren Abstand voneinander aufweisen als deren ersten Enden 17.
Aus einem Vergleich beispielsweise der Fig. 18 mit der Fig. 32 ist ersichtlich, dass dadurch, dass die Anschlussstifte 14 der oberen Stiftreihe zusätzlich seitlich abgewinkelt sind, sowohl die Löcher 22, 23 als auch die Lötanschlussflächen 19 der Anschlussstifte 14 der oberen Stiftreihe näher an der Stirnseite 16 der Leiterplatte 4 angeordnet werden können.
[0050] Die in den Fig. 29 bis 33 dargestellte Leiterplatte 4 weist im Unterschied zu den in den übrigen Figuren dargestellten Leiterplatten 4 zwei unterschiedlich ausgebildete Löcher 22, 23 auf, nämlich ein Rundloch 22 und ein Langloch 23, wobei das Langloch 23 zur Stirnseite 16 der Leiterplatte 4 hin offen ist.
Dadurch kann die Montage der Steckerleiste 13 - entsprechend der Darstellung in den Fig. 29 bis 32 - derart erfolgen, dass zunächst ein Anschlussstift 14 mit dem zweiten, abgewinkelten, Ende 18 der oberen Stiftreihe durch das Rundloch 22 eingesteckt (Fig. 29) und anschliessend die Steckerleiste 13 um die Längsachse des Rundlochs 22 geschwenkt wird (Schwenkpfeil P2 in Fig. 30), wobei dann der zweite Anschlussstift 14 der oberen Stiftreihe in das offene Langloch 23 eintaucht (Fig. 31, 32).
Beim Verschwenken der Steckerleiste 13 werden gleichzeitig auch die unteren Anschlussstifte 14 in ihre Kontaktierungsposition auf der Unterseite 21 der Leiterplatte 4 gebracht.
[0051] Da bei der in den Fig. 29 bis 32 dargestellten Leiterplatte 4 auch auf der Oberseite 20 Lötanschlussflächen 19 für die beiden oberen Anschlussstifte 14 ausgebildet sind, können diese beiden Anschlussstifte 14 auch auf der Oberseite 20 mit der Leiterplatte 4 verlötet werden.
[0052] Aus Fig. 33 ist jedoch ersichtlich, dass ausserdem die Möglichkeit besteht, dass - eventuell zusätzlich - auch auf der Unterseite 21 der Leiterplatte 4 entsprechende Lötanschlussflächen 19 für die beiden Anschlussstifte 14 der oberen Stiftreihe angeordnet sind, so dass die oberen Anschlussstifte 14 sowohl oben als auch unten verlötet werden können.
[0053] Die Fig.
34 bis 36 zeigen schliesslich eine im Vergleich zu den Fig. 29 bis 33 insofern abgewandelte Ausführungsformen, als dass die Steckerleiste 13 lediglich drei Anschlussstifte 14 aufweist, wobei die obere Stiftreihe nur einen Anschlussstift 14 aufweist. Entsprechend dem Ausführungsbeispiel gemäss den Fig. 29 bis 33 ist auch hier der obere Anschlussstift 14 zusätzlich seitlich abgebogen, so dass zur Montage der Steckerleiste 13 das zweite Ende 18 des oberen Anschlussstifts 14 durch das Rundloch 22 eingesteckt und anschliessend die Steckerleiste 13 in Richtung der Leiterplatte 4 um die Längsachse des Rundlochs 22 verschwenkt wird.
Auch bei dieser Ausführungsform kann der obere Anschlussstift 14 entweder auf der Oberseite 20 oder auf der Unterseite 21 der Leiterplatte 4 verlötet werden.
[0054] Aus der in den Fig. 1, 3, 5 bis 14, 17 bis 19, 32 und 33 dargestellten Steckerbuchsenanordnung, bestehend aus einer Steckerleiste 13 und einer Buchse 7, ist darüber hinaus noch ersichtlich, dass die einzelnen Anschlussstifte 14 im Kontaktträger 15 parallel zueinander verlaufen. Ausserdem liegen die einzelnen Anschlussstifte 14 und die jeweils korrespondierenden Kontaktelemente 10 im montierten Zustand von Steckerleiste 13 und Buchse 7 durchgehend auf einer Linie.
Die elektrische und mechanische Verbindung zwischen den Kontaktelementen 10 und den Anschlussstiften 14 erfolgt bei den dargestellten Ausführungsbeispielen dadurch, dass die zweiten Enden 12 der Kontaktelemente 10 als Lötkelche ausgebildet sind, in denen die ersten Enden 17 der als Vierkant-Stifte ausgebildeten Anschlussstifte 14 eingelötet werden.
[0055] Aus den Fig. 2, 3 bis 19 ist schliesslich auch noch erkennbar, dass die Buchse 7 einen Kragen 24 aufweist, der gemäss Fig. 1 und 3 an der die Öffnung 6 umgebenden Innenwand des Gehäuseunterteils 3 anliegt.
Dadurch wird die Buchse 7 zusätzlich durch den Kragen 24 beim Abziehen eines Steckers von der Buchse 7 in axialer Richtung gehalten.
[0056] Auch wenn bei den Ausführungsbeispielen gemäss den Fig. 8 bis 36 die zweiten Enden 18 sowohl der Anschlussstift 14 der oberen Stiftreihe als auch die zweiten Enden 18 der Anschlussstift 14 der unteren Stiftreihe abgewinkelt sind, so ist ersichtlich, dass die zweiten Enden 18 der Anschlussstifte 14 der unteren Stiftreihe auch gerade ausgeführt sein können. Dabei muss nur darauf geachtet werden, dass sich die einzelnen Anschlussstifte 14 nicht berühren, was zumindest bei den Ausführungsbeispielen gemäss den Fig. 31 bis 36 kein Problem darstellt.
