DE102016111926A1

DE102016111926A1 - Steckkontakt

Info

Publication number: DE102016111926A1
Application number: DE102016111926.1A
Authority: DE
Inventors: Werner Kallee
Original assignee: Wuerth Elektronik ICS GmbH and Co KG
Current assignee: Wuerth Elektronik ICS GmbH and Co KG
Priority date: 2016-06-29
Filing date: 2016-06-29
Publication date: 2018-01-04

Abstract

Steckkontakt zur Herstellung einer mechanischen und elektrischen Verbindung mit einem elektrischen Bauteil, aufweisend einen Steckkörper, eine an einem Ende des Steckkörpers befindliche Einsteckzone zum Einstecken des Steckkörpers in eine Aussparung in einer Platte und eine am anderen Ende des Steckkörpers befindlichen Kopfzone, wobei die Kopfzone zumindest einen Kragarm aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Steckkontakt zum Herstellen einer mechanischen und elektrisch leitenden Verbindung mit einem elektrischen Bauteil, eine Baugruppe mit einem Steckkontakt, eine Steuerungsplatine mit einer Baugruppe sowie eine Maschine oder ein Transportmittel mit einer solchen Steuerungsplatine.
Steckkontakte zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung mit einem elektrischen Bauteil oder zwischen solchen Bauteilen sind hinlänglich bekannt. Hierbei handelt es sich um Kontakte, die in Kontaktbuchsen eingesteckt und so elektrisch leitend in einen Stromkreislauf integriert werden. Dabei kann es sich um Steckverbindungen zum Verbinden elektrischer Kabel handeln. Häufig werden Steckkontakte auch in Verbindung mit Leiterplatten verwendet, wo sie einzeln oder in Gruppen zu Steckern zusammengefasst in Kombination mit in den Leiterplatten befindlichen, durchkontaktierten Bohrungen verwendet werden.
Elektrische Bauteile oder Baugruppen werden in Gruppen zu Schaltungen zusammengefasst und als funktionale Einheiten auf Leiterplatten angeordnet. Dabei werden Bauteile bzw. Baugruppen häufig verlötet, was rationell ökonomisch schnell etc. ist. Erleiden solche angelöteten Bauteile bzw. Baugruppen dann jedoch im Betrieb einen Defekt, so ist die feste Verbindung ein Hindernis für eine schnelle und kostengünstige Reparatur.
Oftmals ist es notwendig gleich die ganze Leiterplatten auszutauschen, da ein Lösen des verlöteten Bauteils und auflöten eines neuen Bauteils meist zu aufwendig oder zu schwierig ist und vom zeitlichen oder örtlichen Rahmen her nicht immer machbar ist.
Wünschenswert wären Baugruppen oder Leiterplatten an denen einzelne Bauteile oder Baugruppen mit einfachen Mitteln austauschbar angeordnet sind.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Steckkontakt zur Verfügung zu stellen, mit dem sich Bauteile sowohl elektrisch ankontaktieren als auch mechanisch befestigen lassen, wobei die Befestigung wieder lösbar ist.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß vorgesehen ist ein Steckkontakt zur Herstellung einer mechanischen und elektrischen Verbindung mit einem elektrischen Bauteil, aufweisend einen Steckkörper, eine an einem Ende des Steckkörpers befindliche Einsteckzone zum Einstecken des Steckkörpers in eine Aussparung und einer am anderen Ende des Steckkörpers befindlichen Kopfzone, wobei die Kopfzone zumindest einen Kragarm aufweist.
Der Vorteil dieses Steckkontakts ist eine einfache, steckbare und auch ebenso einfach wieder lösbare Verbindung, die ein Bauteil elektrisch ankontaktiert als auch mechanisch befestigt. Der Steckkontakt wird in die Ausnehmung einer Platte eingesteckt und klemmt sich beim Einstecken selbst in der Ausnehmung fest. Gleichzeitig liegt der Kragarm von oben entweder auf einem Bauteil mit einem obenliegenden Kontakt oder auf einen seitlich weggeführten Kontakt auf und klemmt so den Kontakt bzw. das Bauteil gegenüber der Platte fest und fixiert es mechanisch. Durch das Aufliegen des Kragarms auf dem Kontakt ist es gleichzeitig elektrisch ankontaktiert. Mit solchen Steckkontakten befestigte Bauteile oder Baugruppen sind nicht verlötet und können daher im Falle eines Defekts schnell und einfach unabhängig des aktuellen Umfelds ausgetauscht werden.
Vorteilhaft ist, dass der Kragarm an seinem distalen Ende in Richtung der Einsteckzone hakenförmig oder gebogen ist und / oder einen sich in Richtung der Einsteckzone erstreckenden Dorn aufweist.
