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Die
Erfindung betrifft eine Anschlusselement, mit dessen Hilfe beispielsweise
Zuleitungen, insbesondere Zuleitungen für Stromversorgungen, an Leiterplatten
angebracht werden können.
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Es
ist bereits ein Anschlusselement für Leiterplatten bekannt, das
ein Kontaktelement und ein Anschlusselement aufweist. Das Kontaktelement kann
aus Blech hergestellt sein. Es ist zum Einpressen in durchkontaktierte
Bohrungen mit einer Vielzahl von Kontaktstiften versehen, die alle
in die gleiche Richtung zeigen, damit das Kontaktelement in einer Richtung
senkrecht zur Oberfläche
der Leiterplatte in die Bohrungen eingepresst werden kann (
EP 1 635 424 A2 ).
Für eine
Befestigung in SMT ist dieses Anschlusselement nicht geeignet. Bei
dieser bekannten Lösung
ist die Vielzahl der Kontaktstifte dadurch bedingt, dass diese in
durchkontaktierte Bohrungen eingepresst werden, in denen sie an
den Kanten eine Verbindung eingehen. Sowohl die mechanische als auch
die Strombelastbarkeit ist um so größer, je mehr Kontaktstifte
vorhanden sind.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Anschlusselement für Leiterplatten
zu schaffen, das bei einfachem Aufbau, geringen Herstellungskosten
und einfacher Verarbeitung eine hohe mechanische Festigkeit und
eine hohe Strombelastbarkeit aufweist und das für eine Verbindung in SMT geeignet
ist.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe schlägt
die Erfindung ein Anschlusselement mit den im Anspruch 1 genannten
Merkmalen vor. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von
Unteransprüchen.
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Während bei
der Verbindung mit durchkontaktierten Bohrungen die Zahl der Kontaktstifte
möglichst
groß sein
soll, um die entsprechenden Werte zu erhalten, spielt es bei einer
flächigen
Auflötung
eher eine Rolle, wie groß die
Fläche
ist. Es hat sich überraschenderweise
herausgestellt, dass die Aufteilung der Lötfläche in viele einzelne voneinander
getrennte Kontaktfüße eine
Verbesserung des Ergebnisses mit sich bringt.
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Das
Kontaktelement des Anschlusselements nach der Erfindung kann also
in SMT Technologie mit einer Leiterplatte verlötet werden und bildet dadurch hervorragende
mechanische und elektrische Eigenschaften.
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Die
Einrichtung zum Anbringen einer Zuleitung kann irgendein beliebiges
Element sein. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass es sich dabei um
einen Bolzen, eine Schraube oder ein sonstiges Element handelt,
das mit dem Kontaktelement verbunden ist, wobei eine feste Verbindung
beispielsweise auch erst durch das Anschließen der Zuleitung erfolgen
kann.
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Erfindungsgemäß schlägt die Erfindung
in Weiterbildung vor, dass das Kontaktelement aus einem Blech gestanzt
und gebogen ist, vorzugsweise mehrfach gebogen. Dies macht einerseits
die Herstellung der Viel zahl von Kontaktfüßen sehr einfach möglich, sorgt
andererseits aber auch dafür,
dass geringe Herstellungskosten entstehen.
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In
nochmaliger Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass
die Kontaktfüße als einzelne
Zinken mit gegenseitigem Abstand ausgebildet sind. Diese lassen
sich beim Ausstanzen aus Blech sehr einfach mit herstellen. Sie
lassen sich dann auch sehr einfach mit geringem Aufwand umbiegen.
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Beispielsweise
kann vorgesehen sein, dass das Kontaktelement u-förmig
gebogen ist, wobei die Kontaktfüße an den
Enden der Schenkel ausgebildet und von dort quer zur Schenkelrichtung
abgebogen sind. Zur Befestigung der Zuleitung dient dann der in der
ursprünglichen
Form zurückbleibende
Steg zwischen den beiden Schenkeln. Dieser kann beispielsweise ein
Loch aufweisen, durch das eine Schraube hindurch gesteckt werden
kann. Es ist auch möglich, an
diesem ebenen Steg eine Zuleitung anzulöten.