Bei den anderen Ausführungsbeispielen muss die Länge der zweiten Enden 18 der Anschlussstift 14 der unteren Stiftreihe entsprechend angepasst werden.
[0057] In Fig. 37 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines elektronischen Geräts 1 ¾ dargestellt, bei dem im Unterschied zur Fig. 1 die Leiterplatte 4 jedoch noch nicht in das Gehäuseunterteil 3 eingebaut ist. Im Unterschied zu dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind bei dem in Fig. 37 gezeigten elektronischen Gerät 1 im Gehäuseunterteil 3 zwei Öffnungen 6 zur Aufnahme von zwei Buchsen 7 angeordnet. Die beiden Buchsen 7 sind dabei entsprechend Fig. 2 jeweils über eine Steckerleiste 13 mit der Leiterplatte 4 elektrisch und mechanisch verbunden.
Selbstverständlich kann die Verbindung der beiden Steckerleisten 13 mit der Leiterplatte 4 auch entsprechend einer der anderen zuvor beschriebenen Ausführungsvarianten erfolgen.
[0058] Bei dem in den Fig. 1 und 37 dargestellten elektronischen Geräten 1 und 1 ¾ ist im Gehäuseoberteil 2 eine Steckdose 8 ausgebildet, die einen in Fig. 37 dargestellten, mit dem Gehäuseoberteil 2 verschraubbaren Kontaktträger 25 aufweist. In dem Kontaktträger 25 sind zwei Steckerbuchsen 26 und ein Schutzleiterbügel 27 ausgebildet, wobei sowohl die Steckerbuchsen 26 als auch der Schutzleiterbügel 27 jeweils mit einem in das Innere des Gehäuseoberteils 2 ragenden Steckerstift 28, 29 verbunden sind. Die Steckerstifte 28, 29 sind dabei als Bananenstecker ausgebildet und mit den Steckerbuchsen 26 bzw. dem Schutzleiterbügel 27 der Steckdose 8 verschraubt.
Korrespondierend zur Lage der Steckerstifte 28, 29 sind in der Leiterplatte 4 Löcher 30, 31 ausgebildet, die mit auf der Leiterplatte 4 angeordneten Leiterbahnen elektrisch verbunden sind.
[0059] Beim Aufsetzen des Gehäuseoberteils 2 - mit dem darin befestigten Kontaktträger 25 - auf das Gehäuseunterteil 3, in dem bereits die Leiterplatte 7 eingesetzt ist, werden automatisch die Enden der Steckerstifte 28, 29 in die Löcher 30, 31 in der Leiterplatte 4 eingesteckt, so dass die Steckerbuchsen 26 und der Schutzleiterbügel 27 der Steckdose 8 über die Steckerstifte 28, 29 und die metallisierten Löcher 30, 31 elektrisch mit der Leiterplatte 4 verbunden werden.
[0060] Im Unterschied zu dem elektronischen Gerät 1 gemäss Fig. 1 und 2 weist das in Fig. 37 dargestellten elektronischen Gerät V keinen mit dem Gehäuseunterteil 3 einstückig verbundenen Stecker 9 auf.
Über das am Gehäuseunterteil 3 angeordnete Kabel 32 kann das elektronische Gerät 1 ¾ jedoch ebenfalls mit einem Stecker verbunden sein
Bezugszeichen
[0061]
1. : Elektronisches Gerät (Fig. 1)
1 ¾ : Elektronisches Gerät (Fig. 37)
2. : Gehäuseoberteil
3. : Gehäuseunterteil
4. : Leiterplatte
5. : Elektronische Bauteile
6. : Öffnung
7. : Buchse
8. : Steckdose
9. : Stecker
10. : Kontaktelement
11. : Erste Enden der Kontaktelemente 10
12. : Zweite Enden der Kontaktelemente 10
13. : Steckerleiste
14. : Anschlussstifte
15. : Kontaktträger
16. : Stirnseite
17. : Erste Enden der Anschlussstifte 14
18. : Zweite Enden der Anschlussstifte 14
19. : Lötanschlussfläche
20. : Oberseite Leiterplatte
21. : Unterseite Leiterplatte
22. : Rundloch
23. : Langloch
24. : Kragen
25. : Kontaktträger
26. : Steckerbuchse
27. : Schutzleiterbügel
28. : Steckerstift
29. : Steckerstift
30. :
Loch
31. : Loch
32. : Kabel
34. : Nut im Rand von 3
35. : Feder am Rand von 2
M : Mittelebene (Fig. 3)
A : Lichter - Abstand (Fig. 11)
s : Abstand (in Fig. 11 und Fig. 20)
I : Lichter - Abstand (in Fig. 20)
L : Pfeil (zurückschieben)
P1 : Kipp-Pfeil (neu in Fig. 12 +13)
P2 : Schwenkpfeil (in Fig. 30)
P3 : Schwenkpfeil (in Fig. 34)
The invention relates to an electronic device having a housing, with a printed circuit board, with a arranged in an opening in the housing socket, in particular an M8 socket or M12 socket, for connecting a corresponding connector, wherein the socket has at least two contact elements whose first ends serve to receive a respective corresponding mating contact element of the plug and whose second ends are electrically connected to the circuit board.
In addition, the invention also relates to a printed circuit board with a arranged on a front side of the circuit board connector strip, wherein the connector strip has at least two pins and a pins holding the contact carrier, and wherein the second ends of the pins are soldered to the circuit board.
Electronic devices with a housing and a printed circuit board arranged in the housing are known in different designs and for a wide variety of applications. The electronic device described above also has a socket, wherein at least two contact elements are arranged in the socket.
