-
Die Erfindung betrifft eine Kontaktbuchse, eine Buchsenleiste sowie eine elektrische Baugruppe mit einer Kontaktbuchse oder einer Buchsenleiste.
-
Steckverbindungen zur lösbaren Befestigung von elektrischen Bauteilen auf Leiterplatten sind im Maschinen- und Fahrzeugbau gebräuchlich. Dazu werden Kontaktbuchsen zum Einstecken von Kontakten elektrischer Bauteile oder mit Steckern versehene Kabelenden benutzt.
-
Die
EP 884801 B1 offenbart eine Steckhülse zur Befestigung auf Leiterplatten um Bauelemente, Leitungen oder dergleichen wieder lösbar in eine Bordelektronik zu integrieren. Dazu wird ein Klemmelement in ein Gehäuse untergebracht und fest mit der Leiterplatte verbunden, so daß ein in einem Klemmelement eingesteckter Kontakt eines elektrischen Bauelements elektrisch leitend mit der Leiterplatte verbunden ist.
-
Die
DE 10 2013 220 462 offenbart ein Direktsteckschaltelement zum Steckverbinden mit einer Leiterplatte mit einem Gehäuse und einem Befestigungsbereich zum direkten Einstecken von Steckkontakten in die Leiterplatte.
-
Nachteil des Stands der Technik ist, dass die Gehäuse der Steckelemente relativ viel Platz auf der Leiterplatte benötigen und die Leiterplatten zur Aufnahme aller erforderlichen Komponenten notgedrungener Maßen um diesen Platzbedarf größer geplant werden müssen, was teuer ist. Die Kosten werden weiter durch die Anzahl der auf einer Leiterplatte vorhandenen Kontaktpins beeinflusst, je mehr Pins, umso höhere Kosten. Ein weiterer Nachteil sind die immer noch weit verbreiteten, fest montierten Steckerbuchsen. Normalerweise gibt es eine Standardausführung und dazu ergänzend mehrere Varianten. Bei fest montierten Steckerbuchsen ist es die Regel, eine Steuerelektronik von vorherein für alle möglichen Varianten vorzusehen und entsprechend alle Steckerbuchsen zu verbauen, da die spätere, konkrete Konfiguration beim Kunden erfolgt und es dann für Adaptionen oder Ergänzungen zu spät ist. Entsprechend sind die ausgelieferten Baugruppen um die Menge der nicht genutzten, aber verbauten Steckerbuchsen für mögliche Varianten zu teuer.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde Kontaktbuchsen zur Verfügung zu stellen, die Varianten unterstützen, den verfügbaren Bauraum optimal nutzen und Leiterplattenfläche sowie Kosten einsparen.
-
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
-
Die Erfindung sieht eine Kontaktbuchse zur Herstellung einer elektrischen Verbindung, aufweisend ein Gehäuse mit einer Unterseite, Seitenflächen sowie einer Oberseite, zumindest zwei im Gehäuse angeordnete, voneinander galvanisch getrennte Kontaktelemente mit jeweils einer Steckzone zum Einstecken der Anschlüsse elektrischer Bauteile oder Kontaktenden elektrischer Leitungen sowie jeweils einer Kontaktzone zur elektrisch leitenden Verbindung des Kontaktelements mit einem Stromkreis oder einer Schaltung, wobei die Kontaktzone des ersten Kontaktelements zur Ankontaktierung an einem Träger und die Kontaktzone des zweiten Kontaktelements zur Ankontaktierung an einen flexiblen Stromleiter ausgebildet ist.
-
Vorteilhaft wird dadurch eine Kontaktbuchse geschaffen, die eine Einsparung kostbarer Leiterplattenfläche sowie Anschlusspins ermöglicht und eine flexible Konfiguration möglich macht.
-
Es wird vorgeschlagen, dass das erste Kontaktelement durch eine an der Oberseite angeordneten Öffnung in das Gehäuse in eine erste Aussparung eingeschoben ist.
-
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Kontaktzone des ersten Kontaktelements über die Unterseite des Gehäuses hinausragt und zur Einführung in eine Bohrung in einem Träger ausgebildet ist.
-
Vorteilhaft ist, dass die Kontaktzone des ersten Kontaktelements als zumindest ein Einpresskontakt ausgebildet ist.
-
Alternativ wird vorgeschlagen, dass die Kontaktzone des ersten Kontaktelements als Steckkontakt ausgebildet ist.