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Es
kann ebenfalls vorgesehen sein, dass das Kontaktelement kastenartig
oder käfigartig
umgebogen ist, also in zwei zueinander senkrecht stehenden Querschnitten
jeweils u-förmig.
Auch hier sind von dem Steg ausgehend jetzt vier Schenkel beziehungsweise
Käfigwände vorhanden,
an deren freien Enden die Kontaktfüße ausgebildet sind. Sie können dort ebenfalls
quer zu den Kastenwänden
abgebogen sein.
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Damit
alle Kontaktfüße mit ihrer
Anschlagfläche
in einer Ebene liegen, was der Normalfall bei einer ebenen Leiterplatte
ist, kann vorgesehen sein, dass die Kontaktfüße an mindestens einem Schenkel beziehungsweise
mindestens einer Kastenwand nach außen umgebogen sind.
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Die
Erfindung schlägt
ebenfalls in Weiterbildung vor, dass die Kontaktfüße an mindestens
einem Schenkel beziehungsweise mindestens einer Kastenwand nach
innen umgebogen sind.
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Selbstverständlich ist
es möglich,
die Kontaktfüße an der
einen Stelle nach außen
und einer anderen Stelle nach innen umzubiegen.
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Erfindungsgemäß kann vorgesehen
sein, dass zwischen den umgebogenen Schenkeln beziehungsweise in
dem durch das Umbiegen entstandenen Käfig der Kopf eines Befestigungselements
untergebracht ist, der damit einerseits gegen ein Herausfallen gesichert
sein kann, andererseits aber auch gegen Drehung gesichert sein kann.
Dies gilt insbesondere dann, wenn die Zuleitung mit Hilfe einer
Drehbewegung befestigt wird.
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Bei
einem Schraubenkopf oder Bolzenkopf mit einem mehrkantigen Umfang,
beispielsweise einem Vierkantkopf oder einem Sechskantkopf, erfolgt die
Sicherung gegen Drehung einfach dadurch, dass die Größe des Kopfs
der Schraube entsprechend ausgebildet ist, so dass sie sich innerhalb
des Blechelements nicht verdrehen kann.
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In
Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Schenkel
oder eine Käfigseite
eine Durchbrechung aufweist, in die ein Vorsprung des Kopfs des
Befestigungselements eingreift. Dies dient nicht nur zur Sicherung
gegen Mitdrehen, sondern auch gegen ein Herausfallen des Bolzens
oder der Schraube, falls diese auf der Außenseite nicht mit einer Mutter
gesichert ist.
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Es
wurde bereits daraufhingewiesen, dass die Qualität der Befestigung von der zur
Verfügung stehenden
Lötfläche abhängt. Andererseits
soll diese Lötfläche aber
aus einzelnen Kontaktfüßen bestehen.
Die Erfindung schlägt
nun vor, dass das Kontaktelement zwei Reihen von Kon taktfüßen aufweist,
die insbesondere parallel zueinander verlaufen. Noch besser sind
vier Reihen von Kontaktfüßen, die
paarweise parallel zueinander verlaufen.
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Zum
Haltern des Anschlusselements vor und während der Montage kann vorgesehen
sein, dass die Käfigwände im Bereich
der Oberseite seitliche Ausnehmungen aufweisen, die dadurch Schultern der
Seitenwände
beziehungsweise Schenkel bilden. An diesen Stellen kann man mit
einem Werkzeug zum Haltern angreifen.