The socket serves to connect a corresponding connector, whereby a sensor or an actuator, which has a cable with a corresponding connector can be connected to the electronic device. For this purpose, the first ends of the contact elements are designed to receive a respective corresponding mating contact element of the plug and the second ends of the contact elements are electrically connected to the circuit board.
Such electronic devices can be used for example as a control device for a pump, in which case depending on the signal of a connected sensor supplied via the electronic device with the required power pump through a circuit board arranged switch, such as a relay,
can be switched on or off.
In one of the Applicants known from practice electronic device, which is a previously mentioned pump control, the electronic device in addition to the socket nor a socket for plugging a plug of the pump and a plug for plugging the electronic device in a power outlet. The known electronic device is used for switching on or off a pump, for example in a hot water supply system, in response to a measurement signal of an external sensor which is connected via a cable with a corresponding plug to the socket of the electronic device.
Due to the formation of a socket and a plug, the known pump control can also be referred to as an intermediate socket.
Thus, the sensor can be connected via a standard circular connector, a M8 socket is inserted into a corresponding opening in the housing in the known pump control as a socket.
For electrical connection of the contact elements of the socket to the circuit board electrical cables are soldered to the second ends of the contact elements, which are either soldered directly to corresponding pads on the circuit board or are arranged together in a plug, so that then the plug into a on the Printed circuit board arranged corresponding mating connector can be inserted.
Thus, when inserting the plug into the socket, the socket is not pushed through the opening into the interior of the housing or when pulling the plug from the socket, the socket is pulled out through the opening, in the known electronic device, the socket in the opening bonded.
However, such an adhesion process means an additional manufacturing step and an additional potential source of error if the adhesive used does not permanently retain its adhesive properties when temperature fluctuations occur during use.
From DE 19 815 016 C1, a printed circuit board connector is known, which has an insulating contact carrier, in which a plurality of electrical contact elements are arranged in two planes one above the other. In this case, the individual contact elements have a flat, elongated first connection region and a connection leg, which is integrally connected thereto approximately Z-shaped, for soldering to corresponding contact regions on the printed circuit board.
For secure mechanical attachment of the connector on the circuit board two positioning pins are formed on the printed circuit board facing the underside of the contact carrier, which can be inserted into corresponding positioning holes in the circuit board. In addition, the contact carrier cross-metal bracket is provided, which engage on the one hand via corresponding locking elements with the contact carrier, on the other hand with the help of corresponding bent solder tails on the circuit board can be soldered.
A similar printed circuit board connector is known from DE 8 207 123 U1. The connector consists of a plurality of contact elements receiving rectangular housing and a form of an elbow having guide member in which the pins connected to the contact elements are held.
When the guide member is connected to the connector housing by means of screws, the angled terminal pins of the contact elements lie in the grooves formed in the guide member, whereby the contact elements and the terminal pins are held in position. For attachment of this connector holes are formed in the side parts of the guide part, which make it possible to fasten the connector by means of rivets on a printed circuit board.
In the known from the aforementioned two publications printed circuit board connectors, the mechanical attachment of the connector on the circuit board requires that the connector is substantially rectangular in shape and has a certain minimum size.
The known from the two documents ways to attach the connector on the circuit board are therefore hardly feasible for small connectors, for example in circular connectors, especially in those that are to be connected to an M8 socket or M12 socket.
The present invention is therefore an object of the invention to improve an initially described electronic device or a circuit board described above with a connector strip to the effect that with the least possible effort secure attachment of the socket in the housing or
the connector strip on the circuit board is possible.
This object is achieved with the electronic device described above in that a connector strip is arranged with at least two pins and a terminal pins holding the contact carrier on a front side of the circuit board, that the first ends of the pins of the connector strip in each case mechanically and electrically conductive the second ends of the contact elements of the socket are connected, that the second ends of the pins of the connector strip are soldered to the circuit board, and that at least one pin above and at least one pin is arranged below the circuit board,
so that the socket connected to the connector strip is arranged substantially symmetrically to the median plane of the printed circuit board.
In the inventive electronic device which acts when attaching or removing a plug from the socket to the socket axial forces are absorbed by the circuit board, including the contact elements of the socket via the pins of the connector strip are rigidly connected to the circuit board. In the case of the electronic device according to the invention, the flexible conductors known from the prior art are first of all replaced by the connector strip, wherein the connector strip has at least one number of connection pins corresponding to the number of contact elements of the socket.
Characterized in that at least one pin of the connector strip above and at least one pin is disposed below the circuit board, the socket is arranged substantially symmetrically to the median plane of the circuit board, so that when plugging a plug on the socket no torque on the contact region of the pins with the circuit board occurs ,
According to a first particularly simple embodiment of the electronic device, the pins of the connector strip extending parallel to the circuit board, wherein the second end soldered at least one first terminal pin on one side and the second end of at least one second pin on the other side to the circuit board is; at least one pin is soldered on top and at least one pin on the bottom of the board.
If the second ends of the pins of the connector strip soldered to the corresponding contact surfaces on the circuit board, the front side of the circuit board is clamp-like encompassed by the pins of the connector strip. Preferably, the contact carrier is located directly on the front side of the circuit board, so that the contact carrier can also be supported on the circuit board.
While in this embodiment, the formation of the circuit board and the connector strip is very simple, the electrical connection of the connector strip to the circuit board requires that at least one pin of the connector strip must be soldered both on the top and on the underside of the circuit board.
According to an alternative embodiment of the invention it is therefore provided that at least one pin of the connector strip is angled such that extends the second end of the pin perpendicular to the circuit board through a hole formed in the circuit board, and that the second ends of the pins of Plug connector are all soldered to one side of the circuit board to the circuit board.
Also in this embodiment is at least one contact element of the socket and thus also a first end of at least one pin of the connector strip above and at least one contact element of the socket and thus a first end of at least one pin of the connector strip below the circuit board, so that the socket is symmetrical to the median plane the circuit board is arranged. Characterized in that at least the pin, whose first end is located above the circuit board is angled so that the second end of the pin extends through a hole formed in the circuit board, all pins can be soldered on one side of the circuit board.
