DE102012016281A1 - Electrical connection arrangement and its components - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine elektrische Verbindungsanordnung zur elektrischen Verbindung eines ersten elektrischen Bauteils (1) mit einem zweiten elektrischen Bauteil (2), wobei die elektrische Verbindungsanordnung wenigstens ein an dem ersten elektrischen Bauteil (1) befestigtes und damit elektrisch verbundenes erstes elektrisches Kontaktelement (10) und wenigstens ein elektrisch leitendes Brückenelement (30, 40) aufweist, das mit dem ersten elektrischen Kontaktelement (10) und dem zweiten elektrischen Bauteil (2) elektrisch und mechanisch verbindbar oder verbunden ist und, wenn es damit verbunden ist, eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten elektrischen Bauteil (1, 2) herstellt, wobei die Verbindungsstelle zwischen dem ersten elektrischen Kontaktelement (10) und dem Brückenelement (30, 40) als steckbare elektrische Verbindung ausgebildet ist, die wenigstens einen Steckkontakt (11) und wenigstens einen dem Steckkontakt (11) als Gegenstück zugeordneten Gegensteckkontakt (31, 41) aufweist, wobei der Steckkontakt (11) mehrere hintereinander in einer Reihe angeordnete Aufnahmepositionen (12) für den Gegensteckkontakt (31, 41) aufweist und der Gegensteckkontakt (31, 41) dazu eingerichtet ist, im mit dem Steckkontakt (11) verbundenen Zustand bei einer in Erstreckungsrichtung (L) der Reihenanordnung der Aufnahmepositionen (12) zwischen dem Steckkontakt (11) und dem Gegensteckkontakt (31, 41) wirkenden Kraft von einer Aufnahmeposition (12) zu einer anderen Aufnahmeposition (12) springen zu können. Die Erfindung betrifft außerdem ein Brückenelement einer solchen elektrischen Verbindungsanordnung sowie ein als erstes oder zweites elektrisches Kontaktelement einer solchen Verbindungsanordnung ausgebildetes Kontaktelement.The invention relates to an electrical connection arrangement for the electrical connection of a first electrical component (1) to a second electrical component (2), the electrical connection arrangement at least one first electrical contact element (10) fastened to the first electrical component (1) and electrically connected to it. and at least one electrically conductive bridge element (30, 40) which is electrically and mechanically connectable or connected to the first electrical contact element (10) and the second electrical component (2) and, if it is connected thereto, an electrical connection between the first and second electrical components (1, 2), the connection point between the first electrical contact element (10) and the bridge element (30, 40) being designed as a pluggable electrical connection, the at least one plug contact (11) and at least one dem Plug contact (11) as a counterpart associated counterpart kcontact (31, 41), the plug contact (11) having several receiving positions (12) arranged one behind the other in a row for the mating plug contact (31, 41) and the mating plug contact (31, 41) being set up to be connected to the plug contact ( 11) connected state with a force acting in the direction of extension (L) of the row arrangement of the receiving positions (12) between the plug contact (11) and the mating plug contact (31, 41) from one receiving position (12) to another receiving position (12) . The invention also relates to a bridge element of such an electrical connection arrangement and a contact element designed as a first or second electrical contact element of such a connection arrangement.
Description
Die Erfindung betrifft eine elektrische Verbindungsanordnung zur elektrischen Verbindung eines ersten elektrischen Bauteils mit einem zweiten elektrischen Bauteil gemäß Anspruch 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein Brückenelement einer solchen elektrischen Verbindungsanordnung gemäß Anspruch 13 sowie ein als erstes oder zweites elektrisches Kontaktelement einer solchen Verbindungsanordnung ausgebildetes Kontaktelement gemäß Anspruch 14.The invention relates to an electrical connection arrangement for the electrical connection of a first electrical component with a second electrical component according to claim 1. The invention also relates to a bridge element of such an electrical connection arrangement according to
Die elektrische Verbindungsanordnung sowie deren einzelne Bauteile eignen sich insbesondere, um einen elektrischen Kontakt zu einer elektrischen Leiterplatte oder ähnlichen elektrischen Bauteilen herzustellen, bei denen ein elektrisches Kontaktelement relativ starr an dem elektrischen Bauteil befestigt ist, z. B. durch Auflöten, und wobei die elektrische Verbindung zu dem elektrischen Bauteil über eine steckbare elektrische Verbindung erfolgt. Bekannte elektrische Verbindungsanordnungen solcher Art erweisen sich als nicht ausreichend langlebig, insbesondere unter harten Einsatzbedingungen.The electrical connection assembly and its individual components are particularly suitable for making electrical contact to an electrical circuit board or similar electrical components, in which an electrical contact element is fixed relatively rigidly to the electrical component, for. B. by soldering, and wherein the electrical connection to the electrical component via a pluggable electrical connection. Known electrical connection arrangements of this kind prove to be not sufficiently durable, especially under harsh operating conditions.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Verbindungsanordnung, bei der eine Steckverbindung vorgesehen ist, zur elektrischen Verbindung eines ersten elektrischen Bauteils mit einem zweiten elektrischen Bauteil anzugeben, die robuster und langlebiger ist als bekannte Verbindungsanordnungen. Ferner sollen vorteilhafte Einzelelemente einer solchen elektrischen Verbindungsanordnung angegeben werden.The invention has for its object to provide an electrical connection assembly in which a connector is provided for electrically connecting a first electrical component with a second electrical component, which is more robust and durable than known connection arrangements. Furthermore, advantageous individual elements of such an electrical connection arrangement are to be specified.