Dadurch liegt der Kragarm eher auf dem Kontakt auf, bevor die Einsteckbewegung abgeschlossen ist. Der Kragarm wird leicht elastisch verformt und baut so eine Spannung im Kragarm auf, welche die Anpresskraft auf den Kontakt erhöht und weiter auch Langenänderungen der Komponenten aufgrund Temperaturschwankungen weitestgehend kompensieren kann.
In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Steckkörper eine zwischen Kopfzone und Einsteckzone angeordnete Klemmzone aufweist.
Vorteilhaft ist, dass die Klemmzone so bemessen ist, dass sich diese beim Einstecken in eine Aussparung in dieser Aussparung festklemmt oder festpresst.
Besonders vorteilhaft ist, dass die Klemmzone eine Sekundärverriegelung aufweist. Bevorzugt ist, dass die Einsteckzone zumindest zwei Schenkel aufweist mit einem zwischen den Schenkeln liegenden Zwischenraum.
Besonders vorteilhaft ist, dass die Einsteckzone elastisch verformbar und in der Aussparung festklemmbar ist, insbesondere dass die freien Enden der Schenkel reversibel aufeinander zu bewegbar sind.
Es ist möglich und wird von der Erfindung vorgeschlagen, dass die Kantendiagonale der Einsteckzone zumindest bei aufeinander zu bewegten Schenkel kleiner ist als die Kantendiagonale der Klemmzone.
In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Einsteckzone an ihrem distalen Ende eine Verriegelung aufweist und so den mit der Einsteckzone durch eine Aussparung hindurch gesteckten Steckkontakt mechanisch gegen ein unbeabsichtigtes Abziehen oder Herausgleiten sichert, indem beim Austritt auf der Rückseite der Ausnehmung sich die bei der Einführung in die Aussparung zusammen gedrückten Schenkel aufspreizen und die jeweils an einem Schenkel angeordnete Verriegelung die Rückseite der Platte zumindest teilweise hintergreift.
Weiter wird vorgeschlagen, dass der Steckkörper einen Anschlag aufweist, welcher die Einstecktiefe der Einsteckzone in zumindest eine Aussparung begrenzt.
Vorteilhaft ist, dass der Steckkörper einstückig aus einem elastisch verformbaren Material hergestellt ist, insbesondere dass der Kragarm elastisch verformbar ist.
Besonders vorteilhaft ist, dass der Steckkörper aus einem elektrisch leitfähigen Material besteht und / oder elektrisch leitfähig beschichtet ist.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Baugruppe mit einer Platte, einem auf der Platte angeordneten elektrischen Bauteil, mindestens einem erfindungsgemäßen Steckkontakt und zumindest einer in der Platte vorhandenen Aussparung zum Einstecken des Steckkontakts, wobei die Aussparung und das Bauteil derart relativ zueinander angeordnet sind, dass ein in die Aussparung eingesteckter Steckkontakt mit dem Kragarm, insbesondere mit dem distalen haken- oder bogenförmigen Ende und / oder dem Dorn des Kragarms auf zumindest einem elektrisch leitfähigen Teil des Bauteils aufliegt und das Bauteil mechanisch auf der Platte zumindest teilweise fixiert, indem der Steckkontakt mit seiner Klemmzone und / oder seiner Einsteckzone in der Aussparung festgeklemmt und das Bauteil zwischen dem Kragarm und der Platte zumindest teilweise festgeklemmt ist.
Vorteilhaft ist, dass der Steckkontakt mit seiner Klemmzone in der Aussparung einer ersten Platte einer ersten Montageebene festgeklemmt ist und die Einsteckzone des Steckkontakts soweit über eine Außenseite der ersten Platte hinausragt, dass der Steckkontakt in eine Aussparung einer weiteren Platte einer zweiten Montageebene einsteckbar ist.
Besonders vorteilhaft ist, dass die Einsteckzone des Steckkontakts nach Durchstecken in eine Aussparung der ersten oder zweiten Montageebene verriegelt und den Steckkontakt oder die Baugruppe gegen ein unbeabsichtigtes Abziehen oder Herausgleiten aus zumindest einer Platte sichert.
Von der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Kragarm des Steckkontakts zumindest teilweise auf einer elektrischen Kontaktfläche des Bauteils aufsetzt und so bei der Klemmung eine elektrisch leitende Verbindung zwischen Kontaktstecker und dem Bauteil bereit gestellt ist.
Vorteilhaft ist, dass zumindest eine Platte eine Leiterplatte ist und die Aussparung an eine elektrische Leiterbahn der Leiterplatte angeschlossen ist, insbesondere, dass die Aussparung eine mit einer Leiterbahn verbundene, durchkontaktierte Bohrung ist.