This considerably simplifies the electrical connection of the plug connector to the printed circuit board.
The plug strips used in the present invention are preferably standard plug connectors, which have four pins, wherein the individual pins are arranged in the contact carrier in such a way that they have a symmetrical, square connection pattern, wherein the lateral distance between the individual pins usually 2.54 mm (1/10 inch). Alternatively, the connector strip may also have only two or three pins, wherein the individual pins are then arranged in the contact carrier so that the lateral distance between the individual pins is usually 2.54 mm (1/10 inch), so that the power strip then also has a symmetrical connection diagram.
The pins are arranged one above the other in two levels.
In such connector strips beyond all pins on the printed circuit board side facing the contact carrier are bent at right angles. These connector strips are provided so that all the contact pins are inserted from above through corresponding holes in a circuit board and then soldered to the underside of the circuit board. However, this leads to the fact that a socket connected to the connector strip is not arranged symmetrically to the center plane of the circuit board but also above the circuit board.
When plugging or unplugging a plug on a so mounted on a circuit board socket thus torques occur around the contact areas between the pins and the circuit board, so that it can lead to bending of the relatively thin pins or damage to the solder joints with the circuit board.
If a connector strip with angled pins used, this leads first to the fact that the socket could be arranged only slightly symmetrical to the median plane of the circuit board, if all the pins would be arranged in a plane next to each other.
However, this would mean that the header has a relatively large width and thus would take up a relatively large amount of space on the circuit board.
The problem of mounting a connector strip with angled pins, in which after connecting the socket connected to the socket is arranged symmetrically to the median plane of the circuit board is achieved according to a first variant in that at least one pin, which is located above the circuit board is and / or the at least one connecting pin, which is arranged below the printed circuit board, is held displaceably in the contact carrier, at least in the not yet mounted state.
This makes it possible, for example, the arranged below the circuit board pins initially far away from the end face of the circuit board in the contact carrier to arrange that the two pins arranged above the circuit board pins can be pushed through their angled areas by two holes in the circuit board. Thereafter, then the two arranged below the circuit board pins can be moved back to their "actual" position in which the second ends of the pins can be soldered to the circuit board.
The axial distance between the second ends of the upper and lower pins is thus adjustable to allow insertion of the angled portions of the pins located above the printed circuit board through the holes in the printed circuit board.
Of course, it is also possible that alternatively or additionally, the upper pins are slidably held in the contact carrier at least in the not mounted state,
so that by a corresponding displacement of the upper pins in the direction of the printed circuit board, the clear distance between the second ends of the upper pins and the second ends of the lower pins is at least as large as the distance of the holes in the printed circuit board from the front side of the printed circuit board.
According to another variant, the holes in the circuit board are formed as slots.
Here, the two upper, angled pins are first inserted into the near the front of the circuit board area of the slots and then moved the connector strip perpendicular to the face of the circuit board until the lower connector with its second ends abut their respective contact areas on the circuit board.
In connection with the last described advantageous embodiments of the invention has been stated that the connector strip has four pins.
Regardless, however, it will be apparent to those skilled in the art that these preferred embodiments can be realized even with a connector strip with two or three pins.
Assigns the connector strip on four pins, it is preferably provided that two pins above and two pins are arranged below the circuit board, wherein the pins arranged above the circuit board are angled such that the second end of these two pins perpendicular to the circuit board extends through each one formed in the circuit board hole. In addition, the two pins arranged above the printed circuit board can be laterally bent in such a way that the second ends of the two pins have a greater distance from one another than the first ends of the pins.
Characterized in that the two pins arranged above the printed circuit board are bent laterally, the position of the corresponding holes in the printed circuit board can be brought closer to the front side of the printed circuit board.
In addition, in this embodiment, a hole may be formed as a slot, so that a mounting of the connector strip on the circuit board can be done by first one of the two upper pins is inserted through the round hole in the circuit board and then the pin header to the longitudinal axis the round hole is panned,
whereby then the second upper pin dips into the preferably open to the front side slot and the two lower pins are pivoted into their contacting position on the underside of the circuit board.
The electrical connection between the second ends of the contact elements of the socket and the corresponding first ends of the pins of the connector strip can be realized either only by a press fit or by soldering. If the contact elements are to be soldered to the connection pins, then the ends of the contact elements are preferably designed as solder cups.
In order to realize a press fit between the contact elements and the connecting pins, the contact elements are preferably designed as sleeve-shaped round contacts into which the corresponding ends of the connecting pins are positively inserted. For this purpose, the pins of the connector strip may be formed, for example, as square pins whose diagonal diameter is slightly larger than the inner diameter of the contact elements, so that when inserting the pins into the socket-shaped circular contacts of the contact elements a sufficient interference fit is ensured.
In order to prevent too far insertion of the pins, a stop is formed either on the contact elements or on the pins.
As has already been stated above, takes place in the inventive electronic device, the axial fixation of the socket in the hole in the housing primarily in that the contact elements of the socket via the pins of the connector strip are rigidly connected to the circuit board. In addition, according to a preferred embodiment, provision is made for the bushing to have a collar which rests against the inner wall of the housing surrounding the opening. When pulling a plug from the socket, the socket is thus also held by the collar in its axial position.
In addition, the bushing is preferably designed such that it is arranged in the opening formed in the housing in a positive or non-positive manner. Since the socket itself consists of an insulating plastic material, this can for example be realized in that the outer diameter of the bushing is slightly larger than the diameter of the opening in the housing, so that between the socket and the opening a press fit is realized.