Diese Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 gelöst durch eine elektrische Verbindungsanordnung zur elektrischen Verbindung eines ersten elektrischen Bauteils mit einem zweiten elektrischen Bauteil, wobei die elektrische Verbindungsanordnung wenigstens ein an dem ersten Bauteil befestigtes und damit elektrisch verbundenes erstes elektrisches Kontaktelement und wenigstens ein elektrisch leitendes Brückenelement aufweist, das mit dem ersten elektrischen Kontaktelement und dem zweiten elektrischen Bauteil elektrisch und mechanisch verbindbar oder verbunden ist und, wenn es damit verbunden ist, eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten elektrischen Bauteil herstellt, wobei die Verbindungsstelle zwischen dem ersten elektrischen Kontaktelement und dem Brückenelement als steckbare elektrische Verbindung ausgebildet ist, die wenigstens einen Steckkontakt und wenigstens einen dem Steckkontakt als Gegenstück zugeordneten Gegensteckkontakt aufweist, wobei der Steckkontakt mehrere hintereinander in einer Reihe angeordnete Aufnahmepositionen für den Gegensteckkontakt aufweist und der Gegensteckkontakt dazu eingerichtet ist, im mit dem Steckkontakt verbundenen Zustand bei einer in Erstreckungsrichtung der Reihenanordnung der Aufnahmepositionen zwischen dem Steckkontakt und dem Gegensteckkontakt wirkenden Kraft von einer Aufnahmeposition zu einer anderen Aufnahmeposition springen zu können. Der Gegensteckkontakt kann dabei von einer zur nächsten Aufnahmeposition springen oder gleich mehrere Aufnahmepositionen überspringen. Das Springen des Gegensteckkontakts in eine andere Aufnahmeposition erfolgt insbesondere dann, wenn eine zwischen dem Steckkontakt und dem Gegensteckkontakt wirkende Kraft einen bestimmten Grenzwert überschreitet. Die Aufnahmepositionen des Steckkontakts sind dabei elektrisch leitend miteinander verbunden.This object is achieved according to claim 1 by an electrical connection arrangement for the electrical connection of a first electrical component to a second electrical component, wherein the electrical connection arrangement has at least one first electrical contact element fixed to the first component and at least one electrically conductive bridge element, which is electrically and mechanically connectable or connected to the first electrical contact element and the second electrical component and, when connected thereto, establishes an electrical connection between the first and the second electrical component, the junction between the first electrical contact element and the bridge element is designed as a pluggable electrical connection having at least one plug contact and at least one mating contact associated with the mating contact counterpart contact, wherein the plug contact several Re arranged one behind the other in a row receiving positions for the mating plug contact and the mating plug contact is adapted to jump in connected to the plug contact state at a direction of extension of the series arrangement of the receiving positions between the plug contact and the mating contact force from a receiving position to another recording position , The mating plug contact can jump from one to the next recording position or skip several recording positions. The jumping of the mating plug contact in a different receiving position takes place in particular when an acting between the plug contact and the mating contact force exceeds a certain limit. The receiving positions of the plug-in contact are electrically conductively connected to each other.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass mittels der vorgeschlagenen elektrischen Verbindungsanordnung auch bei ungünstigen äußeren Einsatzbedingungen eine elektrische Verbindung mittels einer Steckverbindung hergestellt werden kann, z. B. bei ungünstigen Umgebungsbedingungen oder bei auf die elektrische Steckverbindung einwirkenden Schlag- oder Stoßbelastungen oder sonstigen Kräften. Dadurch, dass der Steckkontakt mehrere hintereinander in einer Reihe angeordnete Aufnahmepositionen für den Gegensteckkontakt aufweist und dieser Gegensteckkontakt bei äußerer Krafteinwirkung von einer Aufnahmeposition zu einer anderen Aufnahmeposition springen kann, wird ein Kraft- bzw. Längenausgleich geschaffen, wobei zugleich immer eine definierte Steckposition zwischen dem Steckkontakt und dem Gegensteckkontakt sichergestellt wird, da dieser nur in diskrete Aufnahmepositionen springen und sich darin befinden kann. Ein gleichmäßiges geringes Hin- und Her-Verschieben zwischen dem Steckkontakt und dem Gegensteckkontakt in Richtung der Reihe der Aufnahmepositionen wird dagegen vermieden. Hierdurch kann die bei solchen Steckverbindungen sonst auftretende Reibkorrosion praktisch eliminiert werden oder zumindest auf ein vernachlässigbares Maß reduziert werden. Es wird durch die Aufnahmepositionen jeweils ein fester örtlich definierter Kontaktpunkt vorgegeben, der auf gute elektrische Übergänge zwischen dem Steckkontakt und dem Gegensteckkontakt optimiert werden kann. Der Gegensteckkontakt kann jeweils formschlüssig in einer Aufnahmeposition des Steckkontakts aufgenommen werden.The invention has the advantage that by means of the proposed electrical connection arrangement, even in unfavorable external conditions of use, an electrical connection can be made by means of a plug connection, for. B. in unfavorable environmental conditions or acting on the electrical connector shock or shock loads or other forces. Characterized in that the plug contact has a plurality of successively arranged in a row receiving positions for the mating plug contact and this mating plug can jump with external force from a receiving position to another receiving position, a force or length compensation is created, at the same time always a defined plug position between the plug contact and the mating plug is ensured, since it can only jump into discrete recording positions and can be located therein. A smooth little back-and-forth displacement between the plug contact and the mating contact in the direction of the row of recording positions is avoided. As a result, the otherwise occurring in such connectors fretting corrosion can be virtually eliminated or at least reduced to a negligible degree. It is given by the receiving positions in each case a fixed locally defined contact point, which can be optimized for good electrical transitions between the plug contact and the mating plug contact. The mating plug contact can each be positively received in a receiving position of the plug contact.