Besonders vorteilhaft ist, dass beim Einstecken des Steckkontakts in eine durchkontaktierte Bohrung zwischen Steckkontakt und Leiterbahn zumindest einer Platte eine elektrisch leitende Verbindung bereit gestellt ist.
Es wird vorgeschlagen, dass zumindest 2 oder mehr Steckkontakte vorhanden sind, wobei die entsprechenden, jeweils zueinander benachbarten Aussparungen zueinander versetzt angeordnet sind, insbesondere jeweils wechselnde Abstände zum Bauteil aufweisen.
Gleichermaßen wird vorgeschlagen, dass jeweils zueinander benachbarte Steckkontakte jeweils unterschiedlich lange Kragarme aufweisen.
Es ist möglich und wird von der Erfindung vorgeschlagen, dass die Seite der Platte mit dem Bauteil von einem Gehäuse zumindest zum Teil bedeckt oder eingefasst ist, wobei die dem Steckkontakt in Steckrichtung gegenüberliegende Innenseite des Gehäuses zumindest auf der Kopfzone zumindest eines Steckkontakts anliegt und den Steckkontakt in seiner in der Aussparung gesteckten Position fixiert.
Vorteilhaft ist, dass die in Steckrichtung des Steckkontakts gegenüberliegende Innenseite des Gehäuses zumindest ein Drucklager aufweist, welches in Steckrichtung auf zumindest einen Kragarm zumindest eines Steckkontakts einwirkt, und so die Klemmkraft F auf das Bauteil verstärkt.
Besonders vorteilhaft ist, dass zumindest ein Steckkontakt vorkonfektioniert im Gehäuse enthalten ist.
Weiter wird von der Erfindung vorgeschlagen, dass das Gehäuse eine Einbaucodierung und / oder zumindest einen Rastbolzen aufweist, wobei der Rastbolzen das Gehäuse in einer Montageposition an zumindest einer Platte fixiert.
Es wird vorgeschlagen, dass das Bauteil ein elektronisches Bauteil oder eine elektronische Baugruppe ist, insbesondere ein Transistor, ein Sensor, ein integrierter Schaltkreis oder ein Prozessor ist.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Steuerungsplatine, bei der zumindest ein Montagebereich für die Anordnung und Befestigung einer Baugruppe vorhanden ist mit zumindest einer, entsprechend der Anordnung des zumindest einen Steckkontakts angeordneten Aussparung zur Aufnahme des Steckkontakts und der elektrischen Ankontaktierung der Baugruppe.
Weiter betrifft die Erfindung eine Maschine oder ein Transportmittel, wobei zur Steuerung zumindest eine Steuerungsplatine verbaut ist, insbesondere dass die Steuerungsplatine eine Zentralelektrik ist.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus den Schutzansprüchen, deren Wortlaut durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird. Die vorstehend genannten und die nachstehenden noch zu erläuternden Merkmale sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den nachfolgenden Zeichnungen dargestellt und werden in der anschließenden Beschreibung näher erläutert.
Hierbei zeigen:
1 Seitenansicht eines Steckkontakts,
2 Teilschnitt einer Baugruppe in einer Seitenansicht,
3 Teilschnitt aus 2 mit angesetztem Steckkontakt,
4 Teilschnitt aus 3 mit eingestecktem Steckkontakt,
5 Teilschnitt aus 4 mit durchgestecktem Steckkontakt,
6 Seitenansicht eines Steckkontakts,
7 Teilschnitt einer Befestigungsanordnung in einer Seitenansicht,
8 Teilansicht des Steckkontakts aus 6,
9 Untersicht einer Ausnehmung,
10 Untersicht einer Ausnehmung,
11 Teilschnitt einer Baugruppe in einer Seitenansicht
12 Teilansicht der Baugruppe aus 11 in einer Draufsicht,
13 Teilansicht der Baugruppe aus 11 in einer Draufsicht.
Der Steckkontakt 1 weist neben einer Kopfzone 3 mit dem Kragarm 4 an dem zur Kopfzone 3 entgegengesetzten Ende eine Einsteckzone 10 auf (1). Vorzugsweise ist der Steckkontakt 1 einstückig aus einem elastischen, aber stabilem Material hergestellt, bspw. aus einem Blech herausgestanzt und entsprechend gebogen, so dass mehrere Lagen des Zuschnitts übereinander gelegt eine gemeinsame Außenkontur ergeben.
Die Einsteckzone 10 besteht im Wesentlichen aus zumindest zwei gegenüberliegenden Schenkeln 12a und 12b, welche teilweise einen Zwischenraum 13 einschließen. Durch den innenliegenden Zwischenraum 13 und dem elastischen Material des Steckkontakts 1 sind die Schenkel 12 reversibel auslenkbar.