In the printed circuit board described above, the object underlying the invention is initially achieved in that at least one pin of the connector strip above and at least one pin is disposed below the circuit board, so that the connector strip or
the contact pins holding the pins is arranged substantially symmetrically to the median plane of the circuit board.
By the arrangement of a pin above and at least one pin below the circuit board of the pins holding the contact carrier and thus substantially the connector strip is aligned symmetrically to the median plane of the circuit board. This prevents torque from being applied to the contact area of the terminal pins with the circuit board when a tensile or compressive force is applied to the first ends of the terminal pins in the axial direction. Such tensile or compressive force can thereby arise that a socket is plugged or withdrawn from the socket on the connector strip.
In the circuit board according to the invention, it is thus ensured that, in the case of axial forces acting from outside on the connector strip, only axial forces and no torques also act on the connection points between the connecting pins and the printed circuit board.
Preferably, the circuit board and the connector strip are arranged to each other so that the contact carrier has little or no distance from the front side of the circuit board, so that the contact carrier in addition to acting on the first ends of the pins axial compressive forces on the circuit board can support.
In the inventive arrangement of at least one connector strip on a circuit board, in particular a connector strip can be used with three or four pins,
wherein the individual pins are arranged in the contact carrier such that the connector strip has a symmetrical, preferably square connection pattern. The connector strip has two stacked rows of pins with - in the version with four pin headers - each two mutually parallel pins. Such connector strips, in which the pins are formed as square pins and each have a side distance of 2.54 mm, procured as standard components very inexpensively or from a standard connector strip with several, for example, eight adjacent pins per row of pins through Disconnecting be made.
In addition, such standard connector strips are available both with straight terminal pins as well as with a right angle angled on one side of the contact carrier pins.
With regard to further advantageous embodiments of the inventive circuit board or the inventive arrangement of a printed circuit board with a power strip reference is made to the claims subordinate to claim 15 and to the above explanations to preferred embodiments of the electronic device.
In particular, there are a variety of ways to design and develop the inventive electronic device or the circuit board according to the invention.
Reference is made to both the claims subordinate to claims 1 and 15 as to the following description of preferred embodiments in conjunction with the drawings. In the drawings show
<Tb> FIG. 1 <sep> an overall perspective view of an electronic device with removed top housing and built-in circuit board,
<Tb> FIG. 2 <sep> the printed circuit board and the lower housing part of the electronic device according to FIG. 1,
<Tb> FIG. 3 <sep> is a section along the line 3-3 in Fig. 1,
<Tb> FIG. 4 <sep> is a section according to the line 4-4 in Fig. 3,
<Tb> FIG. 5 <sep> is an exploded perspective view of the arrangement of a printed circuit board with a connector strip and a socket, according to a first embodiment,
<Tb> FIG. 6 <sep> is a perspective view of the arrangement according to FIG. 5 in the installed state,
<Tb> FIG. 7 <sep> is a representation of the arrangement according to FIG. 6, from below,
<Tb> FIG. 8th <sep> is an exploded perspective view of the arrangement of a printed circuit board with a connector strip and a socket, according to a second embodiment,
<Tb> FIG. 9 <sep> is a perspective view of the arrangement according to FIG. 8 in the installed state,
<Tb> FIG. 10 <sep> is a representation of the arrangement according to FIG. 9, from below,
<Tb> FIG. 11 to 14 <sep> the assembly of the female connector assembly according to FIG. 9, in four individual assembly steps,
<Tb> FIG. 15 <sep> is a section along the line 15-15 in Fig. 14,
<Tb> FIG. 16 <sep> is a section along the line 16-16 in Fig. 14,
<Tb> FIG. 17 <sep> is an exploded perspective view of the arrangement of a printed circuit board with a connector strip and a socket, according to a third embodiment,
<Tb> FIG. 18 <sep> is a perspective view of the arrangement according to FIG. 17, in the installed state,
<Tb> FIG. 19 <sep> is a representation of the arrangement according to FIG. 18, from below,
<Tb> FIG. 20 to 22 <sep> the assembly of the female connector assembly according to FIG. 18, in three assembly steps,
<Tb> FIG. 23 <sep> is an exploded perspective view of another arrangement of a printed circuit board and a power strip,
<Tb> FIG. 24 <sep> the arrangement according to FIG. 23, in the mounted state and in cross section, in plane 24-24 of FIG. 23,
<Tb> FIG. 25 <sep> is an exploded perspective view of another arrangement of a printed circuit board and a connector strip, in principle similar to the arrangement according to FIG. 23,
<Tb> FIG. 26 <sep> the arrangement according to FIG. 25 in the assembled state and in cross-section, in plane 26-26 of FIG. 25,
<Tb> FIG. 27 <sep> is an exploded perspective view of another arrangement of a printed circuit board and a connector strip, in principle similar to the arrangements according to FIG. 23,
<Tb> FIG. 28 <sep> the arrangement according to FIG. 27 in the assembled state and in cross-section, in plane 28-28 of FIG. 27,
<Tb> FIG. 29 <sep> is an exploded perspective view of the further arrangement of a printed circuit board and a connector strip,
<Tb> FIG. 30 to 32 <sep> the assembly of the connector strip according to FIG. 29, in three assembly steps,
<Tb> FIG. 33 <sep> the arrangement according to FIG. 32, from below,
<Tb> FIG. 34 and 35 <sep> the assembly of another embodiment of a connector strip on a circuit board, in two assembly steps,
<Tb> FIG. 36 <sep> is a perspective view of the arrangement according to FIG. 35, from below, and
<Tb> FIG. 37 <sep> is an exploded perspective view of a second electronic device with removed housing top and not yet installed circuit board.
In Fig. 1, an electronic device 1 is shown with a consisting of a housing upper part 2 and a lower housing part 3 housing, wherein within the housing, in the illustrated embodiment in the lower housing part 3, a circuit board 4 is arranged on the plurality of electrical and electronic Components 5, for example, a Spannungsstranformator, a control unit, a relay and a light emitting diode with a light dome, are arranged.
