CN107004981A - 用于与印制电路板连接的基底条 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于与印制电路板(3)连接的基底条(1)，包括纵向地沿纵向(L)延伸的第一侧壁(11)和纵向地沿所述纵向(L)延伸的第二侧壁(12)，所述第二侧壁沿横向于所述纵向(L)的横向(Q)与所述第一侧壁(11)间隔，从而在这些侧壁(11，12)之间形成容置空间(13)，一或多个插头元件(2)可以沿插入方向(E)插入所述容置空间。基座(10)将所述第一侧壁(11)与所述第二侧壁(12)连接在一起且具有数个用于容置电接触元件(14)的容置孔(103)。本发明提出，所述基底条(1)的重心(M)相当于包络所述基底条的假想立方体(B)的几何重心。通过这种方式就提供一种基底条，其收缩程度可以有所减少，因而与期望形状的形状偏离程度可以有所减少。

Description

用于与印制电路板连接的基底条

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于与印制电路板连接的基底条(Grundleiste)。

背景技术

这种基底条用于将一或多个插头元件与印制电路板电连接。为此，可以将基底条放在印制电路板上且通过适宜的接触元件将基底条与印制电路板电连接。可以借助基底条插接式卡合一或多个插头元件，从而将这些插头元件连接印制电路板。

这种基底条具有纵向地沿纵向延伸的第一侧壁和纵向地沿纵向延伸的第二侧壁。这些侧壁沿横向于纵向的横向相互间隔，从而在这些侧壁之间形成容置空间，可以将一或多个插头元件沿插入方向插入这个容置空间，使得这些插头元件被容置在这个容置空间中的插入位置中。这些侧壁通过在这些侧壁之间横向延伸的基座相连，其中在基座上设有数个用于容置电接触元件(例如触针)的容置孔。

传统方式是用塑料来一体式制造这种基底条。在较高的温度下，在适宜的塑料成型工具中来制造。在将工件从工具脱模后将这个工件冷却，此举可能在工件引起材料收缩。如果在工件的不同区段上发生不同的材料收缩，就可能导致用这种方式制造的基底条发生变形或形变。

因此，所制造的基底条的形状可能因收缩效应而偏离原本期望的形状。特别是可能在基底条的个别区段上出现弯曲，或者这个基底条可能整个变弯。

现今特别是将这类基底条应用于自动装配印制电路板。由自动装配机自动地抓取基底条并将其连同其他构件放在印制电路板上，其中随后以所谓的回流焊法将放在印制电路板上的构件与这个印制电路板焊接在一起。特别是使用所谓的通孔回流焊(缩写为“THR”焊接)，其中将插式接触件插入印制电路板上的孔口。但如果基底条因收缩效应而与其原本的额定形状发生较大形状偏差，在焊接基底条的接触元件时就可能发生故障，从而可能导致所建立的焊接连接发生故障。

需要防止上述情形发生。

这类可能导致基底条形状变化的收缩效应在多极基底条中，即在具有多个接触元件(如十二个以上触点)的相对较大的基底条中，还会加剧。

现有技术中，基底条的结构形式区别很大，参阅EP 1 672 744 A2、DE 20 2006018 590 U1、EP 0 748 005 A1和US 6,645,005。

发明内容

本发明的目的是提供一种基底条，其收缩程度可以有所减少，因而与期望形状的形状偏离程度可以有所减少。

本发明用以达成上述目的的解决方案为具有权利要求1的特征的标的。

根据本发明，所述基底条的重心相当于包络所述基底条的假想立方体的几何重心。

本文中的包络立方体指的是完全包围基底条的最小(假想)立方体。因此，包络立方体相当于接触所述基底条的外壁并以类似于包络(Einhül lenden)的数学定义的方式，包络所述基底条的立方体。

