DE102015120980B4 - Circuit board assembly and luminaire assembly - Google Patents
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Abstract
Leiterplattenanordnung (1) mit mehreren Leiterplatten (2a, 2b, 2c, 2d, 2e), die benachbart zueinander angeordnet sind und Leiteranschlusskontakte (5) tragen, wobei die Leiteranschlusskontakte (5) einen Schneid-Klemm-Kontaktanschluss (6) haben, wobei zwei benachbarte Leiterplatten (2a, 2b, 2c, 2d, 2e) jeweils mit einer Drahtbrücke (7, 8) elektrisch leitend verbunden sind, die in die Schneid-Klemm-Kontaktanschlüsse (6) der benachbarten Leiteranschlusskontakte (5) der beiden Leiterplatten (2a, 2b, 2c, 2d, 2e) eingeklemmt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiteranschlusskontakte (5) jeweils einen Steckkontaktanschluss (16) an einer Anschlussfläche (15) haben, wobei die Anschlussfläche (15) von der Ebene der Leiterplatte (2a, 2b, 2c, 2d, 2e) beabstandet ist und eine Stecköffnung (17) und mindestens eine federelastische Klemmzunge (18) zur Bildung des Federkraftklemmanschlusses aufweist. Circuit board assembly (1) comprising a plurality of printed circuit boards (2a, 2b, 2c, 2d, 2e) disposed adjacent to one another and supporting conductor terminals (5), the conductor terminals (5) having an insulation displacement contact terminal (6), two adjacent printed circuit boards (2a, 2b, 2c, 2d, 2e) each having a wire bridge (7, 8) are electrically conductively connected in the insulation displacement contact terminals (6) of the adjacent conductor connection contacts (5) of the two circuit boards (2a, 2b, 2c, 2d, 2e), characterized in that the conductor connection contacts (5) each have a plug contact connection (16) on a connection surface (15), wherein the connection surface (15) from the plane of the circuit board (2a, 2b, 2c, 2d, 2e) is spaced and has a plug-in opening (17) and at least one resilient clamping tongue (18) for forming the Federkraftklemmanschlusses.
Description
Die Erfindung betrifft eine Leiterplattenanordnung mit mehreren Leiterplatten, die benachbart zueinander angeordnet sind und Leiteranschlusskontakte tragen, wobei die Leiteranschlusskontakte einen Schneid-Klemm-Kontaktanschluss haben.The invention relates to a printed circuit board arrangement with a plurality of printed circuit boards, which are arranged adjacent to each other and carry conductor connection contacts, wherein the conductor connection contacts have an insulation displacement contact connection.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Leuchtenanordnung mit einem Trägerelement, das eine solche Leiterplattenanordnung trägt.The invention further relates to a luminaire arrangement with a carrier element, which carries such a circuit board arrangement.
Bei einer solchen Leiterplattenanordnung besteht ein Bedarf, die benachbarten Leiterplatten elektrisch leitend miteinander zu verbinden.In such a circuit board assembly, there is a need to electrically connect the adjacent circuit boards with each other.
Hierzu sind z.B. aus
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Leiterplattenanordnung zu schaffen, die eine einfache und zuverlässige elektrisch leitende Verbindung benachbarter Leiterplatten sowie den Anschluss elektrischer Leiter gewährleistet.Based on this, it is an object of the present invention to provide an improved circuit board assembly, which ensures a simple and reliable electrically conductive connection of adjacent circuit boards and the connection of electrical conductors.
Die Aufgabe wird mit der Leiterplattenanordnung mit dem Merkmal des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben. Der Aufgabe wird weiterhin durch eine Leuchtenanordnung mit einem eine solche Leiterplattenanordnung tragenden Trägerelement gelöst.The object is achieved with the circuit board assembly having the feature of
Die Leiteranschlusskontakte haben einen Steckkontaktanschluss an einer Anschlussfläche, wobei die Anschlussebene von der Ebene der Leiterplatte beabstandet ist und eine Stecköffnung und mindestens eine federelastische Klemmzunge zur Bildung des Federkraftklemmanschlusses hat. Ein solcher Leiteranschlusskontakt ist sehr materialsparend herstellbar, gut handhabbar und stabil an eine Leiterplatte anzubinden. Der zusätzliche Federkraftklemmanschluss bietet die Möglichkeit der Steckkontaktierung eines elektrischen Leiters, der durch die Stecköffnung hindurchgeführt und mit der mindestens einen federelastischen Klemmzunge an der Anschlussfläche festgeklemmt wird. Dabei kann auch eine elektrische Zu- und/oder Ableitung z.B. von elektrischer Energie erfolgen, die dann mit Hilfe des zusätzlichen Schneid-Klemm-Kontaktanschlusses und der Drahtbrücke auf eine benachbarte Leiterplatte übertragen werden kann.The conductor connection contacts have a plug contact connection on a connection surface, wherein the connection plane is spaced from the plane of the circuit board and has a plug-in opening and at least one spring-elastic clamping tongue for forming the spring-force terminal connection. Such a conductor connection contact is very material-saving to produce, easy to handle and stably connect to a circuit board. The additional spring terminal connection offers the possibility of plug contacting an electrical conductor, which is passed through the insertion opening and clamped with the at least one resilient clamping tongue on the connection surface. In this case, an electrical supply and / or discharge, for. of electrical energy, which can then be transferred with the help of the additional insulation displacement contact terminal and the wire bridge to an adjacent circuit board.
