DE102006033688A1 - Electrical contacting element for superimposed electrical carrier components - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Kontaktierungselement für übereinander angeordnete elektrische Trägerkomponenten in einem Elektronikgehäuse, wobei das Kontaktierungselement einen U-förmig ausgebildeten Grundkörper aufweist. Erfindungsgemäß ist das elektrische Kontaktierungselement (1) als flexibler Abstandshalter zwischen zwei übereinander angeordneten Trägerkomponenten ausgebildet.The invention relates to an electrical contacting element for superimposed electrical carrier components in an electronics housing, wherein the contacting element has a U-shaped base body. According to the invention, the electrical contacting element (1) is designed as a flexible spacer between two carrier components arranged one above the other.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Kontaktierungselement für übereinander angeordnete elektrische Trägerkomponenten in einem Elektronikgehäuse, wobei das Kontaktierungselement einen U-förmig ausgebildeten Grundkörper aufweist.The The invention relates to an electrical contacting element for one above the other arranged electrical carrier components in an electronics housing, wherein the contacting element has a U-shaped base body.

Dazu ist aus der DE 100 61 866 A1 eine an einer Fahrzeugdecke montierbare elektrische Anordnung bekannt, bei der eine flexible gedruckte Leiterplatte unter Hitzeeinwirkung an einem Gehäuse einer Leuchteinheit angeschweißt ist, und in der ein flexibles Flachbandkabel für den externen Anschluss mit der Leiterplatte durch Verklemmen oder Schweißen elektrisch verbunden ist.This is from the DE 100 61 866 A1 a vehicle ceiling mountable electrical arrangement is known in which a flexible printed circuit board is heat-welded to a housing of a lighting unit, and in which a flexible ribbon cable for the external connection to the circuit board is electrically connected by jamming or welding.

In der DE 197 50 224 A1 wird ein Stecker zur Herstellung einer lösbaren elektrischen Verbindung zwischen einem Flachbandkabel und einer Leiterplatte beschrieben. Dabei erfolgt die Kontaktierung der Kabeladern mit Leiterflächen der Leierplatte durch ein Anpressdruck erzeugendes Mittel. Der Stecker umfasst einen oberen und einen unteren Steckerteil, welche aus Isoliermaterial bestehen und Klemmschenkel bilden, zwischen denen sowohl das Flachbandkabel zwecks Zugentlastung, als auch die Leiteradern des Flachbandkabels und metallisierte Bereiche der Leiterplatte zwecks Kontaktierung einklemmbar sind. Dabei kooperiert der obere Steckerteil zum zwecke der eindeutigen Trennung von benachbarten Leitern des Flachbandkabels mit ersten Ausnehmungen der Leiterplatte und der untere Steckerteil zum Zwecke der Verrastung des aufgesteckten Steckers samt Flachbandkabel an der Leiterplatte mit zwei Ausnehmungen derselben.In the DE 197 50 224 A1 a connector for making a releasable electrical connection between a ribbon cable and a circuit board is described. In this case, the contacting of the cable cores with conductor surfaces of the lyre plate by a contact pressure generating means. The plug comprises an upper and a lower plug part, which consist of insulating material and form clamping legs, between which both the ribbon cable for strain relief, and the conductor wires of the ribbon cable and metallized areas of the circuit board can be clamped for the purpose of contacting. Here, the upper connector part cooperates for the purpose of unambiguous separation of adjacent conductors of the ribbon cable with first recesses of the circuit board and the lower connector part for the purpose of locking the plugged plug together with ribbon cable to the circuit board with two recesses thereof.

