DE102005048827A1

DE102005048827A1 - Elektrisches Kupplungsteil

Info

Publication number: DE102005048827A1
Application number: DE200510048827
Authority: DE
Inventors: Volker Dipl.-Ing. Junge (FH)
Original assignee: Dr Johannes Heidenhain GmbH
Current assignee: Dr Johannes Heidenhain GmbH
Priority date: 2005-10-12
Filing date: 2005-10-12
Publication date: 2007-04-19

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Kupplungsteil zum Montieren auf einer Leiterplatte (2) in SMD-Technik, wobei das Kupplungsteil mehrere Pins (1) umfasst. Die Pins (1) weisen jeweils einen Anschlussbereich (1.1), einen Zwischenbereich (1.2) und einen SMD-Bereich (1.3) auf. Das elektrische Kupplungsteil ist derart konfiguriert, dass nach erfolgter Montage auf der Leiterplatte (2) die Anschlussbereiche (1.1) der Pins (1) so ausgerichtet sind, dass deren Orientierung (u) eine Richtungskomponente parallel zur Ebene (Exy) der Leiterplatte (2) aufweist. Die Zwischenbereiche (1.2) der Pins (1) sind so ausgerichtet, dass deren Orientierung (v) eine Richtungskomponente orthogonal zur Ebene (Exy) der Leiterplatte (2) aufweist. Ferner kommen die SMD-Bereiche (1.3) der Pins (1) in einer Ebende parallel zur Ebene (Exy) der Leiterplatte (2) zu liegen. Die Pins (1) sind so ausgestaltet, dass der SMD-Bereich (1.3) und der Anschlussbereich (1.1) eines Pins (1) in unterschiedlichen Richtungen (w, u) zueinander orientiert sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Kupplungsteil zum Montieren auf einer Leiterplatte in SMD-Technik, gemäß dem Anspruch 1.
Derartige Kupplungsteile, die als Stecker oder Buchsen ausgebildet sein können, dienen häufig zur Anbindung eines weiteren Kupplungsteils an eine elektrische Schaltung auf einer Leiterplatte. Besonders effektiv können entsprechende Stecker oder Buchsen in SMD-Technik auf der Leiterplatte unter Verwendung von Bestückungsmaschinen montiert werden.

In der EP 0 874 421 A1 ist ein Aufbau eines Steckers zur SMD-Bestückung auf einer Leiterplatte beschrieben. Nachteilig bei diesem Stecker ist es, dass dieser vergleichsweise viel Bauraum benötigt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Kupplungsteil zu schaffen, welches mit vergleichsweise geringem Aufwand montierbar ist und überdies sehr wenig Bauraum beansprucht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß umfasst das elektrische Kupplungsteil, das auf einer Leiterplatte in SMD-Technik montierbar ist, mehrere Pins. Diese Pins weisen jeweils mehrere im Wesentlich gerade ausgebildete Bereiche auf, nämlich einen Anschlussbereich, einen so genannten Zwischenbereich und einen SMD-Bereich. Das elektrische Kupplungsteil ist derart konfiguriert, dass nach erfolgter Montage auf der Leiterplatte die Anschlussbereiche so ausgerichtet sind, dass deren Orientierung eine Richtungskomponente parallel zur Ebene der Leiterplatte aufweist. Ferner sind die Zwischenbereiche so ausgerichtet, dass deren Orientierung eine Richtungskomponente orthogonal zur Ebene der Leiterplatte aufweist. Die SMD-Bereiche der Pins kommen in einer Ebene parallel zur Ebene der Leiterplatte zu liegen. Um eine überaus platzsparende Anordnung zu schaffen sind die Pins so geformt, dass der SMD-Bereich und der Anschlussbereich eines jeweiligen Pins in unterschiedlichen Richtungen zueinander orientiert sind.

Die Pins können eine rechteckigen, insbesondere quadratischen Querschnitt aufweisen, oder aber im Querschnitt rund ausgeführt sein.