2 zeigt in einem Teilschnitt einer Seitenansicht eine Platte 120, einem auf der Platte 120 angeordnetem elektrischen Bauteil 110 und einer Aussparung 130. Bei der Platte 120 handelt es sich um eine Trägerplatte ohne weitere Funktionen oder um eine herkömmliche Leiterplatte mit Leiterbahnen.
Das elektrische Bauteil 110 kann ein einfaches elektrischen Bauteil oder auch ein elektronisches Bauteil, etwa ein IC oder ein Chip sein. Das Bauteil 110 selbst kann auch eine Baugruppe sein, welche aus mehreren Komponenten aufgebaut ist. Auf jeden Fall ist es im Stromkreislauf einer Schaltung eingebunden. Normalerweise ist ein Bauteil dazu mit mindestens zwei oder mehreren elektrischen Kontakten zur Ankontaktierung ausgestattet.
Hier in der 2 ist das Bauteil 110 beispielhaft nur mit einem Kontakt in Form eines Kontaktbeins 115 dargestellt. Das Kontaktbein 115 ist an einem Ende mit dem Bauteil 110 verbunden und weist am anderen, am freien Ende einen Abschnitt mit einem horizontalen Verlauf auf. Horizontal heißt hier, dass der Abschnitt parallel zur Oberfläche der Platte 120 verläuft. Für die Verwendung eines erfindungsgemäßen Steckkontakts gleichermaßen geeignet wäre ein Bauteil mit zumindest einer an seiner Oberseite angeordneten Kontaktfläche (nicht dargestellt).
Erfindungsgemäß wird das Bauteil 110 auf der Leiterplatte 120 derart positioniert, dass zumindest einer seiner elektrischen Kontakte 115 zwischen der Oberfläche der Platte 120 und dem Kragarm 4 eines Steckkontakts 1 angeordnet ist. Die zumindest eine Bohrung 130 ist dazu in Bezug zu dem Bauteil 110 auf der Leiterplatte 120 derart angeordnet, dass ein dort eingesteckter Steckkontakt 1 mit seinem Kragarm 4 den Kontakt 115 des Bauteils 110 überdeckt (3).
Die Schenkel 12a, 12b lassen sich beim Einführen des Steckkontakts 1 bzw. der Einsteckzone 10 des Steckkontakts 1 in die Bohrung 130 zusammendrücken (4).
Wird der Steckkontakt 1 nun weiter in die Bohrung 130 hineingedrückt, so kommt das freie Ende des Kragarms 4 zum Aufliegen auf dem Kontakt 115 des Bauteils 1 und klemmt das Bauteil 1 bzw. den Kontakt 115 zwischen Kragarm 4 und Leiterplatte 120 fest, wobei der Kontakt 115 und somit das Bauteil 110 mechanisch fixiert und gleichzeitig elektrisch leitend mit dem Steckkontakt verbunden ist.
Durch den Haken oder die Biegung des Kragarms 4 und / oder durch einen Dorn wird eine Absenkung des freien Endes des Kragarms 4 auf ein unterhalb der Unterseite des Zwischenstücks des Kragarms 4 liegendes Niveau erreicht, so dass der Kragarm 4 den Kontakt 115 bereits berührt, bevor die Einschubbewegung komplett abgeschlossen ist.
Der Steckkontakt 1 wird weiter in die Bohrung 130 eingedrückt bis die Einsteckzone 10 bzw. die dort angeordnete Verriegelung 14 auf der Rückseite der Platte 120 wieder aus der Bohrung 130 austritt. Dabei baut die Kopfzone 3 bzw. der Kragarm 4 durch eine leichte elastische Verformung eine Spannung auf und die Anpreßkraft durch den Kragarm 4 auf das Bauteil 110 bzw. den Kontakt 115 wird erhöht und der elektrische leitende Kontakt verbessert. Im laufenden Betrieb lassen sich so auch Längenänderungen aufgrund Temperaturschwankungen ausgleichen.
Sobald die Einsteckzone 10 bzw. die als Rastnasen 14 ausgeführte Verriegelung die Bohrung 130 durchdrungen hat, liegen die Rastnasen 14 nicht mehr an der Innenwandung der Bohrung 130 an und die beiden Schenkel 12a, 12b federn in ihre Ausgangslage zurück. Die Rastnasen 14 hintergreifen die Rückseite der Platte 120 und verriegeln so den Steckkontakt in seiner gewünschten Endlage (5). Die beiden Schenkel liegen im Bereich der Bohrung zumindest teilweise an der Innenwandung an und sind so elektrisch leitend mit der Beschichtung der durchkontaktierten Bohrung verbunden.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft eine modifizierte Form des Steckkontakts 1, bei welcher zwischen Kopfzone 3 und Einsteckzone 10 eine Klemmzone 8 angeordnet ist (6).