Die Erfindung hat außerdem den Vorteil, dass infolge der Steckverbindung eine Austauschbarkeit des ersten elektrischen Bauteils bzw. des zweiten elektrischen Bauteils gewährleistet werden kann. Auch ein Herausreißen des ersten elektrischen Bauteils bzw. zweiten elektrischen Bauteils nach oben, d. h. in Steckrichtung, ist möglich, wobei das Brückenelement mitgenommen wird, ohne dass die Steckverbindung an sich beschädigt wird.The invention also has the advantage that due to the connector interchangeability of the first electrical component or the second electrical component can be ensured. Also a tearing out of the first electrical component or second electrical component upwards, d. H. in the insertion direction, is possible, with the bridge element is taken, without the plug connection is damaged in itself.
Das erste und/oder das zweite elektrische Bauteil kann z. B. eine elektrische Leiterplatte sein. The first and / or the second electrical component can, for. B. be an electrical circuit board.
Die elektrische Verbindungsanordnung kann derart ausgebildet sein, dass die genannte Steckverbindung mit dem mehrere hintereinander in einer Reihe angeordnete Aufnahmepositionen aufweisenden Steckkontakt nur einseitig vorgesehen ist, z. B. auf der Seite des ersten elektrischen Kontaktelements. In diesem Fall kann die für den Kontakt zum zweiten elektrischen Bauteil vorgesehene Seite der elektrischen Verbindungsanordnung prinzipiell in jeder anderen denkbaren Art und Weise ausgebildet sein, z. B. als Schraubanschluss, Steckanschluss, Federkraftklemmanschluss oder Lötanschluss. Gemäß einer in Anspruch 2 genannten Weiterbildung der Erfindung kann die elektrische Verbindungsanordnung auch an der Seite, in der die elektrische Verbindung zum zweiten elektrischen Bauteil hergestellt werden soll, gleichermaßen aufgebaut sein wie an der Seite, die die elektrische Verbindung zum ersten elektrischen Bauteil herstellt. Eine solche elektrische Verbindungsanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Verbindungsanordnung zusätzlich wenigstens ein an dem zweiten elektrischen Bauteil befestigtes und damit elektrisch verbundenes zweites elektrisches Kontaktelement aufweist, das Brückenelement mit dem ersten und dem zweiten elektrischen Kontaktelement elektrisch und mechanisch verbindbar oder verbunden ist und, wenn es damit verbunden ist, eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten elektrischen Bauteil herstellt, wobei die Verbindungsstelle zwischen dem zweiten elektrischen Kontaktelement und dem Brückenelement als steckbare elektrische Verbindung ausgebildet ist, die wenigstens einen Steckkontakt und wenigstens einen dem Steckkontakt als Gegenstück zugeordneten Gegensteckkontakt aufweist, wobei der Steckkontakt mehrere hintereinander in einer Reihe angeordnete Aufnahmepositionen für den Gegensteckkontakt aufweist und der Gegensteckkontakt dazu eingerichtet ist, im mit dem Steckkontakt verbundenen Zustand bei einer in Erstreckungsrichtung der Reihenanordnung der Aufnahmepositionen zwischen dem Steckkontakt und Gegensteckkontakt wirkenden Kraft von einer Aufnahmeposition zu einer anderen Aufnahmeposition springen zu können. Dies hat den Vorteil, dass die zuvor bereits erläuterte vorteilhafte Kontaktierung auf beiden Seiten der elektrischen Verbindungsanordnung realisiert werden kann. Eine solche Anordnung ist z. B. vorteilhaft einsetzbar für eine direkte Verbindung zwischen zwei elektrischen Leiterplatten.The electrical connection arrangement may be designed such that said plug-in connection is provided with the plug-in contact having a plurality of successively arranged in a row receiving positions only on one side, z. B. on the side of the first electrical contact element. In this case, the provided for the contact to the second electrical component side of the electrical connection assembly may be formed in principle in any other conceivable manner, for. As a screw connection, plug-in connection, spring-cage connection or solder connection. According to a further development of the invention mentioned in
Der Steckkontakt mit den mehreren Aufnahmepositionen kann wahlweise Teil des ersten bzw. zweiten elektrischen Kontaktelements oder Teil des Brückenelements sein. Der Gegensteckkontakt ist dann als Teil des jeweils anderen Elements ausgebildet. Das erste bzw. zweite elektrische Kontaktelement kann insbesondere starr an dem ersten bzw. zweiten elektrischen Bauteil befestigt sein, z. B. angelötet sein. Das erste bzw. das zweite elektrische Kontaktelement kann z. B. auch als Einpresskontakt ausgebildet sein, derart, dass es zum Einpressen in eine Kontaktöffnung einer elektrischen Leiterplatte oder eines anderen elektrischen Bauteils eingerichtet ist.The plug contact with the plurality of receiving positions may optionally be part of the first or second electrical contact element or part of the bridge element. The mating contact is then formed as part of the other element. The first or second electrical contact element may in particular be rigidly attached to the first or second electrical component, for. B. soldered. The first and the second electrical contact element may, for. Example, be designed as a press-in contact, such that it is adapted for pressing into a contact opening of an electrical circuit board or other electrical component.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung erstreckt sich die Steckrichtung zum Zusammenstecken des Steckkontakts mit dem Gegensteckkontakt im Wesentlichen rechtwinklig zur Erstreckungsrichtung der Reihenanordnung der Aufnahmepositionen. Hierdurch kann insbesondere eine Trennung und damit eine Entkopplung der Steckrichtung von der Richtung des durch die Vielzahl der Aufnahmepositionen geschaffenen Längenausgleichs ermöglicht werden.According to an advantageous embodiment of the invention, the plugging direction for mating the plug contact with the mating plug contact extends substantially perpendicular to the extension direction of the row arrangement of the receiving positions. In this way, in particular a separation and thus a decoupling of the plugging direction from the direction of the length compensation provided by the plurality of receiving positions can be made possible.