Besonders günstig ist es, wenn die Pins so ausgestaltet sind, dass die Orientierung der Anschlussbereiche orthogonal zur Orientierung der Zwischenbereiche der Pins ausgerichtet ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Pins derart geformt, dass der SMD-Bereich und der Anschlussbereich eines Pins in orthogonalen Richtungen orientiert sind.

Mit Vorteil kommen die SMD-Bereiche der Pins auf der Leiterplatte an zwei Seiten des Kupplungsteils zu liegen. Die beiden Seiten sind insbesondere links und rechts vom elektrischen Kupplungsteil angeordnet, bezogen auf die zum Lösen oder Herstellen der elektrischen Kupplung erforderlichen Bewegungsrichtung, die auch der Orientierung der Anschlussbereiche der Pins entspricht.

Besonders vorteilhaft erweist sich die Erfindung, wenn sehr viele Pins innerhalb eines Kupplungsteils untergebracht werden müssen. Unter diesen Voraussetzungen ist es günstig die Anschlussbereiche der Pins in mehreren Ebenen über der Leiterplatte anzuordnen. Die Erfindung ist außerordentlich vorteilhaft, wenn das Kupplungsteil drei oder mehr Ebenen parallel zur Ebe ne der Leiterplatte aufweist, in denen zumindest jeweils ein Anschlussbereich zu liegen kommt. Eine analoge Betrachtungsweise gilt auch für die Anordnung der Anschlussbereiche der Pins in senkrecht zur Leiterplatte liegenden Ebenen.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weisen diejenigen Pins, deren Anschlussbereiche in unterschiedlichem Abstand von der Leiterplatte angeordnet sind, unterschiedlich lange geometrische Ausdehnungen parallel zur Ebene der Leiterplatte auf.

Eine Vielzahl von Pins kann besonders platzsparend in einem elektrischen Kupplungsteil mit rundem Querschnitt untergebracht werden. Deshalb ist die Erfindung insbesondere vorteilhaft in Verbindung mit einem runden Kupplungs-Querschnitt.

Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung entnimmt man den abhängigen Ansprüchen.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des erfindungsgemäßen elektrischen Kupplungsteils ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beiliegenden Figuren.
Es zeigen die
1 eine Vorderansicht des elektrischen Kupplungsteils,
2 einen Schnitt A–A durch das Kupplungsteil,
3 eine perspektivische Ansicht eines Pins.
In der 1 ist eine Seitenansicht auf ein elektrisches Kupplungsteil dargestellt. Im vorgestellten Ausführungsbeispiel ist das Kupplungsteil als ein Stecker ausgeführt, der ein Gehäuse 3 mit einem Kopf 3.1 aufweist, dessen Querschnitt rund ist. Ferner umfasst der Stecker sechzehn Pins 1. Der Übersichtlichkeit halber wurde in den 1 und 2 auf die Zuweisung von Bezugszeichen für jeden der Pins 1 verzichtet und exemplarisch nur ein Pin 1 mit dem entsprechenden Bezugszeichen versehen. Ebenso wurde in der
1 die nicht sichtbare Kontur von nur einem Pin 1 innerhalb des Steckers als gestrichelte Linie dargestellt.
Der Stecker ist in SMD-Technik (Surface Mounted Device) auf einer Leiterplatte 2 montiert. Damit eine automatische Platzierung des Steckers auf der Leiterplatte 2 einfach möglich ist, ist das Gehäuse 3 in einem Bereich als eine ebene Fläche 3.2 ausgestaltet, so dass der Stecker an dieser Fläche 3.2 von einer Saugpipette einer SMD-Maschine aufgenommen werden kann. Wenngleich hier ein runder Stecker beschrieben ist, erstreckt sich die Erfindung selbstverständlich auch auf beliebig geformte Stecker- oder Buchsenquerschnitte.
Die Pins 1 weisen SMD-Bereiche 1.3 auf, die mit Lötpads auf der Oberfläche der Leiterplatte 2 nach der Bestückung auf der Leiterplatte 2 verlötet sind.
In der 3 ist ein Pin 1 des Steckers in einer schematischen Darstellung mit den Achsen x, y, z eines Koordinatenraumes gezeigt. Wie alle Pins 1 des Steckers, ist auch der in der 3 gezeigte Pin 1 einstückig ausgeführt und zweimal gebogen. Neben dem SMD-Bereich 1.3 umfasst demnach der Pin 1 einen Anschlussbereich 1.1 sowie einen Zwischenbereich 1.2, wobei der Anschlussbereich 1.1, der Zwischenbereich 1.2 und der SMD-Bereich 1.3 geradlinig ausgestaltet sind. Der Anschlussbereich 1.1 des Pins 1 weist eine zur x-Achse parallele Orientierung u auf, welche darüber hinaus auch parallel zu einer Ebene Exy ausgerichtet ist. Diese Betrachtung gilt für eine Anordnung des Steckers bzw. Pins 1 nach erfolgter Montage auf der Leiterplatte 2, so dass also die Ebene Exy die Ebene der Leiterplatte 2 ist. Der im Ausführungsbeispiel beschriebene Stecker ist gemäß der Ausrichtung der Anschlussbereiche 1.1 der Pins 1 als Winkelstecker ausgestaltet, so dass ein Herstellen oder Lösen der Steckverbindung durch eine Bewegung des Steckergegenstückes in einer Ebene parallel zur Ebene Exy, nämlich in x-Richtung, der Leiterplatte 2 möglich ist.
Der Zwischenbereich 1.2 weist dagegen beim auf der Leiterplatte 2 montierten Stecker eine Orientierung v auf, die orthogonal bzw. senkrecht zur Ebene Exy der Leiterplatte 2 ausgerichtet ist, also parallel zur z-Achse verläuft.
Der SMD-Bereich 1.3 des Pins 1 ist beim montierten Stecker mit der Leiterplatte 2 verlötet, so dass der SMD-Bereich 1.3 auf der Ebene Exy der Leiterplatte 2 zu liegen kommt. Der SMD-Bereich 1.3 und der Anschlussbereich 1.1 des Pins 1 sind in den zueinander orthogonalen Richtungen w, u orientiert.
Entsprechend den 1 und 2 sind die Pins 1, insbesondere deren Anschlussbereiche 1.1, innerhalb des Steckers in unterschiedlichen vertikalen und horizontalen Ebenen angeordnet. Die vertikalen Ebenen sind senkrecht zur Ebene Exy der Leiterplatten 2 ausgerichtet, während die horizontalen Ebenen parallel dazu orientiert sind. Diejenigen Pins 1, deren Anschlussbereiche 1.1 in unterschiedlichem Abstand von der Leiterplatte 2 angeordnet sind, weisen unterschiedlich lange geometrische Ausdehnungen parallel zur Ebene Exy der Leiterplatte 2, insbesondere in X-Richtung, auf. Die Pins 1, deren Anschlussbereiche 1.1 in der untersten Ebene liegen (die der Leiterplatte am nächsten sind) haben ihre SMD-Bereiche 1.3 am nächsten zum Kopf 3.2 des Steckers. Die Pins 1, deren Anschlussbereiche 1.1 darüber liegen haben bezogen auf den Kopf 3.2 des Steckers nach hinten versetzte SMD-Bereiche 1.3.
Im vorgestellten Ausführungsbeispiel sind die Pins 1 im Stecker so angeordnet, dass vier Ebenen parallel zur Ebene Exy der Leiterplatte 2 vorliegen, wobei in jeder der Ebenen vier Anschlussbereiche 1.1 zu liegen kommen. Innerhalb einer horizontalen Ebene werden die äußeren Pins 1 zuerst nach außen geführt, so dass diese das Gehäuse 3 näher am Kopf 3.2 durchdringen als deren benachbarte inneren Pins 1.
Bezüglich der vertikal gerichteten Ebenen sind im gezeigten Ausführungsbeispiel acht Ebenen orthogonal zur Ebene Exy der Leiterplatte 2 festzustellen, in denen hier jeweils zwei Anschlussbereiche 1.1 zu liegen kommen.
Die Größe des erforderlichen Bauraumes für das Kupplungsteil wird unter anderem durch die Anzahl der Pins 1 und dem möglichen Padabstand bzw. der Padgröße bestimmt. Um eine möglichst platzsparende Bauweise zu er reichen sind die SMD-Bereiche 1.3 der Pins 1 auf der Leiterplatte 2 an zwei Seiten, links und rechts, des Steckers angeordnet.
Das erfindungsgemäße elektrische Kupplungsteil kann auf einer überaus kleinen Fläche der Leiterplatte 2 montiert werden. Hinzu kommt, dass das Kupplungsteil selbst wenig Bauraum benötigt, weil die Pins 1 sehr bauvolumensparend angeordnet werden können. Ferner ist das erfindungsgemäße Kupplungsteil sehr einfach mit wenig Aufwand herstellbar.

