DE102009053426B4 - Electrical contact element - Google Patents

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Abstract

Elektrisches Kontaktelement (10) mit einer Bodenplatte (12) mit daran vorgesehenen Positionierelementen (14, 15, 16) zur Vorpositionierung an einer Leiterplatte (18), mit einer Werkzeugaufnahmefläche (20) und mit einem sich an der Werkzeugaufnahmefläche (20) anschließenden Anschlusskörper (22), wobei mit dem Anschlusskörper (22) ein elektrischer Kontakt herstellbar ist, wobei die Werkzeugaufnahmefläche (20) über mindestens einen Verbindungsschenkel (24) mit der Bodenplatte (12) federnd verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Verbindungsschenkel (24, 25) vorgesehen sind und wobei jeweils zwei Verbindungsschenkel (24, 25), die Werkzeugaufnahmefläche (20) sowie ein Positionierelement (16) eine Aussparung (26) einschließen, wobei an dem zu den Verbindungsschenkeln (24, 25) hin gesehenen gegenüberliegenden Ende der Werkzeugaufnahmefläche (20) der Anschlusskörpern (22) angeordnet ist.Electrical contact element (10) with a base plate (12) with positioning elements (14, 15, 16) provided therefor for pre-positioning on a printed circuit board (18), with a tool receiving surface (20) and with a connecting body (20) adjoining the tool receiving surface (20) 22), an electrical contact being able to be established with the connecting body (22), the tool receiving surface (20) being connected to the base plate (12) in a resilient manner via at least one connecting leg (24), characterized in that at least two connecting legs (24, 25 ) are provided and in each case two connecting legs (24, 25), the tool receiving surface (20) and a positioning element (16) enclose a recess (26), the opposite end of the tool receiving surface (facing the connecting legs (24, 25) 20) the connecting bodies (22) is arranged.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrisches Kontaktelement mit einer Bodenplatte mit Positionierelementen zur Vorpositionierung an einer Leiterplatte, mit einer Werkzeugaufnahmefläche und mit einem sich an der Werkzeugaufnahmefläche anschließenden Anschlusskörper, wobei mit dem Anschlusskörper ein elektrischer Kontakt herstellbar ist, und wobei die Werkzeugaufnahmefläche über mindestens einen Verbindungsschenkel mit der Bodenplatte federnd verbunden ist.The present invention relates to an electrical contact element with a base plate with positioning elements for prepositioning on a printed circuit board, with a tool receiving surface and with a connecting body adjoining the tool receiving surface, electrical contact being able to be produced with the connecting body, and the tool receiving surface being connected to at least one connecting leg the base plate is resiliently connected.

Elektrische Kontaktelemente dienen dazu, Leiterbahnen, die sich auf Leiterplatten befinden, mit einem elektrischen Gegenkontakt zu verbinden. Besonders wichtig ist es, dass das elektrische Kontaktelement mechanische, thermische sowie elektrische Belastung aufnehmen kann, um eine sichere Kontaktierung zu gewährleisten.Electrical contact elements are used to connect conductor tracks, which are located on printed circuit boards, to an electrical mating contact. It is particularly important that the electrical contact element can absorb mechanical, thermal and electrical loads in order to ensure reliable contacting.

Aus der DE 20 2005 005 354 U1 ist eine Anordnung mit einem Kontaktelement bekannt, bei welcher eine Kontaktzunge an der Bodenplatte federnd angelenkt ist und zur Ausbildung einer elektrischen Kontaktierung dient. Der elektrische Kontakt wird hierbei über ein Blechteil hergestellt, das horizontal zur Bodenplatte zwischen Zunge und Bodenplatte eingeschoben wird. Eine zur Bodenplatte senkrechte elektrische Verbindung ist mit diesem Kontaktelement schwer herzustellen, da das Kontaktelement eine zu geringere Flexibilität aufweisen würde, wenn die Kontaktzunge mittels einer Schweißverbindung oder einer sonstigen dem Fachmann bekannten Verbindung montiert würde. Dies hätte zur Folge, dass die Lötverbindung zwischen der Bodenplatte und der Leiterplatte mit der Dauer der permanenten Belastung sich lösen würde, was zu einem Versagen der damit verbundenen elektrischen Geräte führen würde.From the DE 20 2005 005 354 U1 an arrangement with a contact element is known in which a contact tongue is resiliently articulated on the base plate and is used to form an electrical contact. The electrical contact is made via a sheet metal part that is inserted horizontally to the base plate between the tongue and base plate. An electrical connection perpendicular to the base plate is difficult to produce with this contact element, since the contact element would have too little flexibility if the contact tongue were mounted by means of a welded connection or another connection known to the person skilled in the art. This would have the consequence that the soldered connection between the base plate and the printed circuit board would loosen with the duration of the permanent load, which would lead to failure of the associated electrical devices.