Die Kopfzone 3 geht in einer Flucht in die Klemmzone 8 über. Die Klemmzone 8 ist zum Einstecken in eine Aussparung 130 und zum Festklemmen des Rumpfes vorgesehen. Die Klemmung wird durch Abstimmung der Abmessungen der Aussparung D_A (10) in Relation zur Kantendiagonalen KD 8 erreicht und kann den Wünschen oder Erfordernissen stärker oder schwächer klemmend entsprechend angepasst werden.
Zusätzlich zur Klemmung ist eine Sekundärverriegelung 9 vorgesehen. Diese ist mittels über die Konturlinie leicht hervor stehender Rastnasen realisiert. Sobald der Rumpf 2 die Aussparung 130 durchdrungen hat hintergreifen die Rastnasen die Rückwand der Platte 120 und unterstützen die Befestigung des Steckkontakts, d.h. die Klemmung (7).
Bei allen Ausführungsformen des Steckkontakts 1 geht der Rumpf 2 des Steckelements 1 im weiteren Verlauf von der Kopfzone 3 bzw. der Klemmzone 8 zum gegenüberliegenden Ende in die Einsteckzone 10 über. Diese besteht aus zumindest zwei gegenüberliegenden Schenkeln 12, welche teilweise einen Zwischenraum 13 einschließen. Durch den innenliegenden Zwischenraum 13 und dem elastischen Material des Steckkontakts 1 sind die Schenkel 12 reversibel auslenkbar. So lassen sich die Schenkel 12 der Einsteckzone 10 des Steckkontakts 1 zusammendrücken (8) und die Kontaktzone 10 lässt sich in die Aussparung 130 einführen bzw. durch die Platte 120 hindurchstecken (7). Die Kantendiagonale KD10 (9) ist variabel und fällt dabei, zumindest bis die am freien Ende der Schenkel angeordnete Verriegelung 14 durch die Aussparung hindurchgetreten ist, kleiner aus als die Kantendiagonale KD 8 (10).
Ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel ist in der 11 mit einer Baugruppe 100 in einem Teilschnitt dargestellt. Die Baugruppe 100 besteht aus einer ersten Platte 120 mit einem darauf angeordneten Bauteil 110. Das Bauteil hat beidseits seitlich herausgeführt elektrische Kontakte 115. Diese Kontakte 115 sind an ihren jeweiligen Enden parallel zur Oberfläche der Platte 120 ausgerichtet. In passender Entfernung sind Bohrungen 130 in die Platte 120 eingebracht. In diesen Bohrungen 130 sind Steckkontakte 1 eingesteckt und darin mit ihren jeweiligen Klemmzonen 8 festgeklemmt. Die jeweiligen Kragarme 4 drücken von oben auf die entsprechenden Kontakte 115 und klemmen diese zwischen sich selbst und der Platte 120 fest, wodurch diese mechanisch fixiert sind. Gleichzeitig wird das elektrische Bauteil 110 durch die Steckkontakte 1 ankontaktiert. Die Steckkontakte 1 selbst sind aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff oder weisen zumindest eine elektrisch leitfähige Beschichtung auf, so dass über die Steckkontakte Strom geleitet werden kann.
Bei einer Vielzahl von elektrischen Kontakten des Bauteils 1 und daher einer Vielzahl benötigter Steckkontakte 1 und entsprechender Ausnehmungen bzw. Bohrungen 130 können diese auch versetzt zueinander angeordnet sein (12, ME 1), so dass die Bohrungen jeweils einer Seite auf 2 Linien angeordnet sind. In anderen Ausführungsformen können die Bohrungen auch auf mehreren Linien und / oder bogenförmig angeordnet sein. Der Platzbedarf für die benötigten Steckkontakte und die entsprechenden Bohrungen lässt sich so enorm reduzieren. Da dadurch verschiedene Abstände A1, A2 der Bohrungen zum jeweiligen Kontakt resultieren, werden Steckkontakte 1 mit unterschiedlich langen Kragarmen 4 verwendet. In der 11 sind beidseits des Bauteils 110 Steckelemente 1 angeordnet, wobei der links vom Bauteil 110 gezeigte Steckkontakt 1 einen längeren Kragarm 4 aufweist als der vordere Steckkontakt 1 zur rechten Seite des Bauteils 110.
In einer weiteren Ausführungsform weisen die Steckkontakte 1 eine solche Länge auf, dass sie, in einer ersten Platte 120 einer ersten Montageebenen ME 1 gesteckt, auf der Rückseite dieser ersten Platte 120 hinaus so weit überstehen, dass die Einsteckzonen 10 der jeweiligen Steckkontakte 1 in eine zweite Platte 121 einer 2 Montageebene ME 2 in entsprechende Ausnehmungen 126 gesteckt werden können.