-
In Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass die Kontaktzone zumindest ein Ende mit einer Gabel aufweist, deren Schenkel elastisch verformbar sind und reversibel steckbar in eine durchkontaktierte Bohrung einführbar sind.
-
Vorteilhaft ist, dass die Kontaktzone des ersten Kontaktelements mit einer Verriegelung ausgestattet ist, die, durch eine Bohrung in einem Träger hindurchgeführt, ein unbeabsichtigtes Herausziehen aus der Bohrung verhindert.
-
Es wird vorgeschlagen, dass das zweite Kontaktelement durch eine an der Unterseite angeordneten Öffnung in das Gehäuse in eine zweite Aussparung eingeschoben ist.
-
Vorteilhaft ist, dass das zweite Kontaktelement vollständig innerhalb des Gehäuse in der zweiten Aussparung angeordnet ist.
-
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Kontaktzone des zweiten Kontaktelements für die Anbindung eines elektrischen Kabels ausgebildet ist.
-
Es wird vorgeschlagen, dass die Kontaktzone des zweiten Kontaktelements als Crimpkontakt ausgebildet ist.
-
Vorteilhaft ist, dass das zweite Kontaktelement eine Fixierlasche aufweist, die ein unbeabsichtigtes Herausfallen oder Herausdrücken aus der zweiten Aussparung verhindert.
-
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Unterseite des Gehäuses zwei Bereiche aufweist, die in unterschiedlichen Ebenen zueinander liegen und somit eine Höhendifferenz zueinander aufweisen.
-
Es wird vorgeschlagen, dass die Verlaufsebenen der Bereiche parallel zueinander ausgerichtet sind.
-
Vorteilhaft ist, dass im Übergangsbereich zwischen den Bereichen eine Anschlagsfläche ausgebildet ist.
-
Vorteilhaft ist, dass die Anschlagsfläche senkrecht zu den Verlaufsebenen der Bereiche sowie senkrecht zu zumindest einer Seitenfläche des Gehäuses angeordnet ist.
-
Es wird vorgeschlagen, dass das Gehäuse an zumindest zwei gegenüberliegenden Seitenflächen über die Oberseite hinausragende Verlängerungen aufweist.
-
Vorteilhaft ist, dass die Verlängerungen als Führungen ausgebildet sind.
-
Es wird vorgeschlagen, dass das Gehäuse zumindest einen über die Unterseite des Gehäuses oder eines Bereiches hinausragenden Führungszapfen zum Einstecken in eine Bohrung eines Trägers aufweist.
-
Vorteilhaft ist, dass der Führungszapfen an einer Außenkante der Unterseite oder zumindest teilweise in eine der Seitenflächen des Gehäuses integriert ausgebildet ist.
-
Vorteilhaft ist, dass der Führungszapfen mit einer Verriegelung ausgestattet ist, die, durch eine Bohrung in einem Träger hindurchgeführt, ein unbeabsichtigtes Herausziehen aus der Bohrung verhindert.
-
Weiter wird vorgeschlagen, dass an der entgegengesetzt zur ersten Aussparung und angrenzend zur zweiten Aussparung liegenden Seitenfläche des Gehäuses ein Verriegelungselement angeordnet ist.
-
Es wird vorgeschlagen, dass das Verriegelungselement zumindest einen Verriegelungsdorn aufweist, der in einer Verriegelungsposition zur Verriegelung des Kontaktelements durch eine Dornöffnung seitlich in die zweite Aussparung derart eingreift, dass der Verriegelungsdorn zumindest teilweise unter dem in die zweite Aussparung eingeschobene Kontaktelement liegt und so ein Herausfalles oder beim Einsetzen eines elektrischen Bauteils ein Herausdrücken des Kontaktelements aus der zweiten Aussparung durch die Einschuböffnung an der Unterseite des Gehäuses verhindert.
-
Es wird vorgeschlagen, dass das Verriegelungselement ein Winkelelement umfasst mit einer an der Seitenfläche anliegenden Stützwand und einer die Unterseite zumindest teilweise untergreifenden Stützzone, wobei die Stützzone die Einschuböffnung der zweiten Aussparung zumindest teilweise verschließt und so ein Herausfalles oder beim Einsetzen eines elektrischen Bauteils ein Herausdrücken des Kontaktelements aus der zweiten Aussparung verhindert.