Die Reihenanordnung der Aufnahmepositionen erstreckt sich in vielen Fällen in Richtung der Längsachse des Brückenelements. Wird die elektrische Verbindungsanordnung beispielsweise zur elektrischen Kontaktierung einer Leiterplatte verwendet, so kann das erste elektrische Kontaktelement beispielsweise auf der Oberseite der Leiterplatte aufgelötet sein und von der Leiterplatte z. B. senkrecht abragen. Dann erstreckt sich die Reihenanordnung der Aufnahmepositionen in einer Richtung quer dazu, d. h. in einer Ebene parallel zur Oberfläche der Leiterplatte. Der Gegensteckkontakt wird dann von oben auf die Leiterplatte auf einen Steckkontakt aufgesteckt und stellt eine Verbindung z. B. zu einem seitlich von der Leiterplatte angeordneten zweiten elektrischen Bauteil her, z. B. einer zweiten Leiterplatte, die in derselben Ebene angeordnet sein kann, wie die erste Leiterplatte.The series arrangement of the receiving positions extends in many cases in the direction of the longitudinal axis of the bridge element. If the electrical connection arrangement used, for example, for making electrical contact with a printed circuit board, so the first electrical contact element may be soldered, for example, on the top of the circuit board and z. B. protrude vertically. Then, the series arrangement of the pickup positions extends in a direction transverse thereto, i. H. in a plane parallel to the surface of the circuit board. The mating plug is then plugged from the top of the circuit board to a plug-in contact and provides a connection z. B. to a side of the circuit board arranged second electrical component ago, z. B. a second circuit board, which may be arranged in the same plane as the first circuit board.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das Brückenelement wenigstens einen elastisch federnden oder plastischen Längenausgleichsbereich auf, durch den in Erstreckungsrichtung der Reihenanordnung der Aufnahmepositionen vom Brückenelement wirkende Kräfte durch eine Längenänderung des Brückenelements kompensierbar sind. Dies hat den Vorteil, dass kleine Kräfte bzw. kleine Abstandsänderungen zwischen dem ersten elektrischen Bauteil und dem zweiten elektrischen Bauteil zunächst von dem Längenausgleichsbereich aufgefangen und kompensiert werden können, ohne dass dies gleich zu einem Überspringen des Gegensteckkontakts in eine andere Aufnahmeposition des Steckkontakts führen muss. Hierdurch können insbesondere Mikrobewegungen kompensiert werden, ohne dass es im Bereich der Steckverbindung zu Reibung und damit verbundener Reibungskorrosion kommt. Steigt die Kraft bzw. die Abstandsänderung zwischen dem ersten und dem zweiten elektrischen Bauteil jedoch an, bis ein gewisser Schwellenwert überschritten ist, wird dies durch ein Überspringen des Gegensteckkontakts auf dem Steckkontakt in eine andere Aufnahmeposition kompensiert. Der Längenausgleichsbereich kann als integraler Bestandteil des Brückenelements oder als gesondertes Bauteil in Form eines Längenausgleichselements, das mit dem Brückenelement verbunden ist, realisiert werden.According to an advantageous development of the invention, the bridge element has at least one elastically resilient or plastic length compensation region, by which forces acting on the bridging element in the direction of extension of the row arrangement of the receiving positions can be compensated by a change in length of the bridge element. This has the advantage that small forces or small changes in distance between the first electrical component and the second electrical component can first be absorbed and compensated by the length compensation range, without this having to lead to skipping the mating plug contact into a different receiving position of the plug contact. As a result, in particular micro-movements can be compensated for without friction and associated friction corrosion occurring in the region of the plug connection. But increases the force or the distance change between the first and the second electrical component, to a exceeded certain threshold, this is compensated by skipping the mating contact on the plug contact in a different recording position. The length compensation area can be realized as an integral part of the bridge element or as a separate component in the form of a length compensation element, which is connected to the bridge element.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Längenausgleichsbereich eine Mäander-, Zickzack-, Ziehharmonika- oder Spiralform auf. Hierdurch kann insbesondere ein elastisch federnder Längenausgleichsbereich geschaffen werden.According to an advantageous development of the invention, the length compensation area has a meander, zigzag, accordion or spiral shape. In this way, in particular, an elastically resilient length compensation area can be created.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird ein freier Raum zwischen dem ersten und dem zweiten elektrischen Kontaktelement zur Unterbringung des Längenausgleichsbereichs genutzt. Vorteilhaft können hierzu z. B. die Mäanderschlaufen in Richtung zu dem ersten bzw. dem zweiten elektrischen Kontaktelement und damit in Richtung zu dem ersten bzw. dem zweiten elektrischen Bauteil ausgerichtet sein. Insgesamt kann hierdurch eine kompakte Bauform und geringe Bauhöhe der elektrischen Verbindungsanordnung realisiert werden.According to an advantageous embodiment of the invention, a free space between the first and the second electrical contact element is used to accommodate the length compensation area. Advantageously, this z. B. the meander loops are aligned in the direction of the first and the second electrical contact element and thus in the direction of the first and the second electrical component. Overall, this allows a compact design and low height of the electrical connection arrangement can be realized.