Die erste Platte 120 ist entweder selbst eine Leiterplatte mit dann durchkontaktierten Bohrungen und Leiterbahnen (nicht dargestellt), oder aber nur eine starre Trägerplatte.
Die zweite Platte 121 der Montageebene ME 2 ist eine Leiterplatte mit durchkontaktierten Bohrungen 126 als Ausnehmungen und damit verbundenen Leiterbahnen 125 (13).
Auf diese Weise kann eine Baugruppe 100 mit einem auf einer Platte montiertem Bauteil fertig montiert und für die Produktion oder als Ersatzteil als separates Bauteil bereitgehalten werden.
Die Baugruppe umfasst dabei lediglich die erste Platte 120. Die zweite Platte 121 in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel der 11 ist Träger einer größeren, übergeordneten Schaltung, z.B. ein Motherboard oder eine Zentralelektrik. Die Baugruppe 100 wird in die übergeordnete Schaltung integriert, indem sie einfach mit den unten überstehenden Steckkontakten 1 in die entsprechend angeordneten, durchkontaktierten Bohrungen der zweiten Platte eingesteckt, und damit elektrisch verbunden und verriegelt wird.
Die Baugruppe 100 ist im Ausführungsbeispiel der 11 mit einem Gehäuse 140 ausgestattet. Das Gehäuse wird auf die Platte 120 mit dem Bauteil 110 und den Kontakten aufgesetzt. Das Gehäuse 140 lässt sich mit Rastbolzen 143 auf der Platte 120 ausrichten und entweder seitlich am Rand der Platte 120 oder in entsprechenden Ausnehmungen (nicht dargestellt) verrasten.
Das Gehäuse 140 ist dabei so dimensioniert, dass es in Einbaulage mit der Innenwand 141 des Gehäuses von oben in Einschubrichtung der Steckkontakte auf zumindest einigen Steckkontakten 1 aufliegt und die Steckkontakte so zusätzlich in den Bohrungen 130 fixiert.
Zusätzlich sind in einer Ausführungsform auf der Gehäuseinnenseite 141 im Auflagebereich auf die langen Kragarme 4 zusätzlich Rippen als Drucklager 142 zur Verstärkung der Anspresskraft und zur zusätzlichen Fixierung der Steckkontakte 1 in den Ausnehmungen 130. Auf diese Weise läßt sich eine fertig clipsbare Baugruppe vorkonfektionieren und während der Produktion oder als Ersatzteil verarbeiten.
In einer weiteren Ausführungsform sind die Rastbolzen 143 so gestaltet, dass zumindest zwei mit der zweiten Platte der Montageebenen ME 2 verrasten (nicht dargestellt) und so die Baugruppe 100 auf der zweiten Platte fixieren.
Eine so montierte Baugruppe 100 kann so zusätzlich oder ausschließlich beispielsweise auf einem Motherboard oder einer Zentralelektrik fixiert sein. Im letzteren Fall muss eine Verriegelung nicht mehr anhand der Steckkontakte ausgeführt sein, so dass die Einsteckzone ohne eine Verriegelung ausgeführt werden kann.
Die Steckkontakte 1 in der 11 rechts neben dem Bauteil 110 zeigen eine solche weitere Ausführungsform ohne Verriegelung auf. Selbstverständlich können derart ausgeführte Steckkontakte auch mit einer wie bereits beschriebener Sekundärverriegelung ausgestattet sein.
Die konvex geformten Schenkel werden beim Einführen in die Ausnehmung elastisch verformt und aufeinander zu gedrückt. Die Schenkel lassen sich dabei derart zusammen drücken, dass ein Anschlag 11 zumindest durch die Ausnehmung 130 einer ersten Platte 120 hindurchführbar ist. Der Anschlag 11 erlaubt das Einstecken der Kontaktzone in eine erste oder zumindest zweite Platte nur bis zu einer definierten Tiefe. Diese definierte Tiefe lässt den Steckkontakt bzw. dessen Kontaktzone auf der Rückseite der Platte 121 nicht wieder austreten- Die Schenkel verbleiben so zusammengedrückt innerhalb der Platte in der durchkontaktierten Bohrung und drücken gegen deren Innenwandung, wobei ein elektrischer Kontakt hergestellt wird und der Steckkontakt festgeklemmt wird.