-
In Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass die Stützzone zumindest einen Fixierarm aufweist, der in einer Montageanordnung mit dem Führungszapfen oder einem anderen Fixierpunkt verbindbar ist.
-
In Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass das Verriegelungselement über ein Filmscharnier mit dem Gehäuse verbunden ist.
-
Ein weiterer Aspekt der Erfindung bezieht sich auf eine Buchsenleiste mit einer Vielzahl von Kontaktbuchsen, wobei die Gehäuse der einander benachbarten Kontaktbuchsen an ihren einander zugewandten Seitenflächen miteinander verbunden sind, so dass die unterschiedlichen, auf jeweils einer Ebene liegenden Bereiche jeweils zu einer gemeinsamen Außenseite hin orientiert sind.
-
Es wird vorgeschlagen, dass die Vielzahl der Gehäuse durch ein einzelnes Gehäuse für eine Vielzahl von zueinander paarweise angeordneten Kontaktelementen ersetzt sind.
-
Ein weiterer Aspekt der Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Baugruppe mit zumindest einem Träger, zumindest einer Kontaktbuchse oder zumindest einer Buchsenleiste, wobei Kontaktbuchse oder Buchsenleiste derart auf dem Träger positioniert ist, dass nur ein erster Bereich des Gehäuses auf der Oberfläche des Trägers aufliegt und ein zweiter Bereich des Gehäuses außerhalb der Grundfläche des Trägers angeordnet ist.
-
Es wird vorgeschlagen, dass der Abstand der Flächenebene des ersten Bereichs zur Oberseite des Gehäuses geringer ist als der Abstand der Flächenebene des zweiten Bereichs zur Oberseite des Gehäuses und das Gehäuse derart am Träger angeordnet ist, dass der erste Bereich auf dem Träger aufliegt und der zweite Bereich außerhalb der Grundfläche des Trägers liegt.
-
Zusätzlich wird vorgeschlagen, daß die Höhendifferenz zwischen den Flächenebenen an der Unterseite des Gehäuses der Dicke des Trägers entspricht.
-
Weiter wird vorgeschlagen, dass der Übergang zwischen den beiden Bereichen an der Unterseite des Gehäuses als Anschlagsfläche seitlich am Rand des Trägers anliegt.
-
Es wird vorgeschlagen, dass jeweils die Kontaktzone der Kontaktelemente, die im, auf der Grundfläche des Trägers aufliegenden Bereichs angeordnet sind, in jeweils eine elektrisch leitfähige Bohrung im Träger eingeführt ist.
-
Weiter wird vorgeschlagen, dass jeweils die Kontaktzone der Kontaktelemente, die im, außerhalb der Grundfläche des Trägers liegenden Bereichs angeordnet sind, mit einem flexiblen elektrischen Leiter, insbesondere mit einem elektrisch leitenden Kabel verbunden ist.
-
Weiter wird vorgeschlagen, dass jeweils die Kontaktzone der in den Träger gesteckten Kontaktelemente und / oder Führungszapfen zumindest teilweise über die Rückseite des Trägers hinausragen und deren Verriegelung ein unbeabsichtigtes Abziehen der Kontaktbuchse oder der Buchsenleiste vom Träger verhindern.
-
Es wird vorgeschlagen, daß das freie Ende des Verriegelungselements winkel- oder hakenförmig ausgebildet ist und in verriegelter Position in ein Fixierpunkt am Träger eingreift oder das Gehäuse der Kontaktbuchse zumindest teilweise hintergreift.
-
Es wird vorgeschlagen, daß das Verriegelungselement zumindest einen Fixierarm aufweist.
-
In Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass der zumindest eine Fixierarm des Verriegelungselements an der zur mit Kontaktbuchse oder Buchsenleiste versehenen, entgegengesetzten Unterseite des Trägers angeordnet und am Führungszapfen des Gehäuses oder einem anderen Fixierpunkt festgeclipst ist.
-
Es wird vorgeschlagen, dass der Träger ein Teil einer Wandung einer Baugruppenverkleidung ist, insbesondere ein Gehäusedeckel ist.
-
Weiter wird vorgeschlagen, dass der Träger als Leiterplatte mit Leiterbahnen und mit den Leiterbahnen verbundenen, durchkontaktierten Bohrungen ausgebildet ist.