Darüber hinaus sind aus der US 4,640,561 A , DE 25 47 886 C2 , DE 83 03 418 U1 und der DE 40 34 423 A1 federnde Kontaktelemente mit Positioniermitteln zur Befestigung auf einer Leiterplatte bekannt.In addition, from the US 4,640,561 A , DE 25 47 886 C2 , DE 83 03 418 U1 and the DE 40 34 423 A1 Resilient contact elements with positioning means for mounting on a circuit board are known.

Aufgabe der Erfindung demgegenüber ist es, ein elektrisches Kontaktelement zu schaffen, das eine höhere Lebensdauer gewährt und kostengünstig herstellbar und montierbar ist.In contrast, the object of the invention is to provide an electrical contact element which grants a longer service life and can be produced and assembled economically.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein elektrisches Kontaktelement mit dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by an electrical contact element with the characterizing part of claim 1.

Das erfindungsgemäße elektrische Kontaktelement weist zwei Verbindungsschenkel auf, wobei jeweils zwei Verbindungsschenkel, die Werkzeugaufnahmefläche sowie ein Positionierelement eine Aussparung einschließen, wobei an dem zu den Verbindungsschenkeln hin gesehenen gegenüberliegenden Ende der Werkzeugaufnahmefläche der Anschlusskörpern angeordnet ist.The electrical contact element according to the invention has two connecting legs, two connecting legs, the tool receiving surface and a positioning element each enclosing a recess, the connecting bodies being arranged on the opposite end of the tool receiving surface facing the connecting legs.

Eine derartige Ausgestaltung eines elektrischen Kontaktelements ist besonders einfach herzustellen, da das gesamte Bauteil einstückig ausgebildet ist. Die Aussparung sowie die Positionierelemente werden aus dem Grundkörper ausgestanzt, so dass die Herstelllung kostengünstig ist. Dadurch, dass die Bodenplatte mit der Werkzeugaufnahmefläche über mindestens zwei federnde Schenkel miteinander verbunden ist, weist das elektrische Kontaktelement eine Flexibilität auf, die eine möglichst geringe Belastung der großflächigen Lötstelle zwischen Bodenplatte und Leiterplatte zur Folge hat, sofern eine stabile Schweiß- oder eine sonstige dem Fachmann bekannte Verbindung zwischen dem Anschlusskörper und dem Gegenkontakt herrscht. Auf diese Weise kann das elektrische Kontaktelement mechanische, thermische sowie elektrische Belastungen aufnehmen, und letztendlich eine sichere Kontaktierung sowie eine hohe Lebensdauer gewährleisten.Such an embodiment of an electrical contact element is particularly simple to manufacture, since the entire component is formed in one piece. The recess and the positioning elements are punched out of the base body, so that production is inexpensive. Due to the fact that the base plate is connected to the tool receiving surface via at least two resilient legs, the electrical contact element has a flexibility that results in the smallest possible load on the large solder joint between the base plate and the printed circuit board, provided that a stable welding or other one There is a known connection between the connecting body and the mating contact. In this way, the electrical contact element can absorb mechanical, thermal and electrical loads and ultimately ensure reliable contacting and a long service life.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Federkraft der Verbindungsschenkel durch die Breite der Aussparung und damit über eine Veränderung der Querschnitte der Verbindungsschenkel zwischen den beiden Verbindungsschenkeln einstellbar. Somit ist schnell, einfach und sehr kostengünstig ein elektrisches Kontaktelement mit einer gewünschten Federkraft herstellbar.
Vorzugsweise weist der Anschlusskörper einen Schweißbuckel auf.According to a preferred embodiment, the spring force of the connecting legs can be adjusted by the width of the recess and thus by changing the cross sections of the connecting legs between the two connecting legs. An electrical contact element with a desired spring force can thus be produced quickly, easily and very inexpensively.
The connector body preferably has a welding boss.

Vorzugsweise weisen die Positionierelemente an ihrem distalen Ende eine beispielsweise als Fase ausgebildete verringerte Breite auf. Dadurch wird das Einsetzen der Positionierelemente in die entsprechenden Ausnehmungen auf der Leiterplatte vereinfacht, da ein Verkanten zwischen Leiterplatte und Positionierelement umgangen wird.The positioning elements preferably have a reduced width, for example in the form of a chamfer, at their distal end. This simplifies the insertion of the positioning elements into the corresponding recesses on the printed circuit board, since tilting between the printed circuit board and the positioning element is avoided.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Aussparung durch Ausstanzen herstellbar, wobei ein Ausstanzkörper vorzugsweise ein Positionierelement bildet. Das Ausstanzen von Körpern ist einfach und kostengünstig, zudem wird der ausgestanzte Körper hierbei als Positionierelement genutzt, so dass ein weiterer Stanzvorgang zur Herstellung des Positionerelements eingespart werden kann.According to a preferred embodiment, the recess can be produced by punching out, a punching body preferably forming a positioning element. The punching out of bodies is simple and inexpensive, in addition the punched out body is used here as a positioning element, so that a further punching process for producing the positioner element can be saved.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing.