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Weitere
Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge
der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der Zusammenfassung,
deren beider Wortlaut durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung
gemacht wird, der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines Anschlusselements nach der Erfindung
im fertig gestellten Zustand;
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2 eine
weitere Ausführungsform
einer Einrichtung zum Anbringen der Zuleitung an einem Anschlusselement
nach der Erfindung;
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3 eine
Seitenansicht des Anschlusselements mit dem Bauteil der 1;
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4 eine
Draufsicht auf ein Kontaktelement als Teil des Anschlusselements;
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5 eine
Ansicht eines Anschlusselements von unten und
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6 eine
der 4 entsprechende Ansicht eines Kontaktelements
von unten.
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1 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
des von der Erfindung vorgeschlagenen Anschlusselements. Das Anschlusselement
enthält
eine Einrichtung 1 zum Anschließen einer Zuleitung und ein
mit dem Anschlusselement 1 verbundenes Kontaktelement 2. Bei
der Einrichtung 1 zum Anschließen einer Zuleitung handelt
es sich im dargestellten Beispiel um einen Bolzen 3, bei
dem das Gewinde aus Gründen
der vereinfachten Darstellung nicht dargestellt ist. Der Bolzen 3 weist
einen Bolzenkopf 4 auf, der hier angedeutet ist.
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Das
Kontaktelement ist aus einem Stück Blech
gebogen. Es enthält
einen mittleren Abschnitt 5, der als ebene Platte mit einem
zentralen Loch ausgebildet ist. Von diesem Mittelteil 5 aus
sind vier Flügel
jeweils rechtwinklig in die gleiche Richtung umgebogen, so dass
ein Käfig
entsteht, der vier Käfigwände 6, 7 aufweist.
Zwei der Käfigwände, nämlich die einander
gegenüberliegenden
Käfigwände 6,
weisen eine Ausnehmung 8 auf, die sich von dem mittleren Plattenteil 5 über etwa
die Hälfte
der Länge
der Seitenwände 6 erstrecken.
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Die
beiden anderen Seitenwände 7 sind
in diesem Bereich geschlossen.
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An
den Enden aller Seitenwände 6, 7 sind einzelne
zinkenartige Kontaktfüße 9 ausgebildet,
die mit einem gewissen Abstand von den Kanten 10, von denen
sie ausgehen, rechtwinklig nach außen umgebogen sind. Diese Kontaktfüße 9 bilden
auf ihren Unterseiten 11 Flächen, mit denen sie auf einer
Leiterplatte aufgelötet
werden können.
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Im
Bereich der Ecken dieses käfigartigen Bauteils
weisen die Seitenwände 6, 7 Aussparungen 12 auf,
so dass alle Seitenwände
im Bereich dieser Ecken Anschlagschultern 13 bilden. Diese
Anschlagschultern 13 liegen in einer gemeinsamen Ebene,
die senkrecht zur Längsachse
des Bolzens 3 verläuft.
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Bei
der in 1 dargestellten Ausführungsform dient als Einrichtung
zum Anschließen
einer Zuleitung ein Bolzen, dessen Kopf 4 zwischen den
Seitenwänden 6, 7 des
Blechkäfigs
untergebracht ist. Der 2 und 3, auf die
jetzt Bezug genommen wird, zeigen eine weitere Möglichkeit, wie eine Einrichtung
zum Anschließen
einer Zuleitung ausgebildet sein und mit dem Kontaktelement verbunden
werden kann.
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Das
in 3 in zusammengesetzten Zustand dargestellte Anschlusselement
enthält
einen Stift 16 zum Anschließen der Zuleitung. Dieser zylindrische
Stift 16 weist in seinem unteren, dem Kontaktelement 2 zugeordneten
Endbereich 17 einen Einpressabschnitt 17 auf.
Die zylindrische Mantelfläche dieses
Einpressabschnitts 17 ist geriffelt und weist ganz am Ende
eine Fase 18 auf. An dem Ende des Einpressabschnitts 17 ist
eine Schulter 19 gebildet. An der Schulter 19 geht
der Stift in den zylindrischen Teil über. Im dargestellten Beispiel
ist der zylindrische Teil glattflächig. Er könnte auch, wie dies unter Bezugnahme
auf 1 beschrieben wurde, mit einem Außengewinde
versehen sein.