Bezugszeichenliste

1: Steckkontakt
2: Rumpf
3: Kopfzone
4: Kragarm
5: Distales Ende
6: Bogen
7: Dorn
8: Klemmzone
9: Sekunddärverriegelung
10: Einsteckzone
11: Anschlag
12: Schenkel
13: Zwischenraum
14: Verriegelung
100: Baugruppe
110: Bauteil
115: Kontakt
120: Platte
121: Leiterplatte
125: Leiterbahn
126: durchkontaktierte Bohrung
130: Aussparung
140: Gehäuse
141: Innenwand
142: Drucklager
143: Rastbolzen
A: Abstand
F: Klemmkraft
KD3, KD5: Kantendiagonale
ME1, ME2: Montageebene

Claims

Steckkontakt 1 zur Herstellung einer mechanischen und elektrischen Verbindung mit einem elektrischen Bauteil 110, aufweisend einen Steckkörper 2, eine an einem Ende des Steckkörpers 2 befindliche Einsteckzone 10 zum Einstecken des Steckkörpers 2 in eine Aussparung 130 in einer Platte 120 und eine am anderen Ende des Steckkörpers 2 befindlichen Kopfzone 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopfzone 3 zumindest einen Kragarm 4 aufweist.
Steckkontakt 1 nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragarm 4 an seinem distalen Ende 5 in Richtung der Einsteckzone 10 hakenförmig oder gebogen ist und / oder einen sich in Richtung der Einsteckzone 10 erstreckenden Dorn 7 aufweist.
Steckkontakt 1 nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckkörper 2 eine zwischen Kopfzone 3 und Einsteckzone 10 angeordnete Klemmzone 8 aufweist.
Steckkontakt 1 nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmzone 8 so bemessen ist, dass sich diese beim Einstecken in eine Aussparung 130 in dieser Aussparung 130 festklemmt oder festpresst.
Steckkontakt 1 nach einem der Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmzone 8 eine Sekundärverriegelung 9 aufweist.
Steckkontakt 1 nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einsteckzone 10 zumindest zwei Schenkel 12a, 12b aufweist mit einem zwischen den Schenkeln 12a, 12b liegenden Zwischenraum 13.
Steckkontakt 1 nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einsteckzone 10 elastisch verformbar und in der Aussparung 130 festklemmbar ist, insbesondere dass die freien Enden der Schenkel 12a, 12b reversibel aufeinander zu bewegbar sind.
Steckkontakt nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kantendiagonale KD 10 der Einsteckzone 10 zumindest bei aufeinander zu bewegten Schenkel 12a, 12b kleiner ist als die Kantendiagonale KD 8 der Klemmzone 8.
Steckkontakt 1 nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einsteckzone 10 an ihrem distalen Ende eine Verriegelung 14 aufweist und so den mit der Einsteckzone 10 durch eine Aussparung 130 hindurch gesteckten Steckkontakt 1 mechanisch gegen ein unbeabsichtigtes Abziehen oder Herausgleiten sichert, indem beim Austritt auf der Rückseite der Ausnehmung 130 sich die bei der Einführung in die Ausnehmung 130 zusammengedrückten Schenkel 12a, 12b aufspreizen und die jeweils an einem Schenkel angeordnete Verriegelung 14 die Rückseite der Platte 120 zumindest teilweise hintergreift.
Steckkontakt 1 nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckkörper 2 einen Anschlag 11 aufweist, welcher die Einstecktiefe der Einsteckzone 10 in zumindest eine Aussparung 130 begrenzt.
Steckkontakt 1 nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckkörper 2 einstückig aus einem elastisch verformbaren Material hergestellt ist, insbesondere dass der Kragarm 4 elastisch verformbar ist.
Steckkontakt 1 nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckkörper 2 aus einem elektrisch leitfähigen Material besteht und / oder elektrisch leitfähig beschichtet ist.
Baugruppe 100 mit einer Platte 120, einem auf der Platte 120 angeordneten elektrischen Bauteil 110, mindestens einem Steckkontakt 1 nach einem der Ansprüche 1–12 und zumindest einer in der Platte 120 vorhandenen Aussparung 130 zum Einstecken des Steckkontakts 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung 130 und das Bauteil 110 derart relativ zueinander angeordnet sind, dass ein in die Aussparung 130 eingesteckter Steckkontakt 1 mit dem Kragarm 4, insbesondere mit dem distalen haken- oder bogenförmigen Ende 5 und / oder dem Dorn 7 des Kragarms 4 auf zumindest einem elektrisch leitfähigen Teil des Bauteils 110 aufliegt und das Bauteil 110 mechanisch auf der Platte 120 zumindest teilweise fixiert, indem der Steckkontakt 1 mit seiner Klemmzone 8 und / oder seiner Einsteckzone 10 in der Aussparung 130 festgeklemmt und das Bauteil 110 zwischen dem Kragarm 4 und der Platte 120 zumindest teilweise festgeklemmt ist.