-
Es wird vorgeschlagen, dass die elektrische Baugruppe eine Zentralelektrik oder zumindest ein Teil einer Zentralelektrik für eine Vorrichtung, eine Maschine und / oder ein Fahrzeug ist.
-
Weiter wird vorgeschlagen, dass in der zumindest einen Kontaktbuchse oder in zumindest zwei der paarweise zusammenwirkenden Kontaktelemente der zumindest einen Buchsenleiste eine elektrische Sicherung eingesetzt 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 perspektivische Ansicht einer elektrischen Baugruppe,
- 2 perspektivische Ansicht einer Kontaktbuchse,
- 3 Schnitt der Kontaktbuchse aus 2,
- 4 Draufsicht der Kontaktbuchse aus 2,
- 5 Seitenansicht der Kontaktbuchse aus 2,
- 6 Vorderansicht eines Kontaktelements,
- 7 Seitenansicht des Kontaktelements aus 6,
- 8 Seitenansicht des Kontaktelements aus 6 mit Träger und eingeschobenem Kontakt,
- 9 Vorderansicht verschiedener Ausführungen von Kontaktelementen,
- 10 Vorderansicht eines Kontaktelements,
- 11 Schnitt eines Randabschnitts einer elektrischen Baugruppe,
- 12 perspektivische Ansicht einer Buchsenleiste,
- 13 perspektivische Ansicht eines Abschnitts einer elektrischen Baugruppe,
- 14 Vorderansicht eines Kontaktelements,
- 15 Seitenansicht eines Kontaktelements,
- 16 Schnitt einer Kontaktbuchse,
- 17 Schnitt der Seitenansicht der Kontaktbuchse aus 16,
- 18 Draufsicht einer Kontaktbuchse,
- 19 Draufsicht eines Verriegelungselements,
- 20 Schnitt eines Randabschnitts einer elektrischen Baugruppe,
- 21 Schnitt eines Randabschnitts einer elektrischen Baugruppe.
-
1 zeigt in einer perspektivischen, schematischen Ansicht ein Ausführungsbeispiel einer elektrischen Baugruppe mit einem Träger 41, mehrere diverse, auf dem Träger 41 angeordnete elektrische Bauelemente sowie mehrere Kontaktbuchsen bzw. Buchsenleisten 20 mit darin eingesteckten Sicherungen 44. Eine solche dargestellte elektrische Baugruppe 40 könnte z.B. eine Zentralelektrik einer Maschine oder eines Fahrzeugs sein. Eine solche Zentralelektrik leitet unter anderem den Strom aus dem Bordnetz per Kabel 43 an diverse nachgeordnete Funktionseinheiten weiter, wobei diese Funktionseinheiten jeweils oder zumindest in Gruppen über eine Sicherung 44 gegen einen Fehlstrom gesichert sind. Dazu ist zwischen dem auf dem Träger 41, in aller Regel eine Leiterplatte, angeordneten Stromkreis und der Versorgungsleitung 43 eine Sicherung 44 zwischengeschaltet. Für solche in der Fahrzeugelektrik gebräuchlichen Sicherungen gibt es Sockel, in die diese Sicherungen eingesetzt werden. Diese Sockel nach dem Stand der Technik weisen eine einheitliche, plane Unterseite auf, werden komplett innerhalb der Fläche eines Trägers angeordnet und benötigen daher die volle Grundfläche des Sockels auf der Leiterplatte. Da bei einer z.B. Zentralelektrik sehr viele solche Sockel verbaut werden, macht dies einen erhöhten Platzbedarf aus. Solche elektrischen Baugruppen werden vom Lieferanten erstellt und mit allen Sockeln vorkonfektioniert, auch, wenn die konkrete, aber unter Umständen erst später bekannte Verwendung nicht alle Sockel benötigt. Zumindest mit steckbaren Kontaktbuchsen wäre man in der Lage, bei der Endfertigung vor Ort die aktuelle Verwendung zu berücksichtigen und nur benötigte Kontaktbuchsen zu verbauen.