Die Nachteile bei der Verwendung von flexiblen Elementen wie zum Beispiel Flachbandkabeln für die Kontaktierung zweier Leiterplatten bestehen darin, dass eine maximale Stromübertragung meist nur für Signalkontakte möglich ist, und sich die Positionierung auf der Leiterplatte meist negativ auf die elektromagnetische Verträglichkeit auswirkt. Außerdem bestehen insbesondere bei Elektronikgehäusen für den Automobilbereich hohe Anforderungen an die Vibrationsbeständigkeit der frei schwingenden Kabel, die auch bereits während der Montage beschädigt oder zerstört werden können. Insbesondere längere Kabel weisen hohe Verluste für die kritische Leitung auf und haben einen negativen Einfluss auf die elektromagnetische Verträglichkeit. Bei der Verwendung von Steckverbindungen ist insbesondere nachteilig, dass die Steckverbindung ein Gehäuse erfordert, das wiederum einen erhöhten Platzbedarf nach sich zieht.The Disadvantages of using flexible elements such as Ribbon cables for the Contacting two circuit boards is that a maximum electricity transmission mostly only for Signal contacts possible is, and the positioning on the circuit board is usually negative on the electromagnetic compatibility effect. Furthermore exist especially in electronics housings for the automotive sector high Requirements for the vibration resistance of free-swinging Cables already during damaged or damaged destroyed can be. Especially longer cables show high losses for the critical line up and have a negative impact on the electromagnetic compatibility. When using connectors is particularly disadvantageous that the connector a housing requires, which in turn requires an increased space requirement.

Alternativ beschreibt die DE 42 08 765 A1 einen Betriebskasten, der eine oder mehrere durch Isolierung voneinander getrennte Platinen mit ein- oder beidseitig aufgebrachten gedruckten Schaltungen aus leitfähigem Material aufweist, auf denen Bauteile aufgesteckt und angelötet sind, wobei die gedruckten Schaltungen auf den beiden Seiten einer Platine oder die gedruckten Schaltungen mehrerer Platinen mittels Stiften elektrisch leitend verbunden sind. Nachteilig hierbei ist jedoch, dass die die elektrische Kontaktierung ermöglichenden Stifte passgenau in eine Steckerhalterung eingefügt werden müssen, was durch die Vielzahl der Stifte und der damit verbundenen mechanischen Überbestimmung zu einem Montageproblem führt.Alternatively, the describes DE 42 08 765 A1 a process box comprising one or more insulation-isolated circuit boards with printed circuits of conductive material applied on one or both sides, on which components are plugged and soldered, the printed circuits on the two sides of a board or the printed circuits of several boards Pins are electrically connected. The disadvantage here, however, that the electrical contacting permitting pins must be inserted accurately into a connector holder, which leads to a mounting problem due to the large number of pins and the associated mechanical overdetermination.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Kontaktierungselement für übereinander angeordnete elektrische Trägerkomponenten zu schaffen, das sowohl stabil gegenüber äußeren Einflüssen, wie zum Beispiel Vibrationen ist, und Platz sparend zwischen den zwei übereinander angeordneten elektrischen Trägerkomponenten angeordnet werden kann.Of these, The present invention is based on the object, an electrical contacting element for stacked electrical carrier components to create that stable against external influences, such as vibrations is, and space-saving between the two superposed electrical carrier components can be arranged.

Diese Aufgabe wird durch ein elektrisches Kontaktierungselement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind der Gegenstand der abhängigen Ansprüche.These Task is by an electrical contacting element with the Characteristics of claim 1 solved. Advantageous training and further education, which are used individually or in combination with each other can, are the subject of dependent Claims.

Das erfindungsgemäße elektrische Kontaktierungselement für zwei übereinander angeordnete elektrische Trägerkomponenten, wie zum Beispiel Leiterplatten, zeichnet sich dadurch aus, dass das Kontaktierungselement einen U-förmig ausgebildeten Grundkörper mit im Endbereich angeordneten Steckerpins aufweist, wobei der U-förmig ausgebildete Grundkörper als flexibler Abstandshafter zwischen zwei übereinander angeordneten Trägerkomponenten dient. Dabei ermöglicht die U-förmige Ausgestaltung des Grundkörpers mit zwei parallel zueinander verlaufenden Seitenschenkeln und einem die Seitenschenkel miteinander verbindenden Basisschenkel, eine federnde Ausbildung des elektrischen Kontaktierungselements, die dazu führt, dass das Kontaktierungselement als flexibler, Toleranz ausgleichender sowie vibrationssicherer Abstandshalter zwischen zwei übereinander angeordneten elektrischen Trägerkomponenten dient.The electrical according to the invention Contacting element for two on top of each other arranged electrical carrier components, such as circuit boards, characterized by the fact that the contacting element has a U-shaped basic body has arranged in the end region connector pins, wherein the U-shaped body as a flexible Abstandshafter between two superposed carrier components serves. It allows the U-shaped Design of the body with two parallel side legs and one the side legs connecting the base leg, one resilient design of the electrical contacting element, the causes that the contacting element as a flexible, tolerance balancing and vibration-proof spacer between two superimposed arranged electrical carrier components serves.