Es zeigt:

  • 1 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktelements.
  • 2 eine Seitenansicht des Kontaktelements.
  • 3 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktelements.
It shows:
  • 1 a perspective view of the electrical contact element according to the invention.
  • 2nd a side view of the contact element.
  • 3rd a perspective view of the electrical contact element according to the invention.

1 zeigt ein elektrisches Kontaktelement 10 zur Herstellung einer Verbindung zwischen einer Leiterplatte 18 und einem senkrecht dazu stehenden Gegenkontakt 19. 1 shows an electrical contact element 10th for establishing a connection between a circuit board 18th and a perpendicular counter contact 19th .

Das elektrische Kontaktelement 10 besteht aus einem einstückig ausgebildeten Grundkörper 11, der eine Bodenplatte 12 mit daran vorgesehenen Positionierelementen 14, 15, 16 aufweist, wobei die Positionierelemente 14, 15, 16 durch Ausstanzen aus dem Grundkörper 11 herstellbar sind. Die Bodenplatte 12 besteht aus einem im Wesentlichen rechteckigen Körper mit einem ersten Ende 28 und einem dazu gegenüberliegenden zweiten Ende 29, wobei zwei der Positionierelemente 14, 15 nahe dem ersten Ende 28 und das Positionierelement 16 am zweiten Ende 29 angeordnet sind. Die Positionierelemente 14, 15, 16 bilden einen im Wesentlichen rechten Winkel zur Unterseite der Bodenplatte 12. Des Weiteren weisen die Positionierelemente 14, 15, 16 an ihrem distalen Ende eine als Fase ausgebildete verringerte Breite auf.The electrical contact element 10th consists of a one-piece body 11 which is a floor slab 12th with positioning elements provided on it 14 , 15 , 16 has, the positioning elements 14 , 15 , 16 by punching out the basic body 11 are producible. The bottom plate 12th consists of a substantially rectangular body with a first end 28 and an opposite second end 29 , two of the positioning elements 14 , 15 near the first end 28 and the positioning element 16 at the second end 29 are arranged. The positioning elements 14 , 15 , 16 form an essentially right angle to the underside of the base plate 12th . Furthermore, the positioning elements 14 , 15 , 16 at its distal end a reduced width designed as a chamfer.

Am zweiten Ende 29 der Bodenplatte 12 bilden zwei Verbindungsschenkel 24, 25 eine federnde Verbindung zu einer Werkzeugaufnahmefläche 20. Die Verbindungsschenkel 24, 25 sind senkrecht in einem im Wesentlichen rechten Winkel zur Bodenplatte 12 angeordnet. Beide Verbindungsschenkel 24, 25, die Werkzeugaufnahmefläche 20 sowie das Positionierelement 16 schließen eine Aussparung 26 ein. Über die zur Bodenplatte 12 hin gesehene waagerechte Breite der Aussparung 26, ist die waagerechte Breite der Verbindungsschenkel und somit eine Federkraft der Verbindungsschenkel 24, 25 einstellbar. Die Aussparung 26, die durch Ausstanzen herstellbar ist, bildet einen Ausstanzkörper 17, der das Positionierelement 16 ist.At the second end 29 the bottom plate 12th form two connecting legs 24th , 25th a resilient connection to a tool holder surface 20th . The connecting legs 24th , 25th are perpendicular to the base plate at a substantially right angle 12th arranged. Both connecting legs 24th , 25th , the tool holder surface 20th as well as the positioning element 16 close a recess 26 on. Over to the floor slab 12th horizontal width of the recess viewed 26 , is the horizontal width of the connecting leg and thus a spring force of the connecting leg 24th , 25th adjustable. The recess 26 which can be produced by punching out forms a punching body 17th which is the positioning element 16 is.

Die Werkzeugaufnahmefläche 20 ist im vorliegenden Fall eine rechteckige Fläche, die im Wesentlichen parallel zur Bodenplatte 12 angeordnet ist. Es sollte deutlich sein, dass auch eine andere Flächenform möglich ist. Über die Werkzeugaufnahmefläche 20 ist eine automatische Bestückung, wie z.B. mittels des SMD-Verfahrens oder eines anderen dem Fachmann bekannten Verfahrens, möglich. Am zu dem Verbindungsschenkel hin gesehenen gegenüberliegenden Ende der Werkzeugaufnahmefläche 20 ist ein Anschlusskörper 22 angeordnet.The tool receiving surface 20th in the present case is a rectangular surface that is essentially parallel to the base plate 12th is arranged. It should be clear that a different surface shape is also possible. Via the tool holder surface 20th automatic assembly, for example by means of the SMD method or another method known to the person skilled in the art, is possible. At the opposite end of the tool receiving surface, as seen towards the connecting leg 20th is a connector body 22 arranged.