Claims

Elektrisches Kupplungsteil zum Montieren auf einer Leiterplatte (2) in SMD-Technik, wobei das Kupplungsteil mehrere Pins (1) umfasst, welche jeweils – einen Anschlussbereich (1.1), – einen Zwischenbereich (1.2) und – einen SMD-Bereich (1.3) aufweisen, wobei das elektrische Kupplungsteil derart konfiguriert ist, dass nach erfolgter Montage auf der Leiterplatte (2) • die Anschlussbereiche (1.1) der Pins (1) so ausgerichtet sind, dass deren Orientierung (u) eine Richtungskomponente parallel zur Ebene (Exy) der Leiterplatte (2) aufweist, • die Zwischenbereiche (1.2) der Pins (1) so ausgerichtet sind, dass deren Orientierung (v) eine Richtungskomponente orthogonal zur Ebene (Exy) der Leiterplatte (2) aufweist, und • die SMD-Bereiche (1.3) der Pins (1) in einer Ebene parallel zur Ebene (Exy) der Leiterplatte (2) zu liegen kommen, dadurch gekennzeichnet, dass die Pins (1) so ausgestaltet sind, dass der SMD-Bereich (1.3) und der Anschlussbereich (1.1) eines Pins (1) in unterschiedlichen Richtungen (w, u) orientiert sind.
Elektrisches Kupplungsteil gemäß dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Orientierung (u) der Anschlussbereiche (1.1) orthogonal zur Orientierung (v) der Zwischenbereiche (1.2) der Pins (1) ausgerichtet ist.
Elektrisches Kupplungsteil gemäß dem Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Pins (1) so ausgestaltet sind, dass der SMD-Bereich (1.3) und der Anschlussbereich (1.1) eines Pins (1) in orthogonalen Richtungen (w, u) orientiert sind.
Elektrisches Kupplungsteil gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diejenigen Pins (1), deren Anschlussbereiche (1.1) in unterschiedlichem Abstand von der Leiterplatte (2) angeordnet sind, unterschiedlich lange geometrische Ausdehnungen parallel zur Ebene (Exy) der Leiterplatte (2) aufweisen.
Elektrisches Kupplungsteil gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die SMD-Bereiche (1.3) der Pins (1) auf der Leiterplatte (2) an zwei Seiten des Kupplungsteils zu liegen kommen.
Elektrisches Kupplungsteil gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pins (1) so angeordnet sind, dass mindestens drei Ebenen parallel zur Ebene (Exy) der Leiterplatte (2) vorliegen, in denen zumindest jeweils ein Anschlussbereich (1.1) zu liegen kommt.
Elektrisches Kupplungsteil gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pins (1) so angeordnet sind, dass mindestens drei Ebenen orthogonal zur Ebene (Exy) der Leiterplatte (2) vorliegen, in denen zumindest jeweils ein Anschlussbereich (1.1) zu liegen kommt.
Elektrisches Kupplungsteil gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsteil einen runden Querschnitt aufweist.