CN105103377B - 插接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种插接装置，用于将具有至少一个缆芯的电缆与印刷电路板(8)连接，该插接装置包括能够与电缆的缆芯连接的插头(1)和能够与电路板(8)连接的基板(2)，其中，基板(2)具有焊接销(3)，通过将插头(1)插到基板(2)中该焊接销能够在插接区域中与电缆的缆芯电连接。该焊接销能够在焊接区域中与电路板(8)焊接以用于建立导电连接。根据本发明在此设计为，焊接销的焊接区域具有多个接触区，使得基板(2)能够沿不同的取向与电路板(8)连接。

Description

插接装置

技术领域

本发明涉及一种用于将电缆与电路板连接的插接装置。

背景技术

在安装电气设备时、在装配电子仪器时或在将电子电路与外部部件——如传感器——连接时，建立电缆与电路板的连接是经常提出的目的。

通常，该目的通过应用一种插接装置实现，其中，基于多种不同的需求已知了多种不同的插接装置。

在研发插接装置时，除了如触点数量、电负载能力(电流、电压)、机械负载能力、插接间隙、IP-保护等级、绝缘等的多个参数之外，具有不可忽视的意义的还有结构大小以及插接相对于电路板打开或关闭时的方向。

通常地，狭小的空间比例——如在紧凑的电子仪器的构造中那样——仅允许了小的机械自由度。致动插接装置时的方向因此通常被预设。

在现有技术中，因此在除此之外其它方面都几乎相同的实施例中，在用于不同插接方向的不同变体中提供了多种插接装置。

设计者可以根据安装情况采用不同的插接装置，例如采用相对于电路板水平地或相对于电路板竖直地致动的变体。根据需要的致动方向，设计者在不同情况下采用不同产品，制造商又相应地提供不同产品。在从制造到应用的链条中多种结构件变体引起了显著比采用可通用的结构件时明显高的成本。

发明内容

因此本发明的目的是，提出一种插接装置，该插接装置能够实现宽广的使用范围，使得能够减少变体多样性。

根据本发明通过权利要求1的主题的特征实现该目的。本发明的有利的设计方案在权利要求2至10中给出。

相应地，根据本发明设有一种插接装置，其用于将具有至少一个缆芯的电缆与电路板连接，该插接装置包括能够与电缆的缆芯连接的插头和能够与电路板连接的基板，其中，基板具有至少一个焊接销，该焊接销能够在插接区域中通过将插头插到基板上而与电缆的缆芯电连接，且该焊接销能够在焊接区域中与电路板焊接以用于建立导电连接，其特征在于，焊接销的焊接区域具有多个接触区，使得基板能够沿不同的、与各接触区相对应的取向与电路板连接。

该解决方案的优点在于，因为基板能够沿不同的取向与基板相连，因此，取决于基板的各自的取向，能够实现用于打开和关闭插接装置的不同的致动方向。因此增大了插接装置的应用范围，使得能够减少变体多样性。

原则上对于接触区彼此的取向存在多种可能性。然而有利的是，焊接销的接触区彼此成直角，使得基板能够沿两个彼此成直角的取向与电路板连接。在此，焊接销的接触区可理解为焊接销能够与电路板接触的表面。

取决于所应用的装配技术、例如SMD(表面安装器件)或THT(通孔插装技术)以及THR(通孔回流技术)，接触区优选地由平坦的支承面或圆柱形的、局部包围焊接销的周面组成。

如果焊接销能够与电路板接触的表面的表面矢量形成直角，则接触区彼此成直角。这种实施方式能够实现两个在实践中经常出现的、相对于电路板垂直或竖直的致动方向。

有利地，焊接销可以设计为“J”形，其中，设计为“J”形的焊接销的下侧弧形部形成第一接触区，而设计为“J”形的焊接销的短的柄部形成第二接触区。此外有利的是，通过设计为“J”形的焊接销的长的柄部形成焊接销的插接区域。

这种结构形式能够实现简单且紧凑的基板制造。焊接销在这种情况下可以由一条金属丝形成，该金属丝被装入基板中，使得该金属丝能够在插接区域中直接被插头接触且在焊接区域中接合到基板的表面上的缺口中。