The electronic device 1 shown overall only in FIGS. 1 to 3 and 37 is a control device, for example for a pump, which, depending on the signal of a connected sensor, supplies the power required via the electronic device 1 Pump can be switched on or off by a switch arranged on the circuit board 4 switch. For mutual mechanical fixation and sealing, the housing parts 2 and 3 are circumferentially provided with groove 24 and spring 35 at their edges.
To connect the sensor, a socket 7 is arranged in an opening 6 in the housing lower part 3, in which it is in the illustrated embodiment is an M8 socket.
The illustrated in Fig. 1 electronic device 1 has in addition to the socket 7 still a socket 8 for inserting a plug of the pump and a plug 9 for plugging the electronic device 1 in a power outlet.
Depending on the type of sensor to be connected, the socket 7 (as enlarged in Fig. 3 to 7 shown), two, three or four contact elements 10, the first ends 11 for receiving a corresponding mating contact element of a -here not shown here - plug serve, wherein the plug is connected via a cable with the sensor to be connected.
The second ends 12 of the contact elements 10 are electrically connected via a connector strip 13 to the circuit board 4, wherein the connector strip 13 has a corresponding number of pins 14, which are arranged in a contact carrier 15 made of insulating material.
While the electronic device 1 - in whole or in part - is shown only in Figs. 1 to 3 and 37, in the remaining figures, only a portion of the circuit board 4 and different embodiments of the connector strip 3 and partially different embodiments of the socket 7 is shown.
3, the plug connector 13 is arranged on an end face 16 of the printed circuit board 4 such that the contact carrier 15 has only a very small distance from the end face 16 of the printed circuit board 4 or even directly on the end face 16 of the printed circuit board 4 is present.
The aforementioned electrical connection of the second ends 12 of the contact elements 10 via the connector strip 13 with the circuit board 4 is realized according to FIG. 3 to 7, characterized in that the second ends 12 of the contact elements 10 mechanically and electrically conductive with the first ends 17th the connection pins 14 are connected and the second ends 18 of the connection pins 14 are soldered to the circuit board 4.
For this purpose, corresponding solder pads 19 are arranged on the circuit board 4, which are connected via conductor tracks, not shown here with the corresponding electronic components 5 on the circuit board 4. In this case, at least one first connecting pin 14 is arranged above and at least one second connecting pin 14 below the printed circuit board 4, so that the plug connector 13 or the socket 7 connected to the plug connector 13 is arranged essentially symmetrically to the median plane M of the printed circuit board 4 (FIG ).
1 to 7, a first embodiment of a female connector assembly is shown consisting of a connector strip 13 and a socket 7, in which the four pins 14 of the connector strip 13 each extend parallel to the circuit board 4.
In this case, the plug strip 13 has two rows of pins arranged one above the other, each with two connecting pins 14 extending parallel to each other, so that the second ends 18 of the two pins 14 of the upper row of pins are soldered on the upper side 20 of the printed circuit board 4, while the second ends 18 of the two connecting pins 14 of the lower row of pins on the bottom 21 of the circuit board 4 are soldered (see Fig. 6 and 7).
8 to 16 show a second embodiment of an arrangement of a circuit board 4 with a connector strip 13 and a socket. 7
In contrast to the embodiment according to FIGS. 1 to 7, in the plug connector 13 according to FIGS. 8 to 16, the connection pins 14 are angled perpendicularly on the side of the contact carrier 15 facing the printed circuit board 4, so that the second end 18 of the connection pins 14 the upper row of pins each perpendicular to the circuit board 4 by a formed in the circuit board 4 hole 22 extends.
In the embodiment shown in FIGS. 8 to 16, the hole 22 is formed as a slot 23, while for example in the embodiments according to FIGS. 17 to 28, the hole is formed in each case as a round hole 22.
Characterized in that the pins 14 are bent at right angles, so that the second ends 18 of the pins 14 are all below the circuit board 4, it is possible, the pins 14 of the connector strip 13 all on one side, namely the bottom 21 of Solder circuit board 4. It can be seen from FIGS. 11 to 14 how a plug connector 13 with angled connection pins 14 can be mounted on the printed circuit board 4, so that two terminal pins 14 are arranged above and two connector pins 14 below the printed circuit board 4 in the fully assembled state.
The statement that two pins 14 are arranged above the printed circuit board 4, does not refer to the angled second ends 18 of the pins 14, which extend perpendicular to the circuit board 4 through the slot 23, but on the adjacent to the contact carrier 15 area the connection pins 14.
Referring to FIGS. 11 and 12, the connector strip 13 is first pushed onto the printed circuit board 4 with the angled ends 18 of the pins 14, that the circuit board 4 is located between the upper and lower row of pins of the connector strip.
Subsequently, the connector strip 13 is tilted together with the already mounted on the connector strip 13 socket 7 counterclockwise (arrow P1), so that the second ends 18 of the pins 14 of the upper pin header in the front side 16 of the circuit board 4 near the region of the slot 23rd submerge (Fig. 13). Finally, the connector strip 13 is moved in the longitudinal direction of the printed circuit board 4, i. moved in the longitudinal direction of the slot 23 until the pins 14 of the lower pin header have reached their corresponding to the solder pads 19 position (Fig. 14).
Thereafter, all pins can be soldered to their corresponding solder pads 19, as shown in FIGS. 14 to 16.
If the clear distance a (FIG. 11) between the second ends 18 of the connecting pins 14 of the upper row of pins and the lower row of pins is greater than the distance s of the elongated hole 23 from the front side 16 of the printed circuit board 4, then the second ends 18 of the pins 14 also directly, ie be inserted without tilting through the slot 23 in the circuit board 4. Then, in turn, the connector strip 13 must be moved parallel to the circuit board 4 so that the pins 14 of the lower row of pins can be soldered to the respective solder pads 19.