根据常见的定义，立方体指的是具有六个矩形面的几何体，这些面的四角均为直角。

存在正好一个完全包围所述基底条的包络的假想立方体，即具有最小容积的几何立方体。就这一点而言，这个假想的包络立方体是在数学上被精确定义的。

因此，所述基底条指的是尚未放置任何接触元件的(塑料)成型件。

所述基底条优选地由塑料一体式制成。可以将若干接触元件放在所述基底条上的对应的容置孔上。可以通过这类接触元件来建立与印制电路板的电连接。

本发明基于以下意外的经验性认识：通过适宜地选择基底条的重心的位置，可以减少基底条因材料收缩而发生的形变。所述基底条的重心至少近似地(相对基底条的总尺寸，例如总长度而言，近似程度为小于10％，优选地为小于1％)相当于包络立方体的重心，这样就在基底条上产生有利的材料分布。这个包络立方体的几何重心位于这个立方体的几何中心上。所述基底条的重心也位于该处，使得所述基底条的材料环绕其几何中心均匀分布。

能够环绕重心均匀收缩，这样就在基底条的制造过程中(特别是在制成后的冷却过程中)，减小基底条上发生的形变，从而精确地根据期望形状来制造基底条。

上述方案特别是能够在与放在基底条上的接触元件可靠地建立焊接连接的情况下，将基底条安全可靠地放在印制电路板上。

插入方向优选地垂直于纵向且垂直于横向。因此，这些侧壁在由插入方向和纵向所形成的平行的平面内平面地延伸且横向地，即沿这个横向彼此间隔。而基座由横向与纵向形成且在侧壁之间横向地延伸。因此，所述基底条的基本形状呈U形，可以从上方将一或多个插入元件沿插入方向插入这个基本形状。

在所述基底条的容置空间中优选地定义有数个插槽，这些插槽被沿插入方向延伸、伸进这个容置空间且沿纵向彼此间隔的导引条隔开。在两个导引条之间例如定义有用于(单极的)插头元件的插槽，其中原则上可以将多极的插头元件布置在这些基底条的数个插槽上。

第一侧壁内侧的导引条沿插入方向在这个第一侧壁上延伸且伸入容置空间。但这些导引条优选并非在这个容置空间的整个高度范围内延伸，而是这个第一侧壁例如以顶部边缘朝外突出于这些导引条。

所述沿插入方向延伸的定义插槽的导引条也有助于加固所述基底条。可以通过以下方式进一步提高所述基底条的刚度：所述第一侧壁以侧面平面地沿所述纵向延伸且构建为平面。这样就产生一个易于制造的结构形式，其材料需求可以相对传统的基底条有所减少。

同样优选地，在这些侧壁之间横向延伸的所述基座平面地构建在指向容置空间的底部上。若干拱顶可以从这个底部伸进这个容置空间，在这些拱顶上布置有用来插接若干电接触元件的容置孔。在所述基底条制成后，例如可以将接触元件插入容置孔并与这些容置孔以压印的方式冲压在一起，使得这些接触元件在冲压完成后固定地与所述基底条连接。

在一种有利的实施方式中，所述基座在背离所述容置空间的外侧上具有数个横条，这些横条沿横向在所述基座的外侧上延伸，且例如可以在这个基座的整个宽度范围内横向地延伸。每两个横条可以成对地将一个容置孔容置在其间，使得当接触元件插入所述基底条的对应容置孔时，接触元件位于这些横条之间。

原则上可以将所述基底条与不同的接触元件建立连接。这样就能使用形式为触针的接触元件，这些接触元件沿插入方向放在所述基底条上且沿插入方向在基座的外侧上突出于这个基座。同样可以使用形式为L形触针的弯曲接触元件，这些接触元件在基座外侧的区域内为弯曲的并以弯曲的区段在这些横条之间延伸。因此，这种弯曲的触针以其弯曲的区段分布在这些横条之间。

通过使用这类不同的接触元件，可以将所述基底条以不同的定向放在印制电路板上。这样就能将所述基底条放在对应的印制电路板上的一个位置中，在这个位置中，基座朝向这个印制电路板。或者可以将所述基底条放在对应的印制电路板上的一个位置中，在这个位置中，这些侧壁中的一个贴靠在这个印制电路板上。