通过焊接销的焊接区域接合到基板的缺口中使得焊接销保持可接触，其中，同时通过焊接销和基板的齐平的表面实现了基板在电路板上的大的、改进机械负载能力的支承面。

这种实施方式优选地适合用于SMD装配技术。

在另一个有利的实施方式中，焊接销设计为“T”形，其中，设计为“T”形的焊接销的第一腿部形成第一接触区，而设计为“T”形的焊接销的第二腿部形成第二接触区。此外有利的是，设计为“T”形的焊接销的第三腿部形成焊接销的插接区域。

该实施方式也能够实现基板的简单且紧凑的结构形式，其中，在第一制造步骤中，设计为“T”形的焊接销可以通过金属丝的折叠或通过冲压/冲裁制造，在第二制造步骤中，设计为“T”形的焊接销可以通过用于制造基板的塑料包覆注塑。

在该实施方式中，设计为“T”形的焊接销的腿部也可以被这样装入基板中，使得该焊接销能够在插接区域中直接被插头接触。焊接销的两个另外的腿部侧向地从基板中突出且适合用于将基板沿不同的取向装配到电路板上。在此，各焊接销穿过接触孔穿透电路板，以便能够在背侧焊接。

这种实施方式优选地适合用于THT或THR装配技术。

与设计为“T”形的焊接销或设计为“J”形的焊接销无关地，焊接销的插接区域有利地穿过基板突出，使得该焊接销能够通过插头与电缆的缆芯连接。由此焊接销既可以承担在基板的一侧上的接触元件的任务，又可以承担在基板的另一侧上的插接元件的任务。

此外有利的是，基板能够借助于焊接锚栓(Loetanker)与电路板连接。

在致动插接器时可能出现机械力，该机械力作用于基板与电路板之间的连接上。在不利的情况下这可能导致，基板从电路板上脱落。在应用SMD装配技术时，将基板与位于电路板的表面上的导线焊接。在作用于基板与电路板之间的连接上的力很大时，导线有可能从电路板上脱落。

为了机械地强化基板与电路板之间的连接，基板因此可以通过一个或多个、例如能够装配在基板侧面上的焊接锚栓与电路板连接。这种焊接锚栓优选地通过钻孔或贯通开口穿过电路板，使得其能够在背侧焊接。

有利的是，基板设有至少一个用于装配焊接锚栓的接纳部，其中，接纳部这样设计，使得焊接锚栓能够沿不同的取向与基板连接。

在此，该接纳部可以是基板的一体的组成部件，但也可以是分离的、相对于基板可动地设计的结构件。因此基板可以在其端部上具有接纳部，该接纳部设计为可转动的且必要时能够在不同位置中锁定，使得基板能够沿不同位置取向。

有利的是，基板可以具有竖直的以及水平的贯通开口以用于借助于焊接锚栓与电路板连接，该贯通开口适合作为用于装配焊接锚栓的接纳部。此外，基板也可以具有另外的贯通开口，例如以45度的间隔，以便能够实现另外的位置。在此还有利的是，这些开口相互交叉，使得能够实现基板的紧凑的结构形式。

此外本发明的目的是，提出一种插接装置，该插接装置与其材料无关地确保了将插头和基板安全地固定在插接状态中。

根据本发明通过权利要求11的主题的特征实现该目的。本发明的有利的设计方案在权利要求12至16中给出。

根据本发明因此提出一种插接装置，其包括插头和基板，该插头和基板能够借助于插接沿预定的插接方向相互机械和电接触，其中，为了将该插接装置机械固定在插接状态中，设有锁定连接板和锁定凸缘，该锁定连接板和锁定凸缘能够相互锁定，其特征在于，锁定连接板仅在一侧被连接，且因此在该侧上形成的弯曲轴与插接方向成小于45°的角。

对于本发明重要的是，在插接方向与弯曲轴之间仅存在小的角，即在任何情况下都是小于45°的角。在此将虚拟轴表示为弯曲轴，由于锁定凸缘与锁定连接板接触，锁定连接板在插接过程中围绕该轴向外弯曲。实际上，在实践中通常不会出现线形的弯曲轴，而是锁定连接板越过某一伸展的部段弯曲。为了说明本发明，出于简明的原因然而涉及一种弯曲轴，其也被提供有准确规定的取向，使得可以涉及在弯曲轴与预定的插接方向之间的角。