Vorzugsweise sind die im Endbereich des U-förmig ausgebildeten Grundkörpers angeordneten Steckerpins um 90° zum Grundkörper nach außen, das heißt also nicht in Richtung des Basisschenkels, abgewinkelt. Diese Abwinkelung der Steckerpins ermöglicht, dass auch unterhalb des U-förmigen Grundkörpers des elektrischen Kontaktierungselements auf der unteren elektrischen Trägerkomponente elektrische Bauelemente angeordnet sein können, so dass diese erfindungsgemäße Ausgestaltung der elektrischen Kontaktierungselemente als Platz sparend angesehen werden kann.Preferably, the plug pins arranged in the end region of the U-shaped basic body are angled outwards by 90 ° relative to the main body, that is to say not angled in the direction of the base leg. This bending of the connector pins makes it possible for electrical components to be arranged underneath the U-shaped main body of the electrical contacting element on the lower electrical carrier component, so that this configuration according to the invention of the electrical contacting elements as a spa space can be considered.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist der U-förmig ausgebildete Grundkörper des elektrischen Kontaktierungselements unterschiedliche Seitenschenkellängen auf. Dies ermöglicht eine auf das jeweilige Gehäuse abgestimmte Konzeptionierung der elektrischen Kontaktierung von übereinander angeordneten Trägerkomponenten. Diese Variabilität der Seitenschenkellängen ist insbesondere dann wichtig, wenn das zu bestückende Elektronikgehäuse nicht quaderförmig ausgebildet ist, sondern in einer oder in beide Richtungen verengt ausgebildet ist.In a preferred embodiment indicates the U-shaped trained body of the electrical contacting element on different side leg lengths. This allows a on the respective housing coordinated conception of the electrical contacting of one another arranged carrier components. This variability of Side leg lengths is particularly important if the electronics housing to be assembled is not cuboid is formed, but narrowed in one or both directions is trained.

Es ist weiterhin bevorzugt, dass unterhalb des U-förmigen Grundkörpers des Kontaktierungselements auf der elektrischen Trägerkomponente elektrische Bauelemente angeordnet sind. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des elektrischen Kontaktierungselements ist die Möglichkeit gegeben, die Fläche der elektrischen Trägerkomponenten fast vollständig auszunutzen und eine enge Lagerung der elektrischen Bauelemente zu gewährleisten.It is further preferred that below the U-shaped body of the Contacting element on the electrical carrier component electrical components are arranged. Due to the inventive design of the electrical contacting element is the possibility given the area the electrical carrier components almost complete exploit and close storage of electrical components to ensure.

Vorteilhafter Weise weist das elektrische Kontaktierungselement Einsteckschultern auf, so dass bei der Montage eine gleichmäßige Einstecktiefe erreicht wird, die Abweichungen von dieser Positionierung sofort erkennen lassen, wodurch eine sichere und stabile Kontaktierung gewährleistet ist.Favorable Way, the electrical contacting element Einsteckschultern on, so that during installation reaches a uniform insertion depth will immediately recognize the deviations from this positioning let, ensuring a secure and stable contact is.

Es ist weiterhin vorgesehen, dass das erfindungsgemäße Kontaktierungselement eine Materialzusammensetzung aus Kupfer/Zinn oder Kupfer/Silber oder Kupfer/Gold aufweist, wobei auch andere elektrisch leitende Materialzusammensetzungen denkbar sind. Die Auswahl der Materialzusammensetzung kann in Abhängigkeit von der zu erwartenden Belastung hinsichtlich des Stromdurchflusses gewählt werden.It is further provided that the contacting element according to the invention a Material composition of copper / tin or copper / silver or Copper / gold, although other electrically conductive material compositions conceivable are. The choice of material composition may vary be selected from the expected load in terms of current flow.