Das Brückenelement kann, wenn es ohne einen speziellen Längenausgleichsbereich ausgebildet ist, auch durch gewisse innere Elastizitäten seines Materials für den Ausgleich kleiner Kräfte oder Abstandsänderungen sorgen.The bridge element can, if it is formed without a special length compensation area, also by certain internal elasticities of its material for the compensation of small forces or changes in distance.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die elektrische Verbindungsanordnung Begrenzungsmittel auf, die dazu eingerichtet sind, ein Herausspringen des Gegensteckkontakts aus einer endseitigen Aufnahmeposition der Reihenanordnung der Aufnahmepositionen zu verhindern. Dies hat den Vorteil, dass ein unerwünschtes und insbesondere undefiniertes komplettes Herausspringen des Gegensteckkontakts aus dem Steckkontakt bei sehr großen Kräften oder Abstandsänderungen zwischen dem ersten und dem zweiten elektrischen Bauteil verhindert werden kann. Damit wird ein unerwünschtes Lösen der elektrischen Verbindungsanordnung mit einem elektrischen Auftrennen vermieden. So kann z. B. der Steckkontakt Begrenzungsmittel aufweisen, die an einem oder an beiden Enden der Reihenanordnung der Aufnahmepositionen angeordnet sind und die dazu eingerichtet sind, ein Herausspringen des Gegensteckkontakts aus einer endseitigen Aufnahmeposition der Reihenanordnung der Aufnahmepositionen zu verhindern.According to an advantageous embodiment of the invention, the electrical connection arrangement on limiting means which are adapted to prevent jumping out of the mating plug contact from an end-side receiving position of the row arrangement of the receiving positions. This has the advantage that an undesirable and especially undefined complete jumping out of the mating plug contact from the plug contact can be prevented for very large forces or changes in distance between the first and the second electrical component. This avoids unwanted loosening of the electrical connection arrangement with electrical disconnection. So z. B. the plug contact limiting means which are arranged at one or both ends of the row arrangement of the receiving positions and which are adapted to prevent jumping out of the mating plug contact from an end-side receiving position of the row arrangement of the receiving positions.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Steckkontakt ein Rillenmuster auf, dessen Täler die Aufnahmepositionen für den Gegensteckkontakt bilden. Das Rillenmuster, das man auch als Riffelung bezeichnen könnte, kann unterschiedliche Oberflächenformen haben. Vorteilhaft ist insbesondere ein Muster mit einer wellenförmigen Oberfläche, weil hierbei scharfe Kanten vermieden werden und hierdurch ein übermäßiger Verschleiß des Gegensteckkontakts in Folge des Überspringens zwischen den Aufnahmepositionen vermieden wird. Die jeweilige Rille des Rillenmusters erstreckt sich dann in Steckrichtung, mit der der Gegensteckkontakt auf den Steckkontakt gesteckt wird. Das Aufstecken des Gegensteckkontakts auf den Steckkontakt erfolgt dann in Richtung der Rillen, d. h. etwa senkrecht zur Erstreckungsrichtung der Reihenanordnung der Aufnahmepositionen. Die einzelnen Rillen können insbesondere parallel zueinander ausgerichtet sein.According to an advantageous embodiment of the invention, the plug contact on a groove pattern whose valleys form the receiving positions for the mating plug. The groove pattern, which could also be called corrugation, can have different surface shapes. Particularly advantageous is a pattern with a wave-shaped surface, because this sharp edges are avoided and thereby excessive wear of the mating plug contact is avoided due to the skip between the receiving positions. The respective groove of the groove pattern then extends in the insertion direction, with which the mating plug contact is placed on the plug contact. The plugging of the mating plug contact on the plug contact then takes place in the direction of the grooves, d. H. approximately perpendicular to the extension direction of the row arrangement of the receiving positions. The individual grooves can in particular be aligned parallel to one another.
Das Rillenmuster kann an einer Oberfläche des Steckkontakts oder z. B. an zwei gegenüberliegenden Oberflächen vorhanden sein. Im letztgenannten Fall kann das Rillenmuster insbesondere gleichphasig auf den gegenüberliegenden Seiten des Steckkontakts angeordnet sein, so dass sich an jeweils gleichen Stellen Erhebungen und Vertiefungen des Rillenmusters ergeben.The groove pattern may be on a surface of the plug contact or z. B. be present on two opposite surfaces. In the latter case, the groove pattern can be arranged in particular in-phase on the opposite sides of the plug contact, so that arise in each case the same points elevations and depressions of the groove pattern.
Bei einem senkrecht von der Leiterplatte abragenden Steckkontakt erstrecken die Rillen sich dann auch in einer Richtung senkrecht zur Leiterplatte.In a protruding perpendicularly from the circuit board plug contact the grooves then extend in a direction perpendicular to the circuit board.
Der Steckkontakt und der Gegensteckkontakt können in prinzipiell beliebiger Weise ausgebildet sein. Insbesondere können bekannte Arten von Steckkontakten und Gegensteckkontakten verwendet werden, wie z. B. Messer-/Gabelkontakte. Der Steckkontakt kann wahlweise als Messerkontakt oder Gabelkontakt ausgebildet sein, der Gegensteckkontakt ist dann jeweils als Gegenstück dazu ausgebildet. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Steckkontakt als Messerkontakt und der Gegensteckkontakt als Gabelkontakt ausgebildet. Hierdurch lassen sich verschiedene vorteilhafte, synergistische Effekte im Zusammenhang mit weiteren nachfolgend genannten Bauteilen der elektrischen Verbindungsanordnung realisieren, z. B. mit einem Brückenelementgehäuse, das als Gehäusebauteil für das Brückenelement vorgesehen ist.The plug contact and the mating contact may be formed in principle any way. In particular, known types of plug contacts and mating plug contacts can be used, such. B. blade / fork contacts. The plug contact can optionally be designed as a blade contact or fork contact, the mating contact is then each formed as a counterpart to it. According to an advantageous embodiment of the invention, the plug contact is designed as a blade contact and the mating plug contact as a fork contact. As a result, various advantageous, synergistic effects in connection with other components of the electrical connection arrangement mentioned below can be realized, for. B. with a bridge element housing, which is provided as a housing component for the bridge element.