Der Anschlusskörper 22 ist in einem im Wesentlichen rechteckigen Winkel zur Werkzeugaufnahmefläche 20 angeordnet. Der Anschlusskörper 22 bildet einen im Wesentlichen quadratischen Körper, der auf der Rückseite bzw. auf der gegenüberliegenden zur Werkzeugaufnahmefläche hin gesehenen Vorderseite, einen Schweißbuckel 23 aufweist. Der Schweißbuckel 23 kann mittels einer dem Fachmann bekannten Schweißtechnik an einen Gegenkontakt 19 geschweißt werden. Andere sonstige dem Fachmann bekannte Verbindungstechniken, um den Anschlusskörper 22 mit dem Gegenkontakt 19 zu verbinden sind ebenfalls denkbar.The connector body 22 is at a substantially rectangular angle to the tool receiving surface 20th arranged. The connector body 22 forms a substantially square body, the welding boss on the back or on the opposite front facing the tool receiving surface 23 having. The sweat hump 23 can be connected to a mating contact by means of a welding technique known to the person skilled in the art 19th be welded. Other other connection techniques known to the person skilled in the art to the connection body 22 with the counter contact 19th to connect are also conceivable.

Um den unterschiedlichen Materialanforderungen hinsichtlich Materialdicke und Oberflächenbeschaffenheit im Bereich des Löt- und Schweißbereichs Rechnung zu tragen, ist ein Einsatz von gefrästen Blechen und/oder das Vorsehen unterschiedlicher Oberflächenbehandlungen möglich.In order to take into account the different material requirements with regard to material thickness and surface quality in the area of the soldering and welding area, it is possible to use milled metal sheets and / or to provide different surface treatments.

Claims (5)

Elektrisches Kontaktelement (10) mit einer Bodenplatte (12) mit daran vorgesehenen Positionierelementen (14, 15, 16) zur Vorpositionierung an einer Leiterplatte (18), mit einer Werkzeugaufnahmefläche (20) und mit einem sich an der Werkzeugaufnahmefläche (20) anschließenden Anschlusskörper (22), wobei mit dem Anschlusskörper (22) ein elektrischer Kontakt herstellbar ist, wobei die Werkzeugaufnahmefläche (20) über mindestens einen Verbindungsschenkel (24) mit der Bodenplatte (12) federnd verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Verbindungsschenkel (24, 25) vorgesehen sind und wobei jeweils zwei Verbindungsschenkel (24, 25), die Werkzeugaufnahmefläche (20) sowie ein Positionierelement (16) eine Aussparung (26) einschließen, wobei an dem zu den Verbindungsschenkeln (24, 25) hin gesehenen gegenüberliegenden Ende der Werkzeugaufnahmefläche (20) der Anschlusskörpern (22) angeordnet ist.Electrical contact element (10) with a base plate (12) with positioning elements (14, 15, 16) provided therefor for pre-positioning on a printed circuit board (18), with a tool receiving surface (20) and with a connecting body (20) adjoining the tool receiving surface (20) 22), an electrical contact being able to be established with the connecting body (22), the tool receiving surface (20) being connected to the base plate (12) in a resilient manner via at least one connecting leg (24), characterized in that at least two connecting legs (24, 25 ) are provided and in each case two connecting legs (24, 25), the tool receiving surface (20) and a positioning element (16) enclose a recess (26), the opposite end of the tool receiving surface (facing the connecting legs (24, 25) 20) the connecting bodies (22) is arranged. Elektrisches Kontaktelement (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Breite der Aussparung (26) zwischen den beiden Verbindungsschenkeln (24, 25) eine Federkraft der Verbindungsschenkel (24, 25) einstellbar ist.Electrical contact element (10) after Claim 1 , characterized in that a spring force of the connecting legs (24, 25) can be adjusted by the width of the recess (26) between the two connecting legs (24, 25). Elektrisches Kontaktelement (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlusskörper (22) einen Schweißbuckel (23) aufweist.Electrical contact element (10) after Claim 1 or 2nd , characterized in that the connecting body (22) has a welding boss (23). Elektrisches Kontaktelement (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierelemente (14, 15, 16) an ihrem distalen Ende eine verringerte Breite aufweisen.Electrical contact element (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the positioning elements (14, 15, 16) have a reduced width at their distal end. Elektrisches Kontaktelement (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (26) durch Ausstanzen herstellbar ist, wobei ein Ausstanzkörper (17) ein Positionierelement (16) bildet.Electrical contact element (10) according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the recess (26) can be produced by punching out, a punching body (17) forming a positioning element (16).
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