17 to 22 show a further possibility of the arrangement of a connector strip 13 to a circuit board. 4
As in the embodiment according to FIGS. 8 to 16, the terminal pins 14 of the connector strip 13 are also angled on the printed circuit board 4 side facing the contact carrier 15 in this embodiment, so that the second ends 18 of the pins 14 of the upper row of pins through the circuit board 4 formed round holes 22 extend.
In this exemplary embodiment, all the connection pins 14 on the underside 21 of the printed circuit board 4 can thus also be soldered to the solder connection surfaces 19 (FIG. 19).
Thus, the connector strip 13 can be mounted with the angled pins 14 on the circuit board 4, the pins 14 of the lower row of pins are arranged displaceably in the contact carrier 15 in this embodiment, so that the distance between the pins 14 of the lower row of pins to the terminal pins 14th the upper row of pins can be changed in the longitudinal direction.
Thereby, the clear distance I of the angled ends 18 of the terminal pins 14 of the upper row of pins to the ends 18 of the pins 14 of the lower row of pins can be changed.
As can be seen from FIG. 17, the pins 14 of the lower row of pins are first removed far enough from the end face 16 of the printed circuit board 4 that the ends 18 of the pins 14 of the upper row of pins can be inserted vertically through the round holes 22. The clear distance I must be at least as large as the distance s of the hole 22 from the end face 16 of the printed circuit board 4.
Since in this position, the pins 14 of the lower row of pins can not be soldered to the circuit board 4, then in a second step, the pins 14 of the bottom row of pins in the longitudinal direction of the circuit board 4 as far as in the direction of arrow L (back) must be moved (Fig. 21) that they can then be soldered to the solder pads 19 in a third step. These assembly steps are shown in detail in FIGS. 20 to 22.
Of course, it is also possible that instead of the pins 14 of the lower row of pins, the pins 14 of the upper row of pins or both the pins 14 of the lower and the upper row of pins are arranged axially displaceable in the contact carrier 15.
Moreover, it can be seen in particular from FIG. 22 that the axial displaceability of the connection pins is given only until the connection pins 14 are soldered to the circuit board 4.
23 to 28 show three embodiments of the arrangement of a printed circuit board 4 and a connector strip 13, which corresponds in principle to the embodiment according to FIGS. 17 to 22 from the assembly ago.
Also in the embodiments according to FIGS. 23 to 28 individual pins 14 are arranged axially displaceable in the contact carrier 15, so that the connector strip 13 is first inserted with the angled second ends 18 of the pins 14 of the upper row of pins through the round holes 22 in the circuit board 4 and Subsequently, the or pins 14 of the lower row of pins in the direction of the circuit board 4 are moved axially.
In the embodiment shown in FIGS. 23 and 24, the connector strip 13 has only three pins 14, wherein the upper row of pins of two pins 14 and the lower row of pins is formed only by a pin 14 (Fig. 24).
Also in the embodiment according to FIGS. 27 and 28, the plug connector 13 has three connection pins 14, in which case the upper row of pins has only one connection pin 14 and the lower row of pins has two connection pins 14 (FIG. 28). Finally, in the exemplary embodiment according to FIGS. 25 and 26, only one upper connecting pin 14 and one lower connecting pin 14 are provided (FIG. 26), so that the plug connector 13 has a total of only two connecting pins 14.
Regardless of whether the connector strip 13 has two, three or four pins 14, so the individual pins 14 are each arranged in the same pitch to each other, d. H. the individual pins 14 each have a side clearance of preferably 2.54 mm (= 1/10 inch).
The first ends 17 of the connection pins 14 can thus always be connected to a socket 7, in which the second ends 12 of the contact elements 10 likewise have a correspondingly symmetrical, square connection pattern. There is the possibility that a socket 7 can also be connected to a connector strip 13, when the socket 7 has fewer (eg three) contact elements 10 than the connector strip 13 (eg four) pins 14, as shown in Fig. 8 ,
29 to 33 show a further embodiment of an arrangement of a printed circuit board 4 with a connector strip 13, wherein the connector strip 13 has four pins 14, of which two pins 14 in the mounted state above and two pins 14 below the circuit board 4 is arranged are.
In addition, according to FIGS. 8 to 28, the second ends 18 of the connecting pins 14 are angled. In addition, the two pins 14 of the upper row of pins are still laterally bent such that the second ends 18 of the two upper pins 14 have a greater distance from each other than the first ends 17th
Comparing, for example, FIG. 18 with FIG. 32, it can be seen that with the upper row of pins 14 additionally angled sideways, both the holes 22, 23 and the solder pads 19 of the upper row of pins 14 are closer the front side 16 of the circuit board 4 can be arranged.
The printed circuit board 4 shown in FIGS. 29 to 33, in contrast to the printed circuit boards 4 shown in the other figures, two differently shaped holes 22, 23, namely a round hole 22 and a slot 23, wherein the slot 23 to the front page 16 of the circuit board 4 is open.
Thus, the assembly of the connector strip 13 - as shown in FIGS. 29 to 32 - carried out such that initially a pin 14 with the second, angled, end 18 of the upper row of pins inserted through the round hole 22 (Fig. 29) and then the plug strip 13 is pivoted about the longitudinal axis of the round hole 22 (pivot arrow P2 in Fig. 30), in which case the second pin 14 of the upper row of pins is inserted into the open slot 23 (Fig. 31, 32).
When pivoting the connector strip 13, the lower pins 14 are placed in their contacting position on the bottom 21 of the circuit board 4 at the same time.