Ein weiterer Vorteil ist, dass die aus dem Gabelkontakt resultierende Kontaktkraft im Zusammenspiel mit dem Reibwert die Verschiebekraft beeinflusst, so dass einerseits hieran die Federeigenschaften angepasst werden können, z. B. derart, dass das Federelement hinsichtlich des Stromflusses und der sonstigen Stromeigenschaften optimiert werden kann. Andererseits beeinflusst die Kontaktkraft die Steckkraft, so dass für eine positiv verringerte Steckkraft bei gleichbleibender Verschiebekraft der Reibwert erhöht werden muss. Dies kann in vorteilhafter Weise dadurch erreicht werden, dass sich mit der rillenförmigen Oberfläche des Steckkontakts ein erhöhter mechanischer Verschiebewiderstand ergibt.Another advantage is that the contact force resulting from the fork contact in interaction with the coefficient of friction influences the displacement force, so that on the one hand this the spring properties can be adjusted, for. B. such that the spring element can be optimized in terms of current flow and other current characteristics. On the other hand, the contact force affects the insertion force, so that for a positive reduced insertion force with constant displacement force of Friction value must be increased. This can be achieved in an advantageous manner that results in the groove-shaped surface of the plug contact an increased mechanical displacement resistance.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist auf das Brückenelement ein Brückenelementgehäuse aus Isolierstoff aufgerastet, in dem ein oder mehrere Brückenelemente nebeneinander angeordnet sind. Der Isolierstoff kann z. B. ein Kunststoff sein. Dementsprechend kann das Brückenelementgehäuse z. B. als Kunststoffspritzgussteil hergestellt sein. Das Brückenelementgehäuse hat den Vorteil, dass das Brückenelement manuell leichter mit dem ersten elektrischen Kontaktelement und/oder dem zweiten elektrischen Kontaktelement verbunden werden kann und ebenso leichter manuell davon wieder gelöst werden kann. Zudem wird ein direkter Hautkontakt mit einer elektrisch leitenden Oberfläche des Brückenelements vermieden, so dass auch unerwünschte Effekte, z. B. durch statische Aufladung eines Benutzers, vermieden werden können.According to an advantageous embodiment of the invention, a bridge element housing made of insulating material is latched onto the bridge element, in which one or more bridge elements are arranged side by side. The insulating material may, for. B. be a plastic. Accordingly, the bridge element housing z. B. be made as a plastic injection molded part. The bridge element housing has the advantage that the bridge element can be manually connected more easily to the first electrical contact element and / or the second electrical contact element, and it can also be easily released manually therefrom. In addition, a direct skin contact with an electrically conductive surface of the bridge element is avoided, so that undesirable effects, such. B. by static charging a user can be avoided.
Zum Aufrasten des Brückenelementgehäuses auf das Brückenelement weist das Brückenelement in einer vorteilhaften Ausgestaltung Rastmittel auf, die direkt an dem Brückenelementgehäuse vorgesehen sein können, insbesondere einstückig an dem Brückenelementgehäuse ausgebildet sein können.For latching the bridge element housing on the bridge element, the bridge element in an advantageous embodiment locking means which may be provided directly on the bridge element housing, in particular may be integrally formed on the bridge element housing.
Soweit mehrere nebeneinander angeordnete elektrische Verbindungsanordnungen mit den genannten Brückenelementen hergestellt werden sollen, eignet sich das Brückenelementgehäuse außerdem sehr gut, die mehreren Brückenelemente in einem Brückenelementgehäuse aufzunehmen und nebeneinander anzuordnen. Dies vereinfacht die Handhabung für einen Benutzer besonders dann, wenn eine größere Anzahl von elektrischen Verbindungen mit solchen Brückenelementen hergestellt werden sollen. Durch das gemeinsame Brückenelementgehäuse können die mehreren Brückenelemente schneller und präziser auf die elektrischen Kontaktelemente gesteckt werden.As far as a plurality of juxtaposed electrical connection arrangements are to be made with said bridge elements, the bridge element housing is also very good to accommodate the plurality of bridge elements in a bridge element housing and to arrange next to each other. This simplifies handling for a user, especially when a larger number of electrical connections are to be made with such bridge elements. Due to the common bridge element housing, the plurality of bridge elements can be plugged faster and more precisely on the electrical contact elements.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind Rastmittel zur Halterung des Brückenelementgehäuses an dem Brückenelement im Wirkungsbereich wenigstens eines als Gabelkontakt ausgebildeten Gegensteckkontakts des Brückenelements angeordnet, so dass durch Spreizung des Gegensteckkontakts im auf den Steckkontakt aufgesteckten Zustand die Haltewirkung der Rastmittel erhöht ist. Hierdurch wird die Befestigung des Brückenelementgehäuses an dem Brückenelement durch die Verrastung weiter verbessert. Hierdurch lassen sich bei geringen Montage- bzw. Steckkräften zugleich erhöhte Lösekräfte des Brückenelementgehäuses realisieren.According to an advantageous embodiment of the invention locking means for holding the bridge element housing are arranged on the bridge element in the area of action of at least one designed as a fork contact mating plug contact of the bridge element, so that by spreading the mating plug in the plugged onto the plug contact state, the holding effect of the locking means is increased. As a result, the attachment of the bridge element housing to the bridge element is further improved by the latching. This allows at low assembly or insertion forces simultaneously realize increased release forces of the bridge element housing.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das Brückenelementgehäuse ein Begrenzungsmittel zur Begrenzung der Längenausdehnung des Längenausgleichsbereichs des Brückenelements auf. Dies hat den Vorteil, dass insbesondere durch mechanische Begrenzung die Längenausdehnung des Längenausdehnungsbereichs auf deren zulässigen Maximalwert bzw. Minimalwert begrenzt werden kann, d. h. die Streckung und Stauchung des Längenausgleichsbereichs kann nur bis zum einem vorgegebenen Grenzwert erfolgen. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass das Brückenelement nur im spezifizierten Bereich betrieben wird und nicht spezifizierte, undefinierte Bereiche nicht auftreten können. Insbesondere kann eine Beschädigung des Brückenelements vermieden werden.According to an advantageous embodiment of the invention, the bridge element housing has a limiting means for limiting the longitudinal extent of the length compensation region of the bridge element. This has the advantage that, in particular by mechanical limitation, the length extension of the length expansion range can be limited to its permissible maximum value or minimum value, ie. H. the stretching and compression of the length compensation range can only take place up to a predetermined limit value. This can ensure that the bridge element is operated only in the specified range and unspecified, undefined areas can not occur. In particular, damage to the bridge element can be avoided.