-
In 1 erkennt man, dass die Kontaktbuchsen bzw. die aus mehreren Kontakbuchsen zusammengefassten Buchsenleisten 20 durchweg am Rand des Trägers 41 angeordnet sind, und zwar so, dass nur derjenige Teil der Buchsenleisten 20 bzw. entsprechend einer Kontaktbuchse, der für die elektrische Anbindung auf der Leiterplatte notwendig ist, auch auf der Grundfläche des Trägers 41 liegt, und der andere Teil seitlich über den Rand des Trägers 41 übersteht. Dadurch wird kostbarer Leiterplattenplatz gespart, der für die weiteren Bauteile verwendet werden kann oder aber die Leiterplatte kann um den Platz der eingesparten Fläche kleiner und damit auch günstiger hergestellt werden. Ebenso werden für den Anschluss der nachgelagerten und mit Strom zu versorgenden Bauteile oder -gruppen keine Anschlusspins auf der Leiterplatte vorgesehen, was Kosten spart, sondern werden die dafür benötigten Leitungen mit Kabeln realisiert und diese außerhalb der Leiterplattenfläche angeschlossen. Dafür werden also Kontaktbuchsen benötigt, die beide benötigten Anschlussarten ermöglichen.
-
2 zeigt in einer perspektivischen Darstellung eine erfindungsgemäße Kontaktbuchse 1 mit einem Gehäuse 2, aufweisend eine Oberseite 6, Seitenwänden 5 sowie eine Unterseite 3. Im Gehäuse sind Aussparungen 2a, 2b zur Aufnahme von Kontaktelementen vorgesehen, in die später elektrische Bauteile mit ihren Anschlüssen eingeschoben werden können. Auf die Aussparungen 2a, 2b kann zum Einbringen der Kontaktelemente von oben über die Oberfläche 6 zugegriffen werden.
-
In einer Ausführungsform ist die Unterseite 3 des Gehäuses 2, neben der Ausbildung in einer Ebene, gerade nicht in einer Ebene ausgebildet, sondern besteht aus zwei Bereichen 3a und 3b, wobei diese in unterschiedlichen Ebenen E1, E2 (3) zueinander liegen und eine Höhendifferenz H (5) aufweisen. Mit anderen Worten weisen die Bereiche 3a und 3b jeweils eine Verlaufsebene auf, die zueinander parallel sind, jedoch nicht in einer Flucht angeordnet sind und einen Versatz zueinander aufweisen. Die Unterseite 3 weist damit in sich einen Absatz mit einer zwischen den Bereichen 3a, 3b liegenden und senkrecht zu diesen stehende Anschlagsfläche 4 auf (3). Die Anschlagsfläche 4 steht zu zumindest einer Seitenfläche 5 im rechten Winkel weg und verläuft in einer geraden Linie zur einer weiteren Seitenfläche 5 (4, 5). Die Flächenebenen der Bereiche weisen damit um die Höhendifferenz H unterschiedliche Entfernungen zur Oberseite 6 des Gehäuses 2 auf. Der gegenüber dem Bereich 3b höher liegende Bereich 3a ist zur Auflage auf dem Träger vorgesehen, während der Bereich 3b später zur Positionierung außerhalb der Grundfläche des Trägers vorgesehen ist.
-
In der dargestellten Ausführungsform weist das Gehäuse 2 an seiner Unterseite 3 bzw. den Bereichen 3a, 3b für die weitere elektrische Anbindung der Kontaktelemente Durchlässe 9 auf (4). In die entsprechenden Aussparung 2a, 2b eines Bereiche 3a oder 3b wird jeweils ein Kontaktelement eingeführt, wobei sich die Kontaktelemente darin unterscheiden, ob deren jeweilige Kontaktzonen elektrisch leitend mit der Leiterplatte verbunden oder ob ein Kabel angeschlossen werden soll.
-
Insofern weist eine Kontaktbuchse zumindest 2 Kontaktelemente auf, wobei die Kontaktelemente für den Anschluss ihrer jeweiligen elektrischen Ankontaktierung unterschiedlich gestaltete Kontaktzonen aufweisen.
-
In 6 ist beispielhaft eine solche Kontaktelement 10 mit einer Kontaktzone 11 für die Kontaktierung mit einer Leiterplatte dargestellt sowie einer Steckzone 12 zum Einstecken und Festklemmen eines Anschlusses eines elektrischen Bauteils mit einem sogenannten Messerkontakt (nicht dargestellt).
-
Die Vorderansicht zeigt die Kontaktelement 10 mit einer oberen Steckzone 12, aufweisend zwei seitliche Kontaktfinger 18 sowie einer dazwischenliegenden Kontaktzunge 19.