Vorzugsweise ist das elektrische Kontaktierungselement aus einem korrosionsbeständigen Material gefertigt, da es in einem Raum angeordnet ist, in welchen Korrosion hervorrufende Substanzen gelangen können, wodurch die elektrische Kontaktierung gefährdet ist.Preferably is the electrical contacting element made of a corrosion-resistant material manufactured, since it is arranged in a room, in which corrosion can reach causing substances, causing the electrical Contacting at risk is.

Vorzugsweise erfolgt die elektrische Kontaktierung der übereinander angeordneten elektrischen Trägerkomponenten mit minimalem Abstand. Durch die federnde Ausgestaltung der elektrischen Kontaktierungselemente ist der Abstand der übereinander angeordneten elektrischen Trägerkomponenten nicht fixiert, sondern kann auf die jeweilige Situation angepasst werden. Durch diese flexible Ausgestaltung ist ein minimaler Abstand zwischen den elektrischen Trägerkomponenten möglich, so dass mehrere Leiterplatten übereinander angeordnet werden können.Preferably the electrical contacting of the superimposed electrical carrier components takes place with minimal distance. Due to the resilient design of the electrical Contacting elements is the distance between the superposed electrical carrier components not fixed, but can be adapted to the particular situation become. This flexible design is a minimum distance between the electrical carrier components possible, making several circuit boards one above the other can be arranged.

Es ist bevorzugt, dass die Montage der elektrischen Kontaktierungselemente auf der elektrischen Trägerkomponente durch einen Einpressmechanismus erfolgen. Dies ermöglicht eine einfache und leicht handhabbare Montage, die den Fertigungsprozess eines Elektronikgehäuses mit übereinander angeordneten Leiterplatten sowohl wirtschaftlich als auch zeitsparend gestaltet.It It is preferred that the assembly of the electrical contacting elements on the electrical carrier component done by a press-fit mechanism. This allows a simple and easy to handle assembly, the production process an electronics housing with one above the other arranged printed circuit boards both economical and time-saving designed.

Die vorliegende Erfindung schafft erstmals vorteilhaft eine stabile, zuverlässige elektrische Kontaktierung mit variabel gestaltbarem Abstand der übereinander angeordneten elektrischen Trägerkomponenten, wobei auch äußere Einflüsse wie zum Beispiel Vibrationen, abgefedert werden. Sie eignet sich insbesondere für Anwendungen im Automobilbereich.The For the first time, the present invention advantageously provides a stable, reliable electrical contact with variably configurable distance of the one above the other arranged electrical carrier components, where also external influences like for example, vibrations, cushioned. It is particularly suitable for applications in the automotive sector.

Weitere Vorteile und Ausführungen der Erfindung werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie anhand einer Zeichnung erläutert.Further Advantages and designs The invention will be described below with reference to an embodiment and explained with reference to a drawing.

Dabei zeigt schematisch:there shows schematically:

1 in einer perspektivischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktierungselements. 1 in a perspective view of an embodiment of an inventive electrical contacting element.

1 zeigt in einer perspektivischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktierungselements 1. Das elektrische Kontaktierungselement 1 ist als U-förmiger Grundkörper 2 ausgebildet. Der U-förmige Grundkörper 2 weist einen Basisschenkel 3 sowie zwei parallel zueinander verlaufende Seitenschenkel 4, 5 auf. Im Endbereich 6 der Seitenschenkel 4, 5 sind um vorzugsweise 90° nach außen zum Grundkörper 2 umgebogene Steckerpins 7 angeordnet. Die Steckerpins 7 sind vorzugsweise pfeilförmig ausgebildet, wodurch das Positionieren der einzelnen Steckerpins beim Einpressen in die elektrische Trägerkomponente erleichtert wird. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der elektrischen Kontaktierungselemente 1 sieht weiterhin vor, dass die Endbereiche 6 der Seitenschenkel 4, 5 in Einsteckschultern 9, die breiter ausgeformt sind als die umgebogenen Endbereiche 6, münden. Des Weiteren gehen die Einsteckschultern 9 in den pfeilförmigen Endbereich 8 der Steckerpins 7 über. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Seitenschenkel 4, 5 vorzugsweise unterschiedliche Längen aufweisen. Zudem weisen die elektrischen Kontaktierungselemente 1 eine Federung auf. Durch diese Eigenschaft wird sowohl das Einpressen erleichtert, als auch mögliche Vibrationen abgedämpft. Als Materialzusammensetzung für die elektrischen Kontaktierungselemente 1 wird vorzugsweise Kupfer/Zinn, Kupfer/Silber oder Kupfer/Gold gewählt, wobei auch jedes andere elektrisch leitende Material denkbar ist. 1 shows a perspective view of an embodiment of an electrical contacting element according to the invention 1 , The electrical contacting element 1 is as a U-shaped body 2 educated. The U-shaped body 2 has a base leg 3 and two parallel side legs 4 . 5 on. In the end area 6 the side leg 4 . 5 are preferably 90 ° outwards to the body 2 bent connector pins 7 arranged. The plug pins 7 are preferably arrow-shaped, whereby the positioning of the individual connector pins is facilitated when pressed into the electrical carrier component. The inventive design of the electrical contacting elements 1 continues to provide that the end areas 6 the side leg 4 . 5 in insertion shoulders 9 , which are formed wider than the bent end portions 6 , flow. Furthermore, go the Einsteckschultern 9 in the arrow-shaped end area 8th the connector pins 7 above. According to the invention it is provided that the side legs 4 . 5 preferably have different lengths. In addition, the electrical contacting elements 1 a suspension on. This feature makes it easier to press in as well as dampen possible vibrations. As a material composition for the electrical contacting elements 1 Preferably, copper / tin, copper / silver or copper / gold is selected, wherein any other electrically conductive material is conceivable.