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das erste elektrische Kontaktelement und/oder das zweite elektrische Kontaktelement wenigstens ein Leiterplattenverbindungsmittel auf, durch das das Kontaktelement für eine Oberflächenmontage (SMD = Surface Mounted Device) auf einer Leiterplatte eingerichtet ist. Das Leiterplattenverbindungsmittel kann z. B. in Form von einem oder mehreren SMD-Anschlussflächen ausgebildet sein, mit denen das erste bzw. das zweite elektrische Kontaktelement auf SMD-Lötpads einer Leiterplatte gelötet werden kann.According to an advantageous development of the invention, the first electrical contact element and / or the second electrical contact element has at least one printed circuit board connection means, by means of which the contact element for surface mounting (SMD = Surface Mounted Device) is set up on a printed circuit board. The PCB connection means may e.g. B. in the form of one or more SMD pads, with which the first and the second electrical contact element can be soldered to SMD solder pads of a printed circuit board.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das erste und/oder das zweite elektrische Kontaktelement zusammen mit einer Kontaktelementwanne an dem ersten elektrischen Bauteil bzw. dem zweiten elektrischen Bauteil befestigt, wobei die Kontaktelementwanne mittels einer Rastverbindung mit dem ersten bzw. dem zweiten elektrischen Kontaktelement verrastet ist. Dies hat den Vorteil, dass die Montage des ersten bzw. des zweiten elektrischen Kontaktelements an dem ersten bzw. zweiten elektrischen Bauteil vereinfacht werden kann und insbesondere besser automatisiert erfolgen kann, z. B. durch einen Bestückungsautomaten. So kann z. B. die Kontaktelementwanne an einer dem ersten elektrischen Bauteil bzw. dem zweiten elektrischen Bauteil abgewandten Seite eine Ansaugfläche für eine Vakuumansaugung der Kontaktelementwanne aufweisen. Dann kann mittels der Vakuumansaugung zugleich auch das mit der Kontaktelementwanne verbundene erste bzw. zweite elektrische Kontaktelement an dem ersten bzw. zweiten elektrischen Bauteil fixiert werden, um dann endgültig z. B. mittels Verlötung an diesem befestigt zu werden. Die Kontaktelementwanne kann insbesondere zur Aufnahme mehrerer elektrischer Kontaktelemente nebeneinander ausgebildet sein.According to an advantageous embodiment of the invention, the first and / or the second electrical contact element is fastened together with a contact element trough on the first electrical component or the second electrical component, wherein the contact element trough is latched by means of a latching connection with the first and the second electrical contact element , This has the advantage that the assembly of the first and the second electrical contact element on the first and second electrical component can be simplified and in particular can be done better automated, z. B. by a placement machine. So z. B. the contact element trough on a side facing away from the first electrical component or the second electrical component side have a suction for a Vakuumansaugung the contact element trough. Then, by means of the vacuum suction at the same time also the first or second electrical contact element connected to the contact element trough can be fixed to the first or second electrical component, in order then to finally reach z. B. to be attached by soldering to this. The contact element trough can be formed adjacent to one another, in particular for receiving a plurality of electrical contact elements.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Kontaktelementwanne Dome auf, welche beidseits eines Kontaktmessers des als Messerkontakt ausgebildeten ersten bzw. zweiten elektrischen Kontaktelements dessen Leiterplattenverbindungsmittel übergreifen. Das erste bzw. zweite elektrischen Kontaktelement kann zur Vereinfachung der Montage an der Leiterplatte zuvor mit einer Kontaktelementwanne zu einer Einheit verbunden werden, z. B. über eine Rast- oder Klemmverbindung zwischen diesen Bauteilen.According to an advantageous embodiment of the invention, the contact element trough dome, which on both sides of a contact blade of the Knife contact formed first and second electrical contact element overlap the circuit board connecting means. The first and second electrical contact element may be previously connected to simplify the mounting on the circuit board with a contact element trough to a unit, for. B. via a latching or clamping connection between these components.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist das Kontaktmesser des ersten bzw. des zweiten elektrischen Kontaktelements randseitig U-förmig von den Domen der Kontaktelementwanne umschlossen. Dies hat den Vorteil, dass eine bessere Führung der Kontaktmesser gewährleistet werden kann. Insbesondere wird ein Kippen der Kontaktmesser vermieden. Dies verbessert die automatisierte Montierbarkeit des ersten bzw. zweiten elektrischen Kontaktelements an dem ersten bzw. zweiten elektrischen Bauteil weiter.According to an advantageous development, the contact blade of the first and the second electrical contact element is peripherally enclosed in a U-shape by the domes of the contact element trough. This has the advantage that a better management of the contact blade can be guaranteed. In particular, tilting of the contact blades is avoided. This further improves the automated mountability of the first or second electrical contact element on the first and second electrical component.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind in der Seitenwand des Brückenelementgehäuses und in den seitlichen Wandungen der Kontaktelementwanne jeweils längliche Ausnehmungen vorgesehen, in welche an dem jeweils anderen Element angeordnete Rastnasen eingreifen.According to an advantageous development of the invention, elongate recesses are provided in the side wall of the bridge element housing and in the lateral walls of the contact element trough, in which engage locking lugs arranged on the respective other element.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird eine Begrenzung des Überspringens des Gegensteckkontakts in dem Steckkontakt über eine endseitige Aufnahmeposition hinaus durch einen zwischen Kontaktelementwanne und Brückenelementgehäuse vorgesehenen Anschlag verhindert. Hierdurch werden zugleich Begrenzungsmittel gebildet, die dazu eingerichtet sind, ein Herausspringen des Gegensteckkontakts aus einer endseitigen Aufnahmeposition der Reihenanordnung der Aufnahmepositionen zu verhindern. Somit wird ein Herausziehen des ersten elektrischen Bauteils bzw. des zweiten elektrischen Bauteils aus der Steckverbindung in Richtung der Erstreckungsrichtung der Reihenanordnung der Aufnahmepositionen verhindert.According to an advantageous embodiment of the invention, a limitation of the skipping of the mating plug contact in the plug contact over an end-side receiving position is prevented by a provided between the contact element trough and bridge element housing stop. In this way, at the same time limiting means are formed, which are adapted to prevent jumping out of the mating plug contact from an end-side receiving position of the row arrangement of the receiving positions. Thus, a withdrawal of the first electrical component or the second electrical component from the connector in the direction of extension direction of the series arrangement of the receiving positions is prevented.
Insbesondere kann das Brückenelementgehäuse z. B. in Erstreckungsrichtung und/oder seitlich Führungsnasen aufweisen, deren Überstand gegenüber der Gehäusewand in Erstreckungsrichtung ein Maß für die maximal zulässige Dehnung des Längenausgleichsbereichs vorgibt. Hierdurch kann z. B. der Anschlag zwischen der Kontaktelementwanne und dem Brückenelementgehäuse gebildet werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass eine zusätzliche Verrastung bzw. Verbindung zwischen dem Brückenelementgehäuse und der Kontaktelementwanne gebildet wird. Hierdurch kann eine Kippbewegung der beiden Bauteile gegeneinander unterbunden werden, da zwei in Erstreckungsrichtung beabstandete Verbindungspunkte der Bauteile geschaffen sind.In particular, the bridge element housing z. B. in the direction of extent and / or laterally guide lugs whose projection relative to the housing wall in the direction of extension specifies a measure of the maximum allowable elongation of the length compensation range. As a result, z. B. the stop between the contact element trough and the bridge element housing are formed. Another advantage is that an additional latch or connection between the bridge element housing and the contact element trough is formed. In this way, a tilting movement of the two components can be prevented against each other, since two spaced in the extension direction connection points of the components are created.
Die eingangs genannte Aufgabe wird außerdem gelöst durch ein Brückenelement einer elektrischen Verbindungsanordnung der zuvor beschriebenen Art, wobei das Brückenelement wenigstens einen Steckkontakt und/oder Gegensteckkontakt aufweist.The aforementioned object is also achieved by a bridge element of an electrical connection arrangement of the type described above, wherein the bridge element has at least one plug contact and / or mating plug contact.
Die Aufgabe wird außerdem gelöst durch ein als erstes oder zweites elektrisches Kontaktelement ausgebildetes Kontaktelement einer elektrischen Verbindungsanordnung der zuvor beschriebenen Art, wobei das Kontaktelement wenigstens einen Steckkontakt oder Gegensteckkontakt aufweist.The object is also achieved by a trained as a first or second electrical contact element contact element of an electrical connection assembly of the type described above, wherein the contact element has at least one plug contact or mating plug contact.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Verwendung von Zeichnungen näher erläutert.The invention will be explained in more detail by means of embodiments using drawings.
Es zeigen:Show it:
In den Figuren werden gleiche Bezugszeichen für einander entsprechende Elemente verwendet.In the figures, like reference numerals are used for corresponding elements.
Anhand der
Die jeweiligen Gabelkontakte
Die Reihenanordnung der Aufnahmepositionen
Die
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass für das Aufstecken des Brückenelements bzw. der mehreren Brückenelemente keine exakte Positionierung der Leiterplatten durchgeführt werden muss. Aufgrund der zur Verfügung stehenden Vielzahl von Aufnahmepositionen an dem Steckkontakt findet der Gegensteckkontakt bei zumindest ungefährer Positionierung der Leiterplatten immer eine Aufnahmeposition als Kontaktstelle, um die Steckverbindung herzustellen.Another advantage of the invention is that for the attachment of the bridge element or the plurality of bridge elements no exact positioning of the circuit boards must be performed. Due to the available variety of receiving positions on the plug contact of the mating plug contact always at least approximately positioning the circuit boards a receiving position as a contact point to make the connector.
Statt der beschriebenen drei nebeneinander angeordneten elektrischen Verbindungsanordnungen können auch zwei oder mehr als drei elektrische Verbindungsanordnungen nebeneinander angeordnet werden.Instead of the described three juxtaposed electrical connection arrangements and two or more than three electrical connection arrangements can be arranged side by side.
Die
Die zuvor anhand der
In der
Die Brückenelemente
Die in der
Die ersten elektrischen Kontaktelemente
Die Kontaktelementwanne
Die
Zusätzlich zu den in
Die
Wie ferner erkennbar ist, weist das Brückenelementgehäuse
Durch die Führungsnasen
Anhand der
Die
Die
Erkennbar sind in der
Erkennbar ist in den
Die
Wie erkennbar ist, ist eine Überlappung zwischen dem Gabelkontakt
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