Baugruppe 100 nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckkontakt 1 mit seiner Klemmzone 8 in der Aussparung 130a einer ersten Platte 120a einer ersten Montageebene ME1 festgeklemmt ist und die Einsteckzone 10 des Steckkontakts 1 soweit über eine Außenseite der ersten Platte 120a hinausragt, dass der Steckkontakt 1 in eine Aussparung 130b einer weiteren Platte 120b einer zweiten Montageebene ME2 einsteckbar ist.
Baugruppe 100 nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Einsteckzone 10 des Steckkontakts 1 nach Durchstecken in eine Aussparung 130 der ersten oder zweiten Montageebene ME1, ME2 verriegelt und den Steckkontakt 1 oder die Baugruppe 100 gegen ein unbeabsichtigtes Abziehen oder Herausgleiten aus zumindest einer Platte 120a oder 120b sichert.
Baugruppe 100 nach einem oder mehreren der Ansprüche 13–15, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragarm 4 des Steckkontakts 1 zumindest teilweise auf einer elektrischen Kontaktfläche 115 des Bauteils 110 aufsetzt und so bei der Klemmung eine elektrisch leitende Verbindung zwischen Kontaktstecker 1 und dem Bauteil 110 bereit gestellt ist.
Baugruppe nach einem oder mehreren der Ansprüche 13–16, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Platte 120a, 120b eine Leiterplatte 121 ist und die Aussparung 130 an eine elektrische Leiterbahn 125 der Leiterplatte 121 angeschlossen ist, insbesondere, dass die Aussparung 130 eine mit einer Leiterbahn 125 verbundene, durchkontaktierte Bohrung 126 ist.
Baugruppe 100 nach einem oder mehreren der Ansprüche 13–17, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einstecken des Steckkontakts 1 in eine durchkontaktierte Bohrung 126 zwischen Steckkontakt 1 und Leiterbahn 125 zumindest einer Platte 120a, 120b eine elektrisch leitende Verbindung bereit gestellt ist.
Baugruppe nach einem oder mehreren der Ansprüche 13–18, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest 2 oder mehr Steckkontakte 1 vorhanden sind, wobei die entsprechenden, jeweils zueinander benachbarten Aussparungen 130 zueinander versetzt angeordnet sind, insbesondere jeweils wechselnde Abstände A1, A2 zum Bauteil 110 aufweisen.
Baugruppe 100 nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zueinander benachbarte Steckkontakte 1 jeweils unterschiedlich lange Kragarme 4 aufweisen.
Baugruppe 100 nach einem oder mehreren der Ansprüche 13–20, dadurch gekennzeichnet, dass die Seite der Platte 120 mit dem Bauteil 110 von einem Gehäuse 140 zumindest zum Teil bedeckt oder eingefasst ist, wobei die dem Steckkontakt 1 in Steckrichtung gegenüberliegende Innenseite 141 des Gehäuses 140 zumindest auf der Kopfzone 3 zumindest eines Steckkontakts 1 anliegt und den Steckkontakt 1 in seiner in der Aussparung 130 gesteckten Position fixiert.
Baugruppe 100 nach einem oder mehreren der Ansprüche 13–21, dadurch gekennzeichnet, dass die in Steckrichtung des Steckkontakts 1 gegenüberliegende Innenseite des Gehäuses 140 zumindest ein Drucklager 142 aufweist, welches in Steckrichtung auf zumindest einen Kragarm 4 zumindest eines Steckkontakts 1 einwirkt, und so die Klemmkraft F auf das Bauteil 110 verstärkt.
Baugruppe 100 nach einem oder mehreren der Ansprüche 13–22, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Steckkontakt 1 vorkonfektioniert im Gehäuse 140 enthalten ist.
Baugruppe 100 nach einem oder mehreren der Ansprüche 13–23, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse 140 eine Einbaucodierung und / oder zumindest einen Rastbolzen 142 aufweist, wobei der Rastbolzen 142 das Gehäuse in einer Montageposition an zumindest einer Platte 120 fixiert.
Baugruppe 100 nach einem oder mehreren der Ansprüche 13–24, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil 110 ein elektronisches Bauteil oder eine elektronische Baugruppe ist, insbesondere ein Transistor, ein Sensor, ein integrierter Schaltkreis oder ein Prozessor ist.
Steuerungsplatine, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Montagebereich für die Anordnung und Befestigung einer Baugruppe 100 nach einem oder mehreren der Ansprüche 13–25 vorhanden ist mit zumindest einer, entsprechend der Anordnung des zumindest einen Steckkontakts 1 angeordneten Aussparung 130 zur Aufnahme des Steckkontakts 1 und der elektrischen Ankontaktierung der Baugruppe 100.
Maschine oder Transportmittel, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung, zumindest eine Steuerungsplatine nach Anspruch 26 verbaut ist, insbesondere dass die Steuerungsplatine eine Zentralelektrik ist.