如之前所示，该角根据本发明应是小的；小于45°的角原则上是适合的。根据本发明的一个优选的改进方案，然而该角还设置为更小，优选小于10°，且特别优选地设有值为0的角。这表示，弯曲轴与插接方向平行地延伸。

在此还优选地设计为，锁定凸缘这样布置和设计，使得该锁定凸缘在插接过程中仅在锁定连接板的自由端部的边缘上与该锁定连接板接触。锁定凸缘的布置结构根据本发明原则上是自由的，而只要其实现了与锁定连接板锁定，该优选的设计方案就具有以下优点：

如果锁定凸缘仅在边缘上，也就是仅在锁定连接板的自由端部上与锁定连接板接触，且该锁定凸缘在那里向外挤压，则也仅实现了锁定连接板的这种弯曲：该弯曲通过锁定凸缘的高度规定。在插入方向通常与弯曲轴垂直地延伸的现有技术中，这样小的偏移是不可能实现的。在此也就将锁定凸缘较深地导入锁定连接板中，使得由此实现锁定连接板的明显更大的弯曲，锁定连接板也就被以大很多的程度向上弯曲。因此根据本发明的当前描述的优选实施例可以实现，对于插接装置、特别是对于锁定连接板也应用一种相对较脆的材料，如具有30％的玻璃纤维成分的LCP。

根据本发明的一个优选的改进方案还为了将锁定凸缘和锁定连接板锁定而设有开口，该开口被布置在锁定连接板后面。在此优选地，开口朝向锁定连接板的偏移端部打开。此外优选的是，开口在其与打开的端部对置的端部中至少朝向锁定连接板至少部分地成圆形。这实现了锁定连接板的机械增强且可以防止锁定连接板脱落。

最后要指出的是，锁定连接板原则上可以设置在插头上，而锁定凸缘相应地原则上可以设置在基板上。根据本发明的一个优选的改进方案然而设计为，锁定连接板设置在基板上，而锁定凸缘设置在插头上。

此外本发明的目的是，在用于连接电导体的电连接装置中，特别是在如前所述的插接装置中，确保电导体的简单且安全的连接。

根据本发明通过权利要求17的主题的特征实现该目的。本发明的有利的设计方案在权利要求18和19中给出。

根据本发明因此提出一种用于连接电导体的电连接装置，特别是如前所述的插接装置，其包括壳体，设置在壳体中的、用于与电导体电接触的连接弹簧，能够借助于工具致动的、用于打开弹簧的弹簧动断触头，和用于将电导体朝向连接弹簧导入的电缆导入漏斗，其中，弹簧动断触头和电缆导入漏斗彼此邻接，弹簧动断触头具有用于工具的致动面，该致动面由U形的壁部包围。

以这种方式实现了工具——如螺丝刀——在弹簧动断触头上的更安全的保持，因为U形的壁部在三侧上提供用于工具的止挡。在此，弹簧动断触头和电缆导入漏斗彼此邻接的意思是，这两个装置彼此相邻，但是在此不必彼此直接紧密邻接。最后，弹簧动断触头通常设置在电缆导入漏斗附近，因为弹簧动断触头设置成用于打开弹簧，该弹簧应该接触被导入到导体导入漏斗中的导体。

根据本发明的一个优选的改进方案设计为，U形的壁部的开口设置在背对电缆导入漏斗的一侧上。基于这种设计方案可以确保，工具不会打滑以至于遮盖电缆导入漏斗上方的电缆导入区域。该区域的可自由接近的特性因此持续性地且进而也在电缆的连接过程期间被确保，而不会干扰工具。

在此，根据另一个优选的设计方案设计为，弹簧动断触头的致动方向和电缆导入漏斗的导入方向彼此平行延伸。

附图说明

下面参考附图根据优选的实施例详细说明本发明。

图中示出

图1在透视图中示出根据本发明的插接装置的基板的实施例，

图2沿竖直取向与电路板相联系示出图1的实施例，

图3沿水平取向与电路板相联系示出图1的实施例，

图4在侧向地、与插接方向平行地剖开的视图中示出图2的实施例，

图5在侧向地、与插接方向平行地剖开的视图中示出图3的实施例，

图6在侧向地、与插接方向平行地剖开的视图中示出根据本发明的插接装置的基板的第二实施例和沿竖直取向的装配，

图7示出在沿水平取向装配时图6的实施例，

图8示出沿水平取向由插接方向的视角的根据本发明的插接装置的基板的实施例，

图9示出在打开位置中的根据本发明的插接装置的实施例，

图10示出在关闭位置中的图9的实施例，

图11示出在未插接状态中图9的实施例，包含更多关于锁定凸缘和锁定连接板的细节，

图12示出在插接过程期间图11的实施例，

图13示出在插接状态中图11和12的实施例，

图14在透视图中示出之前已经示出的插头及其能够借助于工具致动的弹簧动断触头，

图15在侧视图中示出图14的插头，和

图16部分地在剖视图中示出图14和15的插头。

具体实施方式

图1在透视图中示出根据本发明的插接装置的基板2的实施例。该实施例具有被剖开示出的焊接销3、插接区域4和接触区域5。插接区域4保持打开且能够与插头接触。焊接销3设计为J形。在其接触区域5中，以剖视图示出的焊接销3具有两个接触区6和7。该接触区6和7在基板2的不同侧上彼此成直角且和基板2的侧面分别齐平地闭合。在图1的实施例中可识别出四个焊接销3的接触面7。为多缆芯的电缆的每个缆芯设置一个焊接销3。

图2沿竖直取向与电路板相联系示出图1的实施例。基板2中的缺口接纳焊接销3，使得在电路板8上形成用于竖直取向的齐平的基面。焊接销3在接触区6中与电路板8接触，使得该焊接销在那里能够与电路板8的印刷导线(未示出的)以SMD装配技术电接触地连接。

图3沿水平取向与电路板8相联系地示出图1和2的实施例。基板2中的缺口接纳焊接销3，使得在电路板8上也形成用于水平取向的齐平的基面。沿该取向，焊接销3在接触区7中与电路板接触，使得该焊接销在那里能够与电路板8的导线(未示出的)以SMD装配技术电接触地连接。

图4在侧向地、与插接方向平行地剖开的视图中示出图2的实施例，其中额外地可以看到焊接锚栓的锚栓柄9的末端，该锚栓柄用于将基板2机械固定在电路板8上且穿过电路板8的钻孔引导。

图5在侧向地、与插接方向平行地剖开的视图中示出图3的实施例，其中也在此可以看到焊接锚栓的锚栓柄9的末端。

图6在侧向地、与插接方向平行地剖开的视图中示出根据本发明的插接装置的基板2的第二实施例和沿竖直取向的装配。该实施例具有被剖开示出的、带有插接区域4和接触区域5的焊接销3。插接区域4保持打开且能够与插头接触。焊接销3设计为T形，焊接销3的接触区域5设计为L形。在该接触区域5中，被剖开示出的焊接销3具有两个接触区6和7。这两个接触区分别位于L形的接触区域的部段中，其中焊接销3在基板2的相应取向中可接触电路板8。在该图6中的取向中，焊接销3在接触区6中接触电路板8。接触区6和7在基板2的不同侧上彼此成直角且适合于穿透电路板8。

图7示出在沿水平取向装配时图6的实施例，其中在该图7的取向中焊接销3在接触区7中接触电路板8。此外，在此可以看到焊接锚栓的锚栓柄9的末端，其在图6的视图中由焊接销3掩盖。

图8示出沿水平取向由插接方向的视角的根据本发明的插接装置的基板2的实施例。图8示范地示出用于将多缆芯电缆与电路板8连接的基板2，其中，由图8中的实施例可以看到用于接触四缆芯电缆的四个焊接销3的末端。在横向于插接方向的侧向端部上，基板2具有用于接纳焊接锚栓的接纳部11。焊接锚栓的锚栓柄9具有矩形的横剖面且可以被导入设计为矩形的贯通的开口11中。基板2的两侧分别具有两个这样的开口，其中一个开口用于基板2的竖直取向，而另一个开口用于基板的水平取向。在图8中仅可以良好地识别出用于竖直取向的自由的开口。用于水平取向的开口不能由该透视图看到且还分别被焊接锚栓9的锚栓柄填充，锚栓柄穿过基板2的开口以及电路板8。焊接锚栓的锚栓头部10的臂将基板2固定保持在电路板8上。

图9示出在打开位置中的根据本发明的插接装置的实施例。由该透视图还可以看到装配在两侧的焊接锚栓的锚栓柄9以及锚栓头部10。

图10示出在关闭位置中和在电路板8上水平取向中的图9的实施例。

最后，由图11，12和13可以看到，插头1和基板2如何相互机械固定。为此，插头1至少在一侧上，优选在两侧上具有锁定凸缘12，该锁定凸缘可以锁定在锁定连接板14后面的开口中从而固定至基板2。这种锁定连接的特征在于，在图12中通过点划线表示的弯曲轴13——锁定连接板14围绕该弯曲轴向外向上弯曲——与在同一附图中示出的插接方向15平行地延伸。如上面详细示出地，以这种方式需要锁定连接板的仅微小的向上弯曲，使得插头1和基板2以及特别是锁定连接板14也能够由一种相对较脆的材料制成，而不会担心发生材料断裂。

最后，由图14，15和16详细地可以看到，根据本发明的一个优选实施例的设置在插头1中的弹簧动断触头16如何构造。

插头1具有壳体17和设置在壳体17中且未进一步示出的、用于与电导体电接触的连接弹簧。弹簧动断触头16能够借助于工具18——当前是螺丝刀——致动，以便打开各连接弹簧。在电缆导入漏斗19中能够导入一个导体，且导体可以进而朝向各连接弹簧引导。各弹簧动断触头16的致动方向和对应的电缆导入漏斗19的导入方向彼此平行地延伸。

如特别可从图14得出地，弹簧动断触头16和对应的电缆导入漏斗19彼此邻接。弹簧动断触头16各具有用于工具的致动面20，其中，致动面20被U形的壁部21包围，这特别可从图16中得出。通过致动面20可以向弹簧动断触头16上施加用于打开弹簧的压力，且U形的壁部21确保工具18在弹簧动断触头16上的可靠的保持，因为U形的壁部21在三侧上提供用于工具18的止挡。

如可从图14，15和16得出地，还设计为，U形的壁部21的开口位于背对电缆导入漏斗19的一侧上。基于该设计方案可以确保，工具18在可能发生打滑时不会掩盖电缆导入漏斗19上方的电缆导入区域。

附图标记列表：

插头1

基板2

焊接销3

焊接销的插接区域4

焊接销的焊接区域5

第一接触区6

第二接触区7

电路板8

焊接锚栓，锚栓柄9

焊接锚栓，锚栓头部10

接纳部11

锁定凸缘12

弯曲轴13

锁定连接板14

插接方向15

弹簧动断触头16

壳体17

工具18

电缆导入漏斗19

致动面20

U形的壁部21

Claims (2)

1.一种插接装置，其包括插头(1)和基板(2)，该插头和基板能够借助于插接沿预定的插接方向(15)相互机械接触和电接触，其中，为了将该插接装置机械固定在插接状态中，设有锁定连接板(14)和锁定凸缘(12)，该锁定连接板和锁定凸缘能够相互锁定，其特征在于，锁定连接板(14)仅在一侧被连接，在该侧上形成的弯曲轴(12)与插接方向(15)平行地延伸，锁定凸缘(12)布置和设计成使得该锁定凸缘在插接过程中仅在锁定连接板(14)的自由端部的边缘上与该锁定连接板接触,其中，为了将锁定凸缘(12)锁定至锁定连接板(14)，设置有开口，该开口被布置在锁定连接板(14)后面，与打开的端部对置的开口的端部至少朝向锁定连接板(14)至少部分地成圆形。

2.根据权利要求1所述的插接装置，其特征在于，开口朝向锁定连接板(14)的偏移端部打开。

Images