DE102004060084A1

DE102004060084A1 - Anschlußelement für Leiterplatten

Info

Publication number: DE102004060084A1
Application number: DE200410060084
Authority: DE
Inventors: Andreas Veigel
Original assignee: Veigel Andreas Ing(grad)
Current assignee: Veigel Andreas Ing(grad)
Priority date: 2004-12-14
Filing date: 2004-12-14
Publication date: 2006-06-29

Abstract

Bei bekannten Anschlußelementen für Leiterplatten aus Vollmaterial für hohe Ströme können fertigungstechnisch und wirtschaftlich nur massive Einpreßkontakte hergestellt werden. Das neue Anschlußelement für Leiterplatten soll deren Nachteile durch Bereitstellung einer guten elastischen Einpreßzone vermeiden und mehrere Körperformen ermöglichen. DOLLAR A Der Körper (1, 7, 11, 15) besteht aus massivem Metall oder aus mindestens einer Blechlage und der Anschlußbereich für durchkontaktierte Bohrungen in Leiterplatten aus einem oder mehreren elastischen Einpreßkontakten (3, 8, 12, 16), wobei ein oder mehrere Blechkörper (4) mit angebundenen Einpreßkontakten (3, 8, 12, 16) leitfähig mit dem Körper (1, 7, 11, 15) verbunden sind. DOLLAR A Das Anschlußelement für Leiterplatten ist für alle Anwendungen geeignet, bei denen hohe Ströme auf die Leiterplatte übertragen werden sollen und das bei flächiger Ausdehnung des Körpers auch eine Kühlfunktion übernehmen kann.

Description

Um relativ hohe Ströme auf Leiterplatten zu übertragen, sind Kontaktelemente mit verschiedenen Kabelanschlüssen und Kontaktierungen bekannt. Die Erfahrung zeigt jedoch, daß Einpreßverbindungen bei richtiger Gestaltung elektrisch besser und sicherer als Löt- oder Schraubverbindungen sind.

So sind aus Vollmaterial gefräste Anschlußelemente mit verschiedenen Kabelanschlüssen oder Steckverbindern bekannt, die massive Einpreßstifte in Rasteranordnung haben. Nachteilig an diesen Kontaktelementen ist, daß die Einpreßstifte fertigungsbedingt scharfe Kanten haben und daß es unwirtschaftlich ist, direkt elastische Einpreßstifte zu erzeugen. Die Qualität der einzelnen Einpreßverbindung ist mit diesen massiven Stiften nicht überzeugend. Die scharfen Kanten beschädigen die Kupferhülse und ergeben nur kleine und unsichere gasdichte Zonen. Die steifen, massiven Stifte sind nicht in der Lage, Positionstoleranzen von Loch und Stift und Durchmessertoleranzen auszugleichen. Weiter sind auch Kontaktbleche mit gestanzten, massiven oder elastischen Einpreßstiften bekannt. Im üblichen Stanzverfahren ist es jedoch kaum möglich, Dicke und Breite eines elastischen Einpreßstiftes im Verhältnis von annähernd 1 zu erzeugen. Die übliche Geometrie der Einpreßzone ist deshalb ein Rechteck. Die Krafteinleitung in die Leiterplatte konzentriert sich dabei jedoch in eine Richtung. Dies hat bei vielen Kontakten in Reihe eine nicht unerhebliche und schädliche Dehnung der Leiterplatte zur Folge.

Die Erfindung hat deshalb zur Aufgabe, diese Nachteile zu vermeiden und neue Lösungen zu schaffen, damit die oftmals auch flächig ausgedehnten Kontaktelemente zusätzliche nützliche Funktionen übernehmen können. Dies wird im wesentlichen durch die im Anspruch 1 genannten Merkmale erreicht. In den Unteransprüchen sind verschiedene Ausführungsvarianten gekennzeichnet. So ist es beispielsweise möglich, den Körper eines Anschlußelementes aus Vollmaterial mit eingefügten Einpreßkontakten oder aber auch aus verbundenen Blechlagen herzustellen, wobei jede Blechlage mit einstückig angebundenen Einpreßkontakten durch ein entsprechend dickes Zwischenblech von der nächsten getrennt ist. Aus dieser Schichtung ergibt sich eine Rasteranordnung der Einpreßkontakte.

Eine besonders vorteilhafte Ausführung der Erfindung benützt elastische Einpreßkontakte entsprechend der Anmeldung 10.2004.028.202.1, dadurch wird auf einfache und kostengünstige Weise eine gute Anpassung der Kontakte an die Leiterplatte erreicht. Eine symmetrische Rasteranordnung wird ermöglicht, indem zwischen die Kontaktbleche mit Einpreßkontakten ein Blech entsprechender Dicke als Abstandhalter gebracht wird. Dies kann auf einfache Weise z. B. durch Faltung eines entsprechenden Stanzstreifens oder durch Stapelung geschehen.