Das Aufbringen von Leiteranschlusskontakten mit Schneid-Klemm-Kontaktanschlüssen auf die benachbarten Leiterplatten ermöglicht eine einfache und zuverlässige elektrisch leitende Verbindung mit Hilfe einer Drahtbrücke, die dann in die Schneid-Klemm-Kontaktanschlüsse eingeklemmt wird. Damit wird nicht nur ein schnell herzustellender und langzeitstabiler elektrischer Kontakt sichergestellt. Vielmehr lässt sich die elektrische Verbindung zwischen benachbarten Leiterplatten mit wenigen Bauelementen sehr einfach realisieren und es wird ein Dehnungsausgleich (Toleranzausgleich) bereitgestellt, wenn sich der Abstand zwischen den benachbarten Leiterplatten z.B. durch Wärmeausdehnung ändert.The application of conductor terminal contacts with insulation displacement contact terminals to the adjacent circuit boards allows a simple and reliable electrically conductive connection by means of a wire bridge, which is then clamped in the insulation displacement contact terminals. This not only ensures a fast-to-produce and long-term stable electrical contact. Rather, the electrical connection between adjacent printed circuit boards with few components can be realized very easily and a compensation for expansion (tolerance compensation) is provided, if the distance between the adjacent printed circuit boards, e.g. changes by thermal expansion.
Unter einer Drahtbrücke wird dabei insbesondere ein starrer isolierter oder nichtisolierter elektrischer Leiter, aber auch ein flexibler elektrischer Leiter verstanden. Geeignet als Drahtbrücken sind auch Stromschienenstäbe beliebigen Querschnitts, wie beispielsweise mit rechteckförmigen Querschnitt.Under a wire bridge is understood in particular a rigid insulated or non-insulated electrical conductor, but also a flexible electrical conductor. Suitable wire bridges are also busbar bars of any cross-section, such as rectangular in cross-section.
Der Schneid-Klemmanschluss hat zur Aufnahme einer solchen Drahtbrücke zwei in einem gemeinsamen Wurzelbereich übergehende Kontaktfinger, zwischen denen die Drahtbrücke eingeklemmt wird. Die Kontaktfinger können dabei scharfkantig sein, um einen Isolierstoffmantel der Drahtbrücke aufzuschneiden. Eine diesbezügliche Schneidfunktion ist aber nur optional. Für einen langzeitstabilen Kontakt der Drahtbrücke mit dem Schneid-Klemm-Kontakt ist nur eine Schneidwirkung derart erforderlich, dass sich der Schneid-Klemm-Kontakt in die Oberfläche der Drahtbrücke eingräbt und damit störende Oxidationsschichten entfernt werden.The cutting clamp has two in one to accommodate such a wire bridge common root area passing contact fingers, between which the wire bridge is clamped. The contact fingers can be sharp-edged to cut an insulating jacket of the wire bridge. A related cutting function is only optional. For a long-term stable contact of the wire bridge with the insulation displacement contact only a cutting action is required so that the insulation displacement contact buried in the surface of the wire bridge and thus disturbing oxidation layers are removed.
Die Leiterplatten können an einander gegenüberliegenden Randbereichen jeweils einer Leiterplatte Leiteranschlusskontakte haben, wobei diese Leiteranschlusskontakte diagonal gegenüberliegend auf einer Leiterplatte angeordnet sind. Damit sind die Leiterplatten jeweils gleichartig und untereinander austauschbar so ausgestaltet, dass sie mit den gleichen Drahtbrücken auf 180 Grad verdreht zueinander nutzbar sind.The printed circuit boards may have conductor connecting contacts on opposite edge regions, in each case one printed circuit board, wherein these conductor connecting contacts are arranged diagonally opposite one another on a printed circuit board. Thus, the circuit boards are each similar and interchangeable designed so that they are twisted to each other with the same wire bridges to 180 degrees.