-
Die Kontaktzunge ist aus der Ebene der Kontaktelement 10 bzw. der Kontaktfinger 18 geschweift herausgebogen, so dass sie zur Ebene der Kontaktfinger 18 leicht versetzt, im Wesentlichen parallel ausgerichtet ist (7). Die Zunge 19 ist elastisch federnd ausgebildet und wirkt gegen die Kontaktfinger 18.
-
Ein elektrisches Bauteil wird mit zumindest einem seiner Anschlüsse an die Steckzone 12 der Kontaktelement 10 angesetzt und unter leichten Druck zwischen die Kontaktfinger 18 und der Kontaktzunge 19 eingeschoben. Der eingeschobene Anschlusskontakt wird von der Kontaktzunge 19 gegen die Kontaktfinger 18 gedrückt und in eingeschobener Endlage festgeklemmt, wobei eine elektrisch leitende Verbindung zum Anschlusskontakt des Bauteils hergestellt wird (8).
-
Entgegengesetzt zur Steckzone 12 ist die Kontaktzone 11 angeordnet. Diese dient dazu, eine elektrische leitende Verbindung mit dem Träger herzustellen. In der dargestellten Ausführungsform besteht die Kontaktzone 11 aus einem einzelnen Einpresskontakt 13, der in eine Bohrung 42 im Träger 41 (zum besseren Verständnis hier ohne Gehäuse dargestellt) eingepresst wird.
-
Weitere Ausführungsbeispiele der Kontaktzone sind in der 9 dargestellt. Hier verfügen die dargestellten Kontaktelemente 10 jeweils über eine Kontaktzone 11, die nicht eingepresst, sondern als Steckkontakt 14 zum Einstecken in eine Bohrung im Träger ausgestaltet ist. Dazu sind in aller Regel weniger Kräfte erforderlich und es ist möglich, eine Kontaktbuchse in der Endfertigung händisch mittels einem eingesteckten Kontaktelement 10 zu montieren oder eine gesteckte Verbindung wahlweise auch wieder zu lösen. Damit kann man alle möglichen Varianten abbilden. Die Kontaktzone 11 weist dazu einen Steckkontakt mit einem gabelförmigen Ende 15 mit zwei Schenkeln auf, die zum Einstecken in eine Bohrung vorgesehen sind und sich dabei elastisch verformen. Die Schenkel können mit einer zusätzlichen Verriegelung 16 ausgestattet sein, die eine in eine Bohrung gestecktes Kontaktelement 10 gegen ein unbeabsichtigtes Abziehen schützt.
-
10 zeigt ein Kontaktelement 10 zur Verbindung mit einem elektrischen Kabel. Dazu ist die Kontaktzone 11 mit einem Crimpkontakt ausgestaltet. Alternativ zum Crimpen kann ein Kabel auch angelötet oder genietet, verschraubt werden etc.
-
11 zeigt eine Kontaktbuchse 1 mit einem Gehäuse 2 und mit einem ersten, für die Ankontaktierung einer Leiterplatte ausgestalteten Kontaktelement 10a sowie einem zweiten, für die Verbindung mit einem Kabel ausgestalteten Kontaktelement 10b. Die Kontaktzonen 11 der beiden Kontaktelement 10 sind jeweils durch Durchlässe 9 im Gehäuse 2 hindurchgeführt.
-
Das erste, für die Ankontaktierung einer Leiterplatte ausgestaltete Kontaktelement 10a ist oberhalb des erhöhten Bereichs 3a der Unterseite 3 des Gehäuses 2 angeordnet, also dem Bereich, der einen geringeren Abstand zur Oberseite 6 des Gehäuses 2 hat. Die Kontaktbuchse 1 ist derart auf einem Träger 41 bzw. einer Leiterplatte positioniert, dass der erhöhte Bereich 3a der Unterseite 3 oberhalb der Grundfläche des Trägers 41 positioniert ist und auf der Oberfläche des Trägers 41 aufliegt. Dazu entspricht die Höhendifferenz des Bereichs 3a zum anderen Bereich 3b bzw. zur restlichen Unterseite 3 vorzugsweise der Dicke der Leiterplatte 41. Im Übergang des Bereichs 3a zum Bereich 3b der restlichen Unterseite 3 befindet sich die Anschlagsfläche 4, die seitlich am Rand des Trägers 41 anliegt und so hilft das Gehäuse 2 auf dem Träger 41 auszurichten. Die Kontaktzone 11 des ersten Kontaktelements 10a des erhöhten Bereichs 3a ist in eine korrespondierende Bohrung 42 eingeführt und befestigt so die Kontaktbuchse 1 auf dem Träger 41. Für die weitere elektrische Einbindung handelt es sich um eine durchkontaktierte und mit zumindest einer Leiterbahn (nicht dargestellt) verbundene Bohrung.