Weiter ergibt sich bei flächig ausgedehnten Kontaktelementen die Möglichkeit, die bereits vorhandene große Oberfläche als Kühlkörper zu nutzen. Der quadratische Ausgangsquerschnitt der Einpreßkontakte füllt die Bohrung der Leiterplatte optimal aus und ermöglicht durch den durchgängig großen Querschnitt einen geringen Wärmewiderstand, womit heiße Bereiche (hot spots) auf der Leiterplatte entschärft werden können. Auch hier ist eine Vervielfachung der Wirkoberfläche leicht möglich, indem mehrere Kontaktbleche in geeignetem Abstand eingepreßt werden, so daß ein lamellenartiger, luftdurchlässiger Aufbau entsteht. Die Kontaktbleche können dabei einzeln und für sich stehen, oder als Verbundelement konstruiert sein.

Für kompakte Anschlußelemente mit leitungsseitigem Schraub- oder Steckanschluß bietet sich die Möglichkeit an, den aus Vollmaterial durch Drehen und Fräsen hergestellten Körper beispielsweise mit Nuten zu versehen, in diese Nuten werden Kontaktbleche mit Einpreßkontakten fest und gut leitend eingefügt. Auf diese Weise können auch aus Vollmaterial hergestellte Anschlußelemente mit vollwertigen und sicheren Einpreßzonen versehen werden. Entsprechend geformte Kontaktbleche mit Einpreßkontakten können natürlich auf beliebige Weise mit beliebigen Metallkörpern, die nicht durch Stanzen herstellbar sind, verbunden werden, beispielsweise durch Punktschweißen auf die Außenkanten des Metallkörpers.

Anhand der Zeichnungen werden nun einige Ausführungen der Erfindung näher erläutert.
1 zeigt ein Anschlußelement mit Schraubanschluß und Einpreßkontakten in Draufsicht und Seitenansicht mit Teilschnitt.
Der Körper 1 des Anschlußelementes ist aus Vollmaterial und hat als Anschluß für eine Zuleitung ein Außengewinde 2. Die Einpreßkontakte 3 bilden den Anschluß für die Leiterplatte. Die Einpreßkontakte 3 sind einstückig mit einem Blechkörper 4 verbunden, der in eine Nut 5 des Körpers 1 eingefügt ist. Die Anschlagschulter 6 dient als Tiefenanschlag beim Einpressen des Anschlußelementes in die Leiterplatte.
2 zeigt die Draufsicht auf die Einpreßkontakte mit gefaltetem Körper 7. Die Blechlagen mit den Einpreßkontakten 8 sind durch Zwischenlagen 10 getrennt, mit denen die Anschlagschultern 9 verbunden sind.
3 zeigt die Draufsicht auf die Einpreßkontakte mit gestapeltem Körper 11. Auch hier sind die Blechlagen mit den Einpreßkontakten 12 durch Zwischenlagen 10 getrennt, mit denen die Anschlagschultern 9 verbunden sind.
4 zeigt eine Stromschiene 15, die auch als Kühlkörper dienen kann, mit angebundenen Einpreßkontakten 16 und Anschlagschulter 17.

Claims

Anschlußelement für Leiterplatten aus Metall mit einem Körper, einem Anschlußbereich für Leitungen oder Steckverbindungen und einem Anschlußbereich für durchkontaktierte Bohrungen in Leiterplatten, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (1, 7, 11, 15) aus massivem Metall oder aus mindestens einer Blechlage besteht und der Anschlußbereich für durchkontaktierte Bohrungen in Leiterplatten aus einem oder mehreren elastischen Einpreßkontakten (3, 8, 12, 16) besteht, wobei ein oder mehrere Blechkörper (4, 15) mit angebundenen Einpreßkontakten (3, 8, 12, 16) leitfähig so mit dem Körper (1, 7, 11, 15) verbunden sind, daß die Positionen mehrerer Einpreßkontakte ein ein- oder zweidimensionales Raster bilden.
Anschlußelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einpreßkontakte (3, 8, 12, 16) entsprechend der Anmeldung 10.2004.028.202.1 ausgebildet sind
Anschlußelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (1) aus Vollmaterial besteht, in den die Einpreßkontakte (3) mit ihrem Blechkörper (4) eingefügt sind.
Anschlußelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Eindringtiefe der Einpreßkontakte (3, 8, 12, 16) in die Leiterplatte durch mindestens eine Anschlagschulter (6, 9, 13, 17) begrenzt ist.
Anschlußelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (7) durch Faltung einer Blechlage gebildet ist, wobei die Blechlagen mit Einpreßkontakten durch Zwischenlagen ohne Einpreßkontakte getrennt sind und die Anschlagschulter (9) mit einer Zwischenlage (10) verbunden ist.
Anschlußelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (11) durch wechselweise Stapelung mehrerer Blechlagen mit und ohne Einpreßkontakte gebildet ist und die Anschlagschulter (13) mit einer Zwischenlage (14) verbunden ist.
Anschlußelement nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechlagen des Körpers (7, 11) stoff- und/oder formschlüssig verbunden sind.
Anschlußelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (15) eine Stromleitungs- und/oder Kühlkörperfunktion aufweist.
Anschlußelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (15) aus mehreren beabstandeten Blechlagen besteht und die freie Oberfläche des Körpers annähernd der Summe der Oberflächen aller Lagen entspricht.