所述横条优选具有对称结构(相对通过该重心延伸且由纵向和插入方向所形成的对称平面而言)。所述横条也有助于加固所述基底条。

在一种有利的设计方案中，所述基底条由液晶聚合物(英文“Liquid CrystalPolymer”，缩写为LCP)制成。这种液晶聚合物具有会在聚合物中形成分子轴的所谓液晶元。LCP特别是沿其分子轴具有较高的抗拉强度和较高的弹性模量，这样就能制成具有优异强度性能的材料。

本文所描述类型的基底条特别是设计为多极的基底条，即与多个接触元件，例如十二个以上的接触元件一起使用的基底条。这种基底条可以具有十二个、二十四个或四十八个用于放置接触元件的容置孔。但原则上可以将本文所描述类型的基底条用作具有十二个以下的用于接触元件的容置孔的低极基底条。

附图说明

下面结合附图所示实施例对本发明的基本构思进行详细说明。其中：

图1A为基底条的侧视图；

图1B为所述基底条的仰视图；

图1C为所述基底条的俯视图；

图2A为沿图1A中的线条A-A的剖视图；

图2B为沿图1A中的线条B-B的剖视图；

图3为所述基底条的局部仰视图；

图4为所述基底条的局部仰视图；

图5为具有包络立方体的基底条的侧视图；

图6为根据图2A的连同包络立方体的剖视图；

图7A为根据图2B的剖视图，具有插入容置孔的接触元件；以及

图7B为根据图2B的剖视图，具有另一插入容置孔的接触元件。

具体实施方式

图1A–1C至图4为基底条1的一个实施例，这个基底条用塑料(如LCP)一体式制成，且可以将这个基底条放置在印制电路板3上，以便将与插头元件2连接的线路20电连接印制电路板3。

作为一体式塑料体而成型的基底条1在轮廓中(参阅图2A和图2B所示剖视图)的基本形状大体呈U形且具有基座10和侧壁11、12。侧壁11、12在平行的平面内延伸且沿横向Q彼此间隔。基座10将侧壁11、12连接在一起且为此而在侧壁11、12之间横向地延伸。

基底条1纵向地沿纵向L延伸。可以将插头元件2沿插入方向E垂直地插入在侧壁11、12之间形成的容置空间13，其中在容置空间13内的基底条1上定义有数个插槽S，可以将插头元件2插在这些插槽上。

侧壁11、12在插入方向E与纵向L所形成的平行的平面内延伸。而基座10则在横向Q与纵向L所形成的平面内延伸。

侧壁11、12彼此不同。

具有侧面110的侧壁11大体上平面地沿纵向L延伸，其中在这个侧面110的内侧布置有导引条112，这些导引条纵向地沿插入方向E延伸且伸入侧壁11、12之间的容置空间13。

导引条112用于定义容置空间13内的插槽S。为此，导引条112彼此定距地布置在侧壁11上，其中两个导引条112之间的每个插槽S均对应基座10的底部100上的突出拱顶102上的一个容置孔103。可以以某种方式将接触元件14(参阅图7A和图7B)插入容置孔103，使得这个接触元件朝内地伸入容置空间13从而与插头元件2电接触。

导引条112纵向地沿插入方向E延伸，这样就能将插头元件2放在两个导引条112之间并推入容置空间13。这些导引条112是编码件，其作用是：只能以正确的定向将插头元件2放置在期望的插槽S上。

导引条112从基座10的底部100出发在侧壁11的侧面110的几乎整个高度范围内延伸，其中侧壁11在顶部边缘111上(小幅地)突出于导引条112。

在相对布置的第二侧壁12上，在远离基座10的底部100的边缘上布置有顶部条121，这个顶部条朝外突出于第二侧壁12呈平面状的侧面120。在这个顶部条121上可以以已知方式布置有用于编码元件的插槽，这些编码元件可以以某种方式对基底条编码，从而只将某些(即只有那些例如通过相应的反向编码(Gegencodierung)来编码的)插头元件2放在基底条1上。

在基座10的背离容置空间13的外侧上布置有横向延伸的横条104、105，沿横向Q视之，这些横条在基座10的整个宽度范围内延伸。每两个横条104、105将一个容置孔103包围在其间，使得在接触元件14插入容置孔103时，该接触元件位于两个横条104、105之间。