-
Die Kontaktzone 11 des zweiten Kontaktelements 10b ist über eine Crimpverbindung mit einem Kabel 43 verbunden. Das Kontaktelement 10b befindet sich im Gehäuse 2 oberhalb des Bereichs 3b, der außerhalb der Grundfläche des Trägers 41 angeordnet ist. Durch die auf die Dicke des Träges 41 abgestimmte Höhendifferenz H befindet sich die Verlaufsebene des Bereichs 3b auf gleicher Höhe mit der Rückseite des Trägers 41, was das weitere Handling in der Produktion erleichtert, indem eine gemeinsame Auflagefläche aus den entsprechenden Unterseiten geschaffen ist und somit das Einsetzen eines Kontaktelements erleichtert.
-
12 zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine Gruppe von Kontaktbuchsen 10, die an ihren jeweils zueinander gewandten Außenseiten miteinander zu einer Buchsenleiste 20 verbunden sind oder die als Buchsenleiste 20 gleich ein größeres Gehäuse 2 für mehrere, parallel nebeneinander angeordnete Kontaktelementenpaare aufweist. In der gezeigten Ausführungsform besitzt das Gehäuse 2 für jeweils ein Kontaktelementenpaar an zwei gegenüberliegenden Seitenflächen 5 eine über die Oberseite 6 hinausragende Verlängerung 7, die als Zentrierung und Führung für die in die Kontaktelemente einzusteckenden elektrischen Bauteile dient. Im gezeigten Beispiel sind die Verlängerungen 7 als U-förmige Führungen ausgebildet.
-
An der Unterseite des höher liegenden Bereichs 3a bzw. an der mit der Seitenfläche 5 gemeinsam gebildeten Außenkante sind Führungszapfen 8 ausgebildet, die für eine Zentrierung und Ausrichtung der gezeigten Buchsenleiste 20 bei der Montage auf dem Träger vorgesehen sind. Wenn die Führungszapfen 8 über die Unterseite des Gehäuses 2 bzw. des Bereiches 3a weiter überstehen als die Kontaktzonen der Kontaktelemente 10a, dann greifen diese bei der Montage in entsprechende Bohrungen im Träger eher ein und zentrieren so die die Kontaktzonen relativ zu den entsprechend im Träger vorgesehenen, durchkontaktierten Bohrungen.
-
Die Führungszapfen 8 können zumindest teilweise in die Seitenfläche 5 integriert ausgebildet sein. Weiter können die Führungszapfen 8 mit einer Schnappvorrichtung (nicht dargestellt) ausgestattet sein, so dass diese eine gesteckte Kontaktbuchse oder eine gesteckte Buchsenleiste am Träger verriegeln. Weiter offenbart die 12 auch, daß es möglich ist die Kontaktelemente 10 von unten in das Gehäuse 2 einzuführen und so vorzukonfektionieren, wenn die Abmessungen der Hülsen und des Aufnahmeraums entsprechend aufeinander abgestimmt sind, dass platzierte Hülsen nicht einfach herausfallen und somit verloren gehen können.
-
13 zeigt in einer perspektivischen Ansicht von schräg unten einen Abschnitt einer elektrischen Baugruppe 40 mit einer im Randbereich des Trägers 41 aufgesetzten Buchsenleiste 20. Ein Teil der Buchsenleiste 20 ist innerhalb der Grundfläche des Trägers 41 positioniert und liegt auf der Oberfläche des Trägers 41 auf.
-
Der andere Teil ist außerhalb der Grundfläche des Trägers 41 positioniert und liegt mit dem Versatz der Unterseite am Außenrand des Trägers 41 an. Die Kontaktzonen 11 der Kontaktelemente des auf dem Träger aufliegendem Bereichs sind in entsprechend durchkontaktierte Bohrungen eingesteckt und stehen auf der Unterseite des Trägers heraus.