Since in the printed circuit board 4 shown in FIGS. 29 to 32 are also formed on the top 20 solder pads 19 for the two upper pins 14, these two pins 14 can be soldered on the top 20 to the circuit board 4.
From Fig. 33 it is apparent, however, that there is also the possibility that - possibly additionally - on the bottom 21 of the circuit board 4 corresponding solder pads 19 are arranged for the two pins 14 of the upper row of pins, so that the upper pins 14th can be soldered both above and below.
FIG.
FIGS. 34 to 36 finally show an embodiment modified in comparison to FIGS. 29 to 33 in that the plug connector 13 has only three connection pins 14, wherein the upper row of pins has only one connection pin 14. According to the embodiment shown in FIGS. 29 to 33, the upper pin 14 is additionally bent laterally so that the second end 18 of the upper pin 14 inserted through the round hole 22 and then the connector strip 13 in the direction of the circuit board for mounting the connector strip 13 4 is pivoted about the longitudinal axis of the round hole 22.
Also in this embodiment, the upper pin 14 can be soldered either on the top 20 or on the bottom 21 of the circuit board 4.
From the plug socket arrangement shown in FIGS. 1, 3, 5 to 14, 17 to 19, 32 and 33, consisting of a connector strip 13 and a socket 7, is also still apparent that the individual pins 14 in the contact carrier 15 parallel to each other. In addition, the individual pins 14 and the respective corresponding contact elements 10 in the assembled state of the connector strip 13 and socket 7 are continuous on a line.
The electrical and mechanical connection between the contact elements 10 and the connecting pins 14 takes place in the illustrated embodiments, characterized in that the second ends 12 of the contact elements 10 are formed as solder cups, in which the first ends 17 of the formed as a square pins pins 14 are soldered.
Finally, it can also be seen from FIGS. 2, 3 to 19 that the bushing 7 has a collar 24 which, according to FIGS. 1 and 3, rests against the inner wall of the lower housing part 3 surrounding the opening 6.
As a result, the sleeve 7 is additionally held by the collar 24 when pulling a plug from the bushing 7 in the axial direction.
Although in the embodiments according to FIGS. 8 to 36, the second ends 18 of both the pin 14 of the upper row of pins and the second ends 18 of the pin 14 of the lower row of pins are angled, it can be seen that the second ends of the 18th the pins 14 of the lower row of pins can also be made straight. Care must be taken only that the individual pins 14 do not touch, which is no problem, at least in the embodiments according to FIGS. 31 to 36.
In the other embodiments, the length of the second ends 18 of the terminal pin 14 of the lower row of pins must be adjusted accordingly.
In Fig. 37, a second embodiment of an electronic device 1 ¾ is shown, in which, in contrast to FIG. 1, the circuit board 4 is not yet installed in the lower housing part 3. In contrast to the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, in the case of the electronic device 1 shown in FIG. 37, two openings 6 for receiving two sockets 7 are arranged in the lower housing part 3. The two sockets 7 are connected electrically and mechanically in accordance with FIG. 2, in each case via a connector strip 13 with the printed circuit board 4.
Of course, the connection of the two connector strips 13 with the circuit board 4 also take place in accordance with one of the other embodiments described above.
In the illustrated in FIGS. 1 and 37 electronic devices 1 and 1 ¾ a socket 8 is formed in the upper housing part 2 having a shown in Fig. 37, screwed to the upper housing part 2 contact carrier 25. In the contact carrier 25, two sockets 26 and a protective conductor strap 27 are formed, wherein both the sockets 26 and the protective conductor strap 27 are each connected to a projecting into the interior of the upper housing part 2 pin 28, 29. The plug pins 28, 29 are designed as a banana plug and screwed to the sockets 26 and the protective conductor strap 27 of the socket 8.
Corresponding to the position of the plug pins 28, 29 4 holes 30, 31 are formed in the circuit board, which are electrically connected to arranged on the circuit board 4 conductor tracks.
When placing the upper housing part 2 - with the contact carrier 25 fixed therein - on the lower housing part 3, in which the circuit board 7 is already inserted, the ends of the plug pins 28, 29 are automatically inserted into the holes 30, 31 in the circuit board 4 in that the plug sockets 26 and the protective conductor strap 27 of the socket 8 are electrically connected to the printed circuit board 4 via the plug pins 28, 29 and the metallized holes 30, 31.
In contrast to the electronic device 1 according to FIGS. 1 and 2, the electronic device V shown in FIG. 37 has no plug 9 integrally connected to the lower housing part 3.
About the arranged on the lower housing part 3 cable 32, the electronic device 1 ¾, however, also be connected to a plug
reference numeral
[0061]
1.: Electronic device (Fig. 1)
1 ¾: electronic device (Fig. 37)
2.: Housing top
3.: housing lower part
4.: PCB
5.: Electronic components
6.: opening
7.: socket
8.: socket
9.: Plug
10.: contact element
11.: First ends of the contact elements 10th
12.: Second ends of the contact elements 10th
13.: power strip
14.: Connection pins
15.: Contact carrier
16th: front side
17.: First ends of the pins 14
18.: Second ends of the pins 14
19.: solder pad
20.: Top PCB
21.: Bottom PCB
22nd: round hole
23: slot
24.: collar
25.: Contact carrier
26.: Socket
27.: protective conductor strap
28.: Connector pin
29.: Connector pin
30.:
hole
31.: hole
32.: cable
34.: Groove in the margin of 3
35.: feather on the edge of 2
M: median plane (Fig. 3)
A: lights - distance (Fig. 11)
s: distance (in Fig. 11 and Fig. 20)
I: lights - distance (in Fig. 20)
L: arrow (push back)
P1: tilt arrow (new in Fig. 12 +13)
P2: Pivot arrow (in Fig. 30)
P3: Pivot arrow (in Fig. 34)