Die Leiteranschlusskontakte einer Leiterplatte können dabei punktsymmetrisch auf der Leiterplatte angeordnet sein. Damit kann die Anzahl der Drahtbrückenformen und Drahtbrückenlängen auf zwei Formen reduziert werden, wenn bei der Leiterplattenanordnung mehrere Leiterplatten sowohl in Längsrichtung aneinander, als auch in Querrichtung nebeneinander in einer Flächenausdehnung angeordnet und benachbarte Leiterplatten jeweils elektrisch leitend miteinander verbunden werden.The conductor connection contacts of a printed circuit board can be arranged point-symmetrically on the circuit board. Thus, the number of wire bridge shapes and wire bridge lengths can be reduced to two forms, if in the circuit board assembly a plurality of printed circuit boards arranged both in the longitudinal direction and in the transverse direction side by side in a surface extension and adjacent circuit boards are each electrically connected to each other.
Die Ausrichtung der Schneid-Klemm-Kontaktanschlüsse bzw. ihrer Steckrichtung kann dabei so sein, dass eine Drahtbrücke einen Hauptabschnitt und von dem Hauptabschnitt abgebogene Endabschnitte zum Anklemmen an einen solchen Schneid-Klemm-Kontaktanschluss hat. Mit Hilfe dieser zwei Biegungen der Drahtbrücke wird ein verbesserter Toleranzausgleich geschaffen, wobei der Stromweg immer noch möglichst kurz gehalten ist.The orientation of the insulation displacement contact terminals or their plugging direction can be such that a wire bridge has a main portion and bent from the main portion end portions for clamping to such insulation displacement contact terminal. With the help of these two bends of the wire bridge an improved tolerance compensation is created, wherein the current path is still kept as short as possible.
Die Erstreckungsrichtung der an die Schneid-Klemm-Kontaktanschlüsse von zwei benachbarten Leiterplatten angeklemmten Drahtbrücke im Bereich der jeweiligen Klemmstelle kann in Erstreckungsrichtung der benachbarten Randkanten der beiden Leiterplatten ausgerichtet sein. Eine eingesteckte Drahtbrücke wird damit zunächst einmal in etwa parallel zur Randkante der Leiterplatte über die Leiterplatte und dann nach einer Biegung an der Randkante oder auch ohne Biegung an der benachbarten, quer hierzu stehenden Randkante der Leiterplatte herausgeführt. Denkbar ist aber auch, dass die Erstreckungsrichtungen der Drahtbrücke im Bereich ihrer Klemmstelle an dem jeweiligen Schneid-Klemm-Kontaktanschluss von zwei benachbarten Leiterplatten quer zur Erstreckungsrichtung der benachbarten Randkanten der beiden Leiterplatten ausgerichtet sind. Damit kann eine Drahtbrücke quer zu einer Randkante den Schneid-Klemm-Kontaktanschluss direkt ohne weitere Biegung an die Leiteranschlussklemme angeklemmt werden. Die Erstreckungsrichtung der Drahtbrücke im Bereich seiner Klemmstellen an den Schneid-Klemm-Kontaktanschlüssen ist dabei quer zur Längserstreckungsrichtung eines sich parallel zur Leiterplattenebene erstreckenden Hauptabschnitts der Leiteranschlussklemme ausgerichtet. Wenn diese Erstreckungsrichtung der Drahtbrücke im Bereich ihrer Klemmstelle an den Schneid-Klemm-Kontaktanschlüssen hingegen in Erstreckungsrichtung der benachbarten Randkanten der beiden Leiterplatten ausgerichtet ist, dann stimmt diese Erstreckungsrichtung im Wesentlichen mit der Haupterstreckungsrichtung des Leiteranschlusskontaktes parallel zur Ebene der Leiterplatte überein.The direction of extension of the wire jumper clamped to the insulation displacement contact terminals of two adjacent printed circuit boards in the region of the respective clamping point can be aligned in the extension direction of the adjacent edge edges of the two printed circuit boards. An inserted wire bridge is thus initially led out approximately once in parallel to the edge of the circuit board over the circuit board and then after a bend at the edge or even without bending on the adjacent, transverse thereto peripheral edge of the circuit board. It is also conceivable that the directions of extension of the wire bridge are aligned in the region of their nip at the respective insulation displacement contact terminal of two adjacent circuit boards transversely to the extension direction of the adjacent marginal edges of the two circuit boards. In this way, a wire jumper across the edge of the edge can clamp the insulation displacement contact directly to the conductor terminal without any further bending. The extension direction of the wire bridge in the region of its clamping points on the insulation displacement contact terminals is aligned transversely to the longitudinal direction of a parallel to the circuit board plane extending main portion of the conductor terminal. If this extension direction of the wire bridge in the region of its nip at the insulation displacement contact terminals, however, aligned in the extension direction of the adjacent edges of the two circuit boards, then this extension direction is substantially coincident with the main extension direction of the conductor connection contact parallel to the circuit board level.
An einander gegenüberliegenden Randkanten der Stecköffnung können federelastische Klemmzungen aufeinander zuweisend herausgebogen sein. Die frei beweglichen Enden dieser Klemmzungen stellen dann Klemmkanten zum Anklemmen eines in die Stecköffnung eingesteckten elektrischen Leiters oder Kontaktstiftes bereit. Dies ermöglicht einen sehr zuverlässigen Anschluss eines elektrischen Leiters bei gleichzeitiger Stromableitung über die einander gegenüberliegenden Klemmzungen auf die Anschlussfläche. Der Leiteranschlusskontakt kann dabei einfach als Stanz-Biegeteil aus einem Blechstück hergestellt werden.At opposite edges of the insertion opening spring-elastic clamping tongues can be bent toward each other zuweisend. The freely movable ends of these clamping tongues then provide clamping edges for clamping an electrical conductor or contact pin inserted into the plug-in opening. This allows a very reliable connection of an electrical conductor with simultaneous power dissipation through the opposite terminal tongues on the pad. The conductor connection contact can be easily made as a stamped and bent part of a piece of sheet metal.
Der Schneid-Klemm-Kontaktanschluss kann zwei voneinander beabstandete Kontaktfinger haben, die in einem gemeinsamen Wurzelabschnitt miteinander verbunden sind. Dieser Wurzelabschnitt ragt dann von der Leiterplattenebene ab. Während die Anschlussfläche somit z.B. in etwa parallel zur Leiterplattenebene steht, sind die Kontaktfinger der Schneid-Klemm-Kontaktanschlüsse lotrecht zur Ebene der Leiterplatte ausgerichtet. Denkbar ist aber auch, dass die Kontaktfinger schräg zur Ebene der Leiterplatte stehen und/oder die Anschlussfläche eine schräg zur Ebene der Leiterplatte stehende Ebene oder auch eine gekrümmte Ebene ist.The insulation displacement contact terminal may have two spaced-apart contact fingers connected together in a common root section. This root section then protrudes from the circuit board level. While the pad is thus e.g. is approximately parallel to the circuit board level, the contact fingers of the insulation displacement contact terminals are aligned perpendicular to the plane of the circuit board. It is also conceivable, however, for the contact fingers to be at an angle to the plane of the circuit board and / or for the connection surface to be a plane which is at an angle to the plane of the circuit board or else to be a curved plane.
Die Leiterplatte kann unterhalb der Stecköffnung eines Leiteranschlusskontaktes eine Leiterdurchführungsöffnung haben. Diese Leiterdurchführungsöffnung in der Leiterplatte ermöglicht es, einen elektrischen Leiter durch die Leiterplatte hindurch zur Stecköffnung zu führen, sodass der elektrische Leiter dort mit seinem abisolierten freien Ende an den Federkraftklemmanschluss angeklemmt wird.The printed circuit board can have a conductor leadthrough opening below the plug-in opening of a conductor connection contact. This conductor passage opening in the printed circuit board makes it possible to guide an electrical conductor through the printed circuit board to the plug-in opening, so that the electrical conductor is clamped there with its stripped free end to the spring force terminal.
Eine Leiterplattenanordnung der vorher beschriebenen Art kann vorteilhaft in einer Leuchtenanordnung mit einem Trägerelement verwendet werden, das eine Leiterplattenanordnung mit mehreren Leiterplatten trägt. Dabei ist dann auf der Leiterplattenanordnung ein optisches Linsenelement angeordnet. Mit Hilfe eines solchen optischen Linsenelementes wird die Leuchtenanordnung gegenüberliegend zum Trägerelement abgedeckt und von auf den Leiterplatten aufgebrachten Leuchtelementen, wie insbesondere Leuchtdioden abgestrahltes Licht wird in gewünschter Weise verteilt.A circuit board assembly of the kind previously described can be advantageously used in a luminaire assembly having a support member carrying a printed circuit board assembly having a plurality of circuit boards. It is then on the Circuit board assembly arranged an optical lens element. With the aid of such an optical lens element, the luminaire arrangement is covered opposite to the carrier element, and light emitted by the luminous elements on the circuit boards, such as, in particular, light-emitting diodes, is distributed in the desired manner.
Das optische Linsenelement kann einen Steg haben, der in den Zwischenraum benachbarter Leiterplatten eintaucht. Der Steg hat dann eine Durchführungsöffnung zum Durchführen einer Drahtbrücke. Mit Hilfe eines solchen Steges zwischen den benachbarten Leiterplatten wird die Leuchtenanordnung nicht nur stabilisiert. Vielmehr wird auch die elektrische Isolierung der benachbarten Leiterplatten voneinander verbessert.The optical lens element may have a land which dips into the space of adjacent printed circuit boards. The web then has a passage opening for performing a wire bridge. With the help of such a bridge between the adjacent circuit boards, the light assembly is not only stabilized. Rather, the electrical insulation of the adjacent circuit boards is improved from each other.
Der unbestimmte Begriff „ein“ ist im Sinne der vorliegenden Erfindung nicht als Zahlwort, sondern im Sinne von „mindestens ein“ zu verstehen.For the purposes of the present invention, the indefinite term "a" is not to be understood as a number word, but in the sense of "at least one".
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit den beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 - Perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Leiterplattenanordnung; -
2 - Perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer Leiterplattenanordnung; -
3 - Schnittansicht einer Leuchtenanordnung im Teilschnitt mit einer Leiterplattenanordnung aus2 ; -
4 - Perspektivische Ansicht einer Leiterplatte; -
5 - Perspektivische Ansicht eines Leiteranschlusskontaktes; -
6 - Seitenansichtdes Leiteranschlusskontaktes aus 5 ; -
7 - Frontansichtdes Leiteranschlusskontaktes aus 5 und6 ; -
8 - Perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines Leiteranschlusskontaktes; -
9 - Perspektivische Ausschnittsansichtder Leiterplattenanordnung aus 1 in einem ersten Bereich; -
10 - Perspektivische Ansicht eines Ausschnitts der Leiterplattenanordnung aus1 im oberen Randbereich; -
11 - Perspektivische Ausschnittsansichtder Leiterplattenanordnung aus 1 im Bereich der Leiterzuführung.
-
1 - Perspective view of a first embodiment of a circuit board assembly; -
2 - Perspective view of a second embodiment of a circuit board assembly; -
3 - Sectional view of a lamp assembly in partial section with a circuit board assembly2 ; -
4 - Perspective view of a printed circuit board; -
5 - Perspective view of a conductor connection contact; -
6 - Side view of theconductor connection contact 5 ; -
7 - Front view of the conductor connection contact off5 and6 ; -
8th - Perspective view of a second embodiment of a conductor connection contact; -
9 - Perspektivische part view of the circuit board assembly from1 in a first area; -
10 - Perspective view of a section of the printedcircuit board assembly 1 in the upper edge area; -
11 - Perspektivische part view of the circuit board assembly from1 in the area of the conductor feeder.
Erkennbar ist, dass die Leiterplatten
An den einander gegenüberliegenden Schmalseiten der Leiterplatten
Durch dieses diagonal versetzte, punktsymmetrische Anordnen eines Paares von Leiteranschlusskontakten
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel liegen die Schneid-Klemm-Kontaktanschlüsse
Die endseitigen Leiteranschlusskontakte
Die benachbarten Leiterklemmen
Damit lassen sich die elektronischen Bauelemente
Alternativ hierzu ist auch eine Parallelschaltung möglich. Dann ist es unter Umständen erforderlich auch weitere Steckkontaktanschlüsse der Leiteranschlusskontakte
Stirnseitig ist das Trägerelement
Auch hier wird deutlich, dass die Leiteranschlusskontakte
Die Schnittdarstellung zeigt eine Leiteranschlussklemme
Im Bereich der Schneid-Klemm-Kontaktanschlüsse
Zum Anklemmen einer Drahtbrücke
Deutlich wird, dass jeder der Leiteranschlussklemmen
Deutlich wird, dass der Schneid-Klemm-Kontaktanschluss
Die Anschlussfläche
Deutlich wird weiterhin, dass sich an die Lötanschlussfläche
Der Schneid-Klemm-Kontaktanschluss
Die freien Enden der Kontaktfinger
Die Stirnkanten der Kontaktfinger
Deutlich wird weiterhin, dass die Kontaktfinger
Im Übrigen kann auf die Ausführungsform zum ersten Ausführungsbeispiel der Leiteranschlussklemme
In diese Leiterdurchführungsöffnung
In dem Bereich der Leiterzuführung sind die Leiteranschlusskontakte
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