-
Ebenso stehen die Führungszapfen 8 des Gehäuses 2 über die Unterseite des Trägers 41 über. An diesen Überstand der Führungszapfen 8 sind Fixierarme 34 eines Verriegelungselements 30 in Form eines Winkelelements eingeclipst, welches durch die an der vom Träger abgekehrten Seitenfläche des Gehäuses 2 anliegenden Stützwand 31 sowie durch die an der Unterseite des Gehäuses 2 anliegenden Stützzone 32 die Buchsenleiste 20 zusätzlich am Träger 41 fixiert und der Anordnung insgesamt mehr Stabilität verleiht. Die Stützzone 32 des Winkelelements 30 weist an der freiliegenden Außenkante Aussparungen als Freilässe 33 auf, so dass das Verriegelungselement 30 bzw. die Stützzone 32 die nach unten wegführenden Kabel 43 ausspart und nachträglich bei bereits montierten Buchsenleisten 20 bzw. bereits vorhandenen Kabeln seitlich auf die Baugruppe aufgeschoben werden kann.
-
In einer solchen Anordnung würde ein Strom über Leiterbahnen und damit verbundene, durchkontaktierten Bohrungen auf die ersten Kontaktelemente übertragen werden und über die in den Kontaktbuchsen eingesteckten Bauelemente 44, z.B. Sicherungen auf die zweiten Kontaktelemente fließen und würde nachfolgend über Kabel 43 zu den weiteren elektrischen Verbrauchern geleitet werden.
-
In 14 ist in einer Vorderansicht eine weitere Ausführungsform eines Kontaktelements 10 dargestellt. Auch dieses Element ist ein Formteil aus einem ausgestanzten, elektrisch leitfähigen Material, z.B. einem Metallblech und weist eine Steckzone 12 sowie eine Kontaktzone 11 aus. Das Material wurde nach dem Ausschneiden in einem Gesenk derart geformt, daß die Steckzone 12 als ein innen hohler Quader gebildet ist mit zumindest einer fehlenden Stirnfläche als Einschuböffnung für den Kontakt eines einzusteckenden, elektrischen Bauteils. Seitlich am Quader ist an zumindest einer Seitenfläche eine Fixierlasche 20 ausgestanzt, die das Kontaktelement nach Einbringung in ein Gehäuse 2 in Position hält.
-
15 zeigt das Kontaktelement der 14 in einer Seitenansicht. Hier sieht man die Fixierlaschen an zwei gegenüberliegenden Seitenflächen des Kontaktelements 10, deren unteren Ende jeweils frei sind und leicht schräg aus der Ebene der Seitenflächen herausstehen, so daß diese mit in einem Gehäuse 2 eingeführten Kontaktelement 10 entgegen der Einsteckrichtung als Widerhaken fungieren. Die Kontaktzone 11 ist mit der Steckzone 12 entweder einstückig hergestellt oder wird als Extrastanzteil gefertigt und nachfolgend mit der Steckzone 12 in einem extra Arbeitsschritt verbunden. Die Kontaktzone 11 ist als Crimpbereich ausgestaltet, so dass ein Kabel 43 eingelegt und durch umschlagen der Crimplaschen festgeklemmt und dabei mechanisch und elektrisch leitend mit der Kontaktzone 11 und damit auch elektrisch leitend mit der Steckzone 12 verbunden werden kann (17).
-
In 16 ist der Schnitt eines Gehäuses 2 mit eingesetzten Kontaktelementen 10a und 10b dargestellt. In Unterschied zum vorherigen Beispiel ist jetzt neben dem bekannten Kontaktelement 10a zur Ankontaktierung mit einer Leiterplatte das eben beschriebene Kontaktelement 10b zur Ankontaktierung mit einem Kabel in die vorgesehene Aussparung 2b eingesetzt. Das Kontaktelement 10b wird von der Unterseite 3 des Gehäuses 2 durch die untere Einschuböffnung 9 eingeschoben (siehe Pfeil), wobei sich die Fixierlaschen 20 an die Kontakthülse 10b anschmiegen und die Einschubbewegung nicht behindern. Wird nachher ein elektrisches Bauelement mit seinem elektrischen Kontakt durch die entsprechende Öffnung 9 in der Oberseite 6 des Gehäuses 2 eingesteckt, so verhindern die sich dann abspreizenden Fixierlaschen 20, dass das Kontaