CN1781217A - 用于电触点接通在一印刷电路板两侧延伸的金属印制导线的接触板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于电触点接通在一印刷电路板(11)两侧延伸的金属印制导线(21，22)的接触板(1)，其中，该接触板(1)具有一个基体(2)，该基体带有沿其纵向排列的多个这样相对置的弹性接触元件(3，3a，3b，3c)，即，使得所述印刷电路板(11)以其一个端侧可插入在相互对置的接触元件(3，3a，3b，3c)之间，用于使该印刷电路板(11)上的印制导线(21，22)与接触元件(3，3a，3b，3c)电触点接通，其中，各个相互对置的接触元件(3a，3b)在所述基体(2)内相互之间是电隔离的。为了将这样一种接触板设计成在需要较小空间位置的同时尽可能耐电压，按照本发明，在所述基体(2)内设有一沿基体纵向在所述相对置的接触元件(3，3a，3b，3c)之间延伸的凹槽(24)，在插入印刷电路板(11)时该凹槽这样部分地包围该印刷电路板的端侧，即，使得在所述相对置的接触元件(例如3a，3b)之间形成一增大的漏电距离。

Description

用于电触点接通在一印刷电路板两侧延伸的 金属印制导线的接触板
本发明涉及一种用于电触点接通在一印刷电路板两侧延伸的金属印制导线的接触板，其中，该接触板具有一个基体，该基体带有沿其纵向分布的多个这样相互对置的弹性接触元件，即，使得所述印刷电路板以其一个端侧可插入在相互对置的接触元件之间，用于使该印刷电路板上的印制导线与接触元件电触点接通，其中，各个相互对置的接触元件在所述基体内相互之间是电隔离的。
这样的接触板通常例如被称为所谓的PCI插塞连接器，它例如安装在计算机的主板(母板)上。因为该所谓的PCI插塞连接器只用于微小的电流和电压，因此在不减小该连接器的耐压强度时可以极紧密地安装该PCI插塞连接器的各个接触元件。这例如可以从美国专利申请US 2002/0009929中得知一种用于计算机系统中例如安装处理器或存储卡的接触板。相互对置的接触元件在已知的接触板的基体中是相互电隔离的。因为期望在已知接触板使用的电压范围内不出现耐压强度方面的问题，因此可以坚决地相互间隙密集地安置所述相互对置的接触元件。另外，其他用于在最小电压时的接触板可从美国专利文件US6309262、US6149468、US5509826和US5848920中获知。
最后，在Magnum(Cooper Bussmann)公司的2003年产品目录册“接线板目录(Terminal Blocks Catalog，2003)”的第59页名称为“15104系列印刷板插头座(Edge connector，Series 15104)”中公开了一种插塞连接器。但是在该已知的插塞连接器中各对置的接触元件相互导电地连接以及各相邻的接触元件相互之间具有比开头所提到的PCI插塞连接器更大的间距，以便于确保该插塞连接器具有一相当高的耐压强度。为了触点接通一块带有在其表面上设有金属印制导线的印刷电路板总是将这样一块印刷电路板插入到所述相对置的接触元件之间以及通过接触元件的弹力保持固定在其位置中。这种设计结构尤其由于相邻接触元件之间大的间距而需要相对大的空间位置。
本发明所要解决的技术问题是提供一种上述类型的接触板，该接触板在具有相对更小结构尺寸的同时，还具备相对更高的耐压强度。
上述技术问题是这样得以解决的，即，在所述基体内设有一沿基体纵向在所述相对置的接触元件之间延伸的凹槽，在插入印刷电路板时该凹槽这样部分地包围印刷电路板的端面，即，在所述相对置的接触元件之间形成一被拉长的漏电距离。以这种方式通过使印刷电路板的一端侧至少部分地被所述凹槽包围，由此延长在插入印刷电路板时在两个相对置的接触元件之间的漏电距离。该漏电距离通过这种迷宫式结构明显增长。另外，由此可以机械式地稳固一块已插装的印刷电路板。
此外，在该实施方式的一个有利的扩展设计中，所述基体具有一沿其纵向设置在所述相对置的接触元件之间的过梁，以及所述凹槽设置在该过梁上。通过设计带有凹槽的过梁，可以特别有利地进一步增大每两个相对置的接触元件之间的漏电距离，由此进一步提高所述接触板的耐压强度。
为了附加地获得一更高的耐电流性，每个接触元件具有至少两个用于电触点接通分别在一印刷电路板上延伸的金属印制导线的接触点。
在所述按照本发明的接触板的一有利的实施方式中，所述接触元件在其接触点区域内设计为波浪形。通过这种设计结构可以特别有利地达到，所需要数量的接触点(例如两个)总是与印刷电路板的相应印制导线保持连通，因为一个在其接触点区域内设计为波浪形的接触元件可以特别柔韧地贴靠到所述印刷电路板上。
在所述按照本发明的接触板的另一有利的实施方式中，所述接触元件在其接触点区域内沿其纵向至少进行了一次开缝加工。由此可以特别有利地确保，在倾斜地插入印刷电路板时接触元件可以以其接触点灵活地适应于印刷电路板的位置状态。
另外，在所述按照本发明的接触板的另一有利的实施方式中，所述各接触元件沿与其相对置的接触元件方向被这样预压紧，即，使得在印刷电路板未插入时可在这对接触元件之间建立电接触。由此可以特别有利地达到，在未插入印刷电路板时在每两个相对置的接触元件之间发生短路以及进而不会出现在接触元件之间形成电弧的危险，而形成电弧可能会损坏接触元件。此外，以这种方式可以有利地对接触板进行如下监控，看是否插入了印刷电路板。
另外，在所述按照本发明的接触板的另一有利的实施方式中，所述各接触元件分别通过一电引线与在所述基体中的一平面内设置的接口相连，其中，相邻接触元件的接口分别相互交错地设置在所述平面内。以这种方式在保持所述耐压强度的同时可以使所述因电接口而需要的空间位置保持尽可能小。
为此也可以选择，所述接触元件分别通过一电引线与在所述基体中的至少两个平面内设置的接口相连，其中，相邻接触元件的接口分别设置在不同平面内。通过这些设置在至少两个平面内的电接口在相同耐压强度的情况下又可以大大地减小所需要的空间位置。
在此可有利地规定，所述接口设有夹紧螺栓，以用于固定有待与这些接口连接的电导线。以这种方式可以特别简单地完成将接触板通过其各自的接口与其他电导线连接。
下面借助于附图对本发明予以详细说明。附图中：
图1表示一种按照本发明接触板的实施方式；
图2表示图1所示接触板带有一块已插装的印刷电路板的横截面视图；
图3表示接触元件的一种实施方式的放大示意图；
图4表示一个按照本发明的接触元件的另一种实施方式；
图5以俯视图表示一个按照本发明的接触板的一种实施方式。
图1表示出一个带有一个基体2的接触板1。在基体2上沿其纵向安置两排位置相对的弹性接触元件3，3a，3b，3c。这些接触元件由导电材料制成且设计为沿相对的方向有弹性。各相互对置的两个接触元件(例如3a和3b)彼此之间是电隔离的。弹性元件3，3a，3b，3c被一盒形围壁4包围，由此例如在存储、运输以及不小心操作该接触板时防止对接触元件造成机械式的损坏。在基体2之内有电引线(在图1中未示出)，这些电引线将各接触元件3，3a，3b，3c分别与一个在基体外侧上的接口相连接。
为了触点接通在一印刷电路板上设置的印制导线，将该印刷电路板以其端侧从上方插入到两排相对置的接触元件3，3a，3b，3c之间。在围壁4中设置的纵向导槽6便于在将印刷电路板插入到接触元件3，3a，3b，3c之间时该印刷电路板的精确定位以及在印刷电路板已插入状态下机械地将其稳固在其位置中。
图2表示图1所示接触板带有一块已插装的印刷电路板的横截面视图。其中相互对应的构件采用了与图1中相同的附图标记。从图2中可以清楚地看到，一块已插装在两排接触元件(其中在此例如表示出的接触元件3a和3b)之间的印刷电路板11。另外，在图2中还可以看到带有在两个平面中处于上下位置的接口(例如5a和5c)的接触板的一种所谓的“双层”结构。例如在接触元件3b和一个电接口5b之间简略地表示出一电接线12。这样一种电接线例如也存在于接触元件3a与电接口5a之间。沿接触板纵向位于接触元件3a之前或之后的另一个接触元件3c(参见图1)例如可能与在第二个接口平面上的电接口5c相连通。这样的话，总是能够使相邻的接触元件(例如3a和3c)与在分别不同平面上的电接口相连。因此，继接触元件3c之后另一个接触元件又类似于电接口3a地与在上接口平面上的一个电接口相连。以这种方式可以达到使所述尽管由于实际原因通常要适当设计大小的(将例如电缆终端引入到其中的)电接口实现一种沿接触板纵向相对节省空间位置的结构形式。
另外，图2还以简略示意图示例性地表示出用于所述电接口5b的一个夹紧螺栓13，借助于该螺栓例如可以将一个引入到该电接口5b中的电缆终端夹固。这样的夹紧螺栓也可以用在接触板的所述其他电接口中。除了在图2中所示出的接触板双层结构方式外，当然也可以设想任意更多数量的接口平面。
图3以超大的放大图表示所述接触元件3a和3b。在相对置的接触元件3a和3b之间插入印刷电路板11(参见图2)。该印刷电路板11上设有金属印制导线21和22，它们表示在印刷电路板上的各独立的导线。因此印制导线21和22不必处于相同的电压电位上以及通入不同的电流。在插入印刷电路板11时，一侧在接触元件3a与印制导线21之间以及另一侧在接触元件3b与印制导线22之间形成电接触。因为印制导线21和22代表两个彼此分开的电路，因此，接触元件3a和3b相互之间也必须是电隔离的。通过使接触板的各两个相对置的接触元件3a和3b分别触点接通不同的印制导线21和22以及使该接触元件3a和3b相互之间电隔离，与印制导线21和22处于相同电位的设计结构相比在相同数量的触点接通印制导线的情况下可以将接触板的纵向尺寸减小大约两倍以及因此也不设置将接触元件3a与3b之间互相电隔离的措施。但是为了能够不会由于在一接触元件(例如3a)与印刷电路板11上的相应印制导线(例如21)之间的接触点23处产生高热量而出现冷焊接的情况下流通尽可能大的电流(例如在大约10A左右)，这样来设计接触元件3a和3b，即，使得接触元件3a和3b分别至少通过两个独立的接触点与印刷电路板11上印制导线21或22形成电连接。为此，按照图3的接触元件3a和3b有利地在其接触点区域内设计为波浪形。另外，通过这种波浪形结构也确保了在印刷电路板11例如稍有倾斜的情况下该接触元件3a、3b能够灵活地与印制导线21、22适配。
通过每个接触元件3a或3b具有至少两个位置相互隔离开的接触点23的设计结构，一方面达到想必大约只有在一印制导线21或22与一接触元件3a和3b之间流动电流的一半流过每个接触点23以及进而在接触点23处产生微小的热量。另一方面由于接触点23的各自相互隔离开的位置状况也达到了将一定的热量散发到每个接触点23的周围。每个接触元件3a或3b的接触点23的数量可以任意增大，以便于进一步改善上述效果。
为了也能够在相对高的电压下采用具有分别相互电隔离地相对置的接触元件3a、3b的设计结构来工作，接触元件3a、3b相互之间各两个任意点之间的距离必须保持尽可能大，因此，在接触元件3a、3b之间不会出现电压击穿，而这种电压击穿可能不仅破坏接触元件3a、3b，而且可能破坏与印刷电路板上的印制导线相连的电子器件。为了进一步拉长所述接触元件3a、3b的两个这样任意点之间的漏电距离、亦即两点之间的距离，按照图3在所述基体2上为印刷电路板设置一个凹槽24，印刷电路板11以其端部26、也可以说一小段嵌入到该凹槽中。当该凹槽24在一设置在基体上的过梁25上延伸时，所述漏电距离还可以特别有利地增长。在这种情况下在接触元件3a、3b的两个任意点之间通过一迷宫式结构形成尽可能长的漏电距离。
为了此外在未装入印刷电路板11时或者在将印刷电路板11从接触板中拔掉的情况下防止在各接触元件3a和3b之间出现电压击穿，当时可以这样机械式地将这对接触元件沿图中所示箭头F1和F2的方向相对地预压紧成，使其接触点23之间形成电接触。以这种方式例如还可以对接触板进行如下监控，看是否插入了印刷电路板或者未插入。也就是说，为此只要设置一个用于接触元件3a和3b之间短路监控的装置，该短路监控装置在接触元件3a和3b之间发生短路时发出一个信号。
另外，从图3中还可以清楚地看到，印制导线21和22距离印刷电路板的端部26向后缩短一段，以便于进一步增大这种设计结构在该布设方式耐压强度方面所要求的漏电距离。
图4表示一接触元件一种可行的实施方式。在此示例性地表示出所述接触元件3b(参见图3)。在一侧视图A旁边表示出该接触元件3b的一个正视图B。可清楚地看到，该接触元件3b在两个侧臂31和32之间具有一缝隙33，也就是说，进行了一次开缝加工。通过这种设计，所述各接触元件(例如3b)还可以更有弹性地与稍微倾斜地插入到接触板中的印刷电路板相适应。
另外，所述各接触点23通过一开缝的设计结构被划分成每个接触点23具有至少两个被所述缝隙33相互分隔开的接触点对23a和23b。以这种方式可以实现进一步改善每个接触点23a及23b的散热。
最后，图5表示一个接触板的俯视图。在该图中相同的构件用与上述各附图中相同的附图标记来标注。借助于图5表示出所述电接口5的另一种可行的实施方式。也就是说，除了在图2中所表示的双层或多层结构方式外，每个接触板1还可以只采用一个接口平面，在该接口平面内将相邻接触元件例如43和44的各电接口例如41和42分别在同一平面相互交错地布设。也可以通过该设计结构达到两个各相邻的电接口例如41和42之间所需要的间距，因此获得所要求的耐压强度。
上述类型的接触板可以例如应用在电气设备中，如电气保护装置或控制装置中，在那里，接触板基于其保持相对稳固的实施方式可以方便地与相应电气设备的外壳连接。可以将带有相应电路的印刷电路板插入到一个这样的接触板中。以这种方式可以极灵活地将印刷电路板装配到一个这样的电气设备中。通过上述实施方式、尤其是通过分别相对置的电隔离接触元件可以达到在保持相同数量的触点接通印制导线的情况下明显减小一个这样的接触板的纵向尺寸。这是非常重要的，因为对于上述电气设备而言通常预先确定了在空间尺寸方面的限制，尤其是在电气设备的宽度和高度方面的限制。

Claims (9)

1.一种用于电触点接通在一印刷电路板(11)两侧延伸的金属印制导线(21，22)的接触板(1)，其中，该接触板(1)具有一个基体(2)，该基体带有沿其纵向分布的多个这样相互对置的弹性接触元件(3，3a，3b，3c)，即，使得所述印刷电路板(11)以其一个端侧可插入在相互对置的接触元件(3，3a，3b，3c)之间，用于使该印刷电路板(11)上的印制导线(21，22)与接触元件(3，3a，3b，3c)电触点接通，其中，各个相互对置的接触元件(3a，3b)在所述基体(2)内相互之间是电隔离的，其特征在于，在所述基体(2)内设有一沿基体纵向在所述相对置的接触元件(3，3a，3b，3c)之间延伸的凹槽(24)，在插入印刷电路板(11)时该凹槽这样部分地包围该印刷电路板的端侧，即，使得在所述相对置的接触元件(3a，3b)之间形成一拉长的漏电距离。
2.如权利要求1所述的接触板(1)，其特征在于，所述基体具有一沿其纵向设置在所述相互对置的接触元件(3，3a，3b，3c)之间的过梁(25)，以及所述凹槽(24)设置在该过梁(25)上。
3.如权利要求1或2所述的接触板(1)，其特征在于，每个接触元件(3，3a，3b，3c)具有至少两个用于电触点接通所述印刷电路板(11)的各印制导线(21，22)的接触点(23)。
4.如权利要求3所述的接触板(1)，其特征在于，所述接触元件(3，3a，3b，3c)在其接触点(23)区域内设计为波浪形。
5.如权利要求1至4中任一项所述的接触板(1)，其特征在于，所述接触元件(3，3a，3b，3c)在其接触点(23)区域内沿其纵向至少进行了一次开缝加工。
6.如权利要求1至5中任一项所述的接触板(1)，其特征在于，所述各接触元件(3，3a，3b，3c)沿与其相对置的接触元件方向被这样预压紧，即，在所述印刷电路板(11)未插入其中时在这对接触元件之间形成电接触。
7.如权利要求1至6中任一项所述的接触板(1)，其特征在于，所述各接触元件(3，3a，3b，3c)分别通过一电引线(12)与设置在所述基体(2)中的一个平面内的接口(41，42)相连，其中，相邻接触元件(43，44)的接口(41，42)分别相互交错地设置在所述平面内。
8.如权利要求1至6中任一项所述的接触板(1)，其特征在于，所述接触元件(3，3a，3b，3c)分别通过一电引线(12)与设置在所述基体(2)中的至少两个平面内的接口(5，5a，5b，5c)相连，其中，相邻接触元件(3a，3c)的各接口(5a，5c)设置在不同平面内。
9.如权利要求7或8所述的接触板(1)，其特征在于，所述接口(5，5a，5b，5c)配设有夹紧螺栓(13)，以用于固定有待与该接口(5，5a，5b，5c)连接的电导线。
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