相对通过基底条1的重心M(参阅图6)延伸且由纵向L和插入方向E所形成的对称平面而言，这些横条104、105对称地构建在基座10的外侧101上。

通过与沿插入方向E纵向延伸的导引条112、侧壁11、12的呈平面的侧面110、120和在基座10的外侧横向延伸的横条104、105共同成型，基底条整体具有较大的刚度。

从图1A中可以看出，还通过卡合元件113将横条104、105沿插入方向E伸出。借助这些卡合元件113就能将基底条1形状匹配地安放在印制电路板3上。

在高温下用塑料在塑料成型工具中成型的传统基底条1中，会因制成后的冷却及在冷却过程中出现的材料收缩而发生形变，如图8A和图8B所示，这种形变可能导致基底条1在由插入方向E和纵向L所形成的平面内(图8A，形变V1)和/或在横向Q与纵向L所形成的平面内(图8B，形变V2)发生弯曲。基底条1上的此类弯曲特别是在将基底条1放在印制电路板3上并与印制电路板3电连接的情况下较为不利。如果将基底条1例如以其基座10放在印制电路板3上，则图8A所示形变V1较为不利且会对妨碍基座10平面地放置在印制电路板3上。而如果通过侧安装将基底条1以侧壁11、12放在印制电路板3上，则图8B所示形变V2会形成阻碍。

与现有技术不同，为在本发明的基底条1中获得有利的收缩特性，基底条1的重心M布置在包络基底条1的假想几何立方体B的几何重心处。包络立方体B相当于可供基底条1放入的最小可能的几何立方体。如结合图5与图6所示，这个包络立方体接触基底条1的外侧。

包络立方体B具有几何重心M，这个重心相当于将这个立方体视作实心体的情况下所产生的重心。基底条1的重心M也位于这个重心M上。这样就在基底条1上，产生环绕重心M的重心对称的材料分布，实验表明，这一点会在制造基底条1时，在基底条1仅发生较小形变的情况下产生有利的收缩特性。

因此，基底条1和其区段采用某种设计方案，使得所产生的重心M正好对应包络立方体B的重心M。可以使用适宜的设计软件工具，例如CAD工具，来生成这种设计方案。

为对基底条1的材料分布施加影响，侧壁11、12中的一个或两个侧壁11、12例如可以(小幅地)呈锥形。侧壁11、12的厚度例如可以从基座10出发反向于插入方向E地朝外增大，其中锥度例如在0.5°至2°范围内，例如为1°。

基底条1具有有利的收缩特性，这样就在制成后减轻了基底条上因收缩效应而产生的形变。采用上述方案后，例如有利于在自动装配过程中将基底条1放在印制电路板3上，且通过适宜的焊接法，例如所谓的回流焊法，就能将放在基底条1的基座10上的容置孔103上的接触元件14可靠地与印制电路板3电接触。

如图7A和图7B所示，可以连同不同的接触元件14一起使用基底条1。

例如可以如图7A所示，将针状的直线形接触元件14放在容置孔103上。这类接触元件14以第一区段140伸入基底条1的容置空间13，且在插入方向上朝外地突出于基座10。可以借助这类接触元件14，通过基座10将基底条1放在对应的印制电路板3上，以便基底条插接式地与印制电路板3上对应的接触孔卡合，并将基底条以焊接的方式与印制电路板3连接。

作为替代方案，也可以使用图7B所示弯曲的接触元件14。这些接触元件14以第一区段140伸入基底条1的容置空间13，以在容置空间外13的弯曲的区段141沿基座10的外侧101在两个对应的横条104、105之间延伸，且朝外突出于侧壁11、12，从而将基底条1以这个侧壁11、12放在印制电路板3上并以水平的方式与印制电路板3连接。

基底条1具有有利的收缩特性，这样就减轻了在由插入方向E和纵向L所形成的平面内(图8A)和在横向Q与纵向L所形成的平面内(图8B)的形变。这样就能将基底条1可选地以其基座10或以其侧壁11、12放在印制电路板3上，而不会因(过度)弯曲而受到阻碍。这样就能将基底条1的单独一个结构形式应用于顶部安装(通过基座10)或用于侧安装(通过侧壁11、12中的一个)，从而显著降低制造成本和储存成本(在不采用本发明的情况下，上述成本对制造和储存不同结构形式的基底条而言是必要的)。

本发明的构思不限于上述实施例，而是原则上也能够通过完全不同类型的方式来实现。

本文所描述类型的基底条有利地构建为多极的基底条，因而具有例如十二个以上的用于接触元件的容置孔。但原则上可以以本文所描述的方式来构建低极基底条。

优选可以用LCP塑料来制造本文所描述类型的基底条。原则上也可以用其他材料，特别是其他塑料材料来制造基底条。

附图标记说明

1 基底条

10 基座

100 底部

101 外侧

102 拱顶

103 孔口

104，105 横条

11 侧壁

110 侧面

111 顶部边缘

112 导引条

113 卡合元件

12 侧壁

120 侧面

121 顶部条

13 容置空间

14 接触元件

140，141 区段

2 插头元件

20 线路

3 印制电路板

B 包络立方体

E 插入方向

L 纵向

M 中心

Q 横向

S 插槽

V1，V2 形变

Claims (12)

1.一种用于与印制电路板(3)连接的基底条(1)，所述基底条具有

纵向地沿纵向(L)延伸的第一侧壁(11)，

纵向地沿所述纵向(L)延伸的第二侧壁(12)，所述第二侧壁沿横向于所述纵向(L)的横向(Q)与所述第一侧壁(11)间隔，从而在这些侧壁(11，12)之间形成容置空间(13)，一或多个插头元件(2)可以沿插入方向(E)插入所述容置空间，以及

基座(10)，所述基座将所述第一侧壁(11)与所述第二侧壁(12)连接在一起且具有数个用于容置电接触元件(14)的容置孔(103)，

其特征在于，

所述基底条(1)的重心(M)相当于包络所述基底条的假想立方体(B)的几何重心。

2.根据权利要求1所述的基底条(1)，其特征在于，所述插入方向(E)垂直于所述纵向(L)且垂直于所述横向(Q)。

3.根据权利要求1或2所述的基底条(1)，其特征在于，在所述第一侧壁(11)上布置有数个沿所述插入方向(E)延伸、伸进所述容置空间(13)且沿所述纵向彼此间隔的导引条(112)。

4.根据权利要求3所述的基底条(1)，其特征在于，沿纵向(L)视之，两个导引条(112)在其间定义有可供插头元件(2)沿所述插入方向(E)插入的插槽(S1)。

5.根据权利要求3或4所述的基底条(1)，其特征在于，所述第一侧壁(11)以顶部边缘(111)在背离所述基座(10)的一侧上反向于所述插入方向(E)地突出于所述导引条(112)。

6.根据上述权利要求中任一项所述的基底条(1)，其特征在于，所述第一侧壁(11)以侧面(110)平面地沿所述纵向(L)延伸。

7.根据上述权利要求中任一项所述的基底条(1)，其特征在于，所述基座(11)在朝向所述容置空间(13)的内侧上具有呈平面状的底部(100)。

8.根据权利要求7所述的基底条(1)，其特征在于，数个拱顶(102)从所述底部(100)伸进所述容置空间(13)，其中在每个拱顶(102)上均布置有一个用于接触元件(14)的容置孔(103)。

9.根据上述权利要求中任一项所述的基底条(1)，其特征在于，所述基座(10)在背离所述容置空间(13)的外侧(101)上具有数个沿所述横向(Q)延伸的横条(104，105)，其中在两个横条(104，105)之间布置有容置孔(103)。

10.根据权利要求9所述的基底条(1)，其特征在于，沿所述横向(Q)视之，所述横条(104，105)在所述基座(10)的整个宽度范围内延伸。

11.根据上述权利要求中任一项所述的基底条(1)，其特征在于，所述基底条(1)由液晶聚合物制成。

12.根据上述权利要求中任一项所述的基底条(1)，其特征在于，所述基底条(1)具有十二个或十二个以上的容置孔(103)。