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In
den mittleren Plattenabschnitt 5 des Kontaktelements 2 wird
der Stift 16 mit seinem Einpressabschnitt 17 von
oben her eingepresst. Das Einpressen geschieht solange, bis der
Stift 16 mit seiner Schulter 19 auf der Oberseite
des Plattenabschnitts 5 aufliegt. Dieses Einpressen stellt
sowohl eine sichere mechanische als auch elektrische Verbindung dar.
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Der
Stift 16 ist, wie dies die rechte Hälfte der 2 zeigt,
im Bereich seines Einpressabschnitts 17 mit einer Sacklochbohrung 20 versehen.
Dadurch ist es möglich,
nach dem Einpressen den freien Rand im Bereich der Fase 18 umzubördeln, um
dadurch eine zusätzliche
mechanische Sicherung zu erreichen.
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4 zeigt
nun die Draufsicht auf das Kontaktelement 2 ohne die bisher
erwähnten
Einrichtungen zum Anschluss einer Zuleitung, nämlich den Bolzen 3 beziehungsweise
den Stift 16. Daher ist jetzt in dem mittleren Plattenabschnitt
fünf das
Loch 21 zu sehen, das bereits mehrfach erwähnt wurde.
Es ist natürlich
auch denkbar, in diesem Plattenelement 5 in das Loch 21 ein
Gewinde einzuschneiden und eine Schraube dort einzuschrauben.
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Bei
der Ausführungsform
nach 4 weisen die Seitenwände 6 jeweils fünf Kontaktfüße 9 auf, während die
jeweils anderen Seitenwände 7 jeweils drei
Kontaktfüße 9 aufweisen.
Man kann der Draufsicht der 4 insbesondere
entnehmen, dass die Anschlagflächen 13 von
oben, das heißt
aus der Richtung des Plattenelements 5, zugänglich sind,
so dass man mit einem Werkzeug hier angreifen kann, das das Kontaktelement
dann auf die Leiterplatte aufsetzt.
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5 zeigt
eine Ansicht des Anschlusselements von unten, also entgegengesetzt
zu der Ansicht der 4. Hier ist zu sehen, dass in
dem durch die Seitenwände 6, 7 gebildeten
Käfig der
Kopf 4 eines Bolzens 3 oder einer Schraube angeordnet
sein kann. Es handelt sich im dargestellten Beispiel um einen Sechskantkopf.
Zwei der Außenflächen des Sechskantkopfs
liegen mit geringem Abstand vor der Innenseite der Seitenwände 7,
während
die Spitze zweier anderer Seitenflanken des Schraubenkopfs in die
Ausnehmung 8 der anderen Seitenwände 6 eingreift. Die
Sechskantform führt
schon an sich zu einer Festlegung des Bolzens in Drehrichtung, während das
Eingreifen der Spitze zwischen zwei Seitenflanken des Sechskantkopfs
in die Ausnehmung 8 auch dazu führt, dass der Bolzen 3 nicht
aus dem Käfig
herausfallen kann.
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Während bei
den Ausführungsformen,
die insoweit dargestellt und beschrieben wurden, die Kontaktfüße 9 durch
Abbiegen der zinkenartigen Enden der Seitenwände nach außen gebildet sind, zeigt 6 eine
der 5 entsprechende Darstellung, bei der die Kontaktfüße zweier
Seitenwände 7 nach
innen umgebogen sind. Die Kontaktfüße 9 der beiden anderen
Seitenwände 6 sind
nach außen
umgebogen. Dadurch wird eine Einrichtung geschaffen, bei der die
Grundfläche,
die für
das Auflöten
des Kontaktelements auf der Leiterplatte zur Verfügung stehen muss,
kleiner ist.