Claims (10)

Elektrisches Kontaktierungselement (1) für übereinander angeordnete elektrische Trägerkomponenten in einem Elektronikgehäuse, wobei das Kontaktierungselement (1) einen U-förmig ausgebildeten Grundkörper (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktierungselement (1) als flexibler Abstandshalter zwischen zwei übereinander angeordneten Trägerkomponenten ausgebildet ist.Electrical contacting element ( 1 ) for superimposed electrical carrier components in an electronics housing, wherein the contacting element ( 1 ) a U-shaped basic body ( 2 ), characterized in that the contacting element ( 1 ) is formed as a flexible spacer between two superposed carrier components. Kontaktierungselement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der U-förmig ausgebildete Grundkörper (2) Endbereiche (6) aufweist, die um 90° zum Grundkörper (2) nach außen abgewinkelt sind.Contacting element ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the U-shaped base body ( 2 ) End regions ( 6 ), which at 90 ° to the base body ( 2 ) are angled outwards. Kontaktierungselement (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der U-förmig ausgebildete Grundkörper (2) unterschiedliche Seitenschenkellängen (4, 5) aufweist.Contacting element ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the U-shaped basic body ( 2 ) different lateral limb lengths ( 4 . 5 ) having. Kontaktierungselement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des U-förmigen Grundkörpers (2) des Kontaktierungselements (1) auf der elektrischen Trägerkomponente elektrische Bauelemente angeordnet sind.Contacting element ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that below the U-shaped basic body ( 2 ) of the contacting element ( 1 ) are arranged on the electrical carrier component electrical components. Kontaktierungselement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktierungselement (1) Einsteckschultern (9) aufweist.Contacting element ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the contacting element ( 1 ) Insertion shoulders ( 9 ) having. Kontaktierungselement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktierungselement (1) eine Materialzusammensetzung aus Kupfer/Zinn oder Kupfer/Silber oder Kupfer/Gold aufweist.Contacting element ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the contacting element ( 1 ) has a material composition of copper / tin or copper / silver or copper / gold. Kontaktierungselement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktierungs element (1) aus einem korrosionsbeständigen Material hergestellt ist.Contacting element ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the contacting element ( 1 ) is made of a corrosion resistant material. Kontaktierungselement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierung der übereinander angeordneten elektrischen Trägerkomponenten mit minimalem Abstand erfolgt.Contacting element ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the contacting of the superimposed electrical carrier components takes place with a minimum distance. Kontaktierungselement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktierungselement (1) eine Federung aufweist.Contacting element ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the contacting element ( 1 ) has a suspension. Kontaktierungselement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Montage der Kontaktierungselemente (1) auf der elektrischen Trägerkomponente durch einen Einpressmechanismus erfolgt.Contacting element ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the assembly of the contacting elements ( 1 ) is performed on the electrical carrier component by a press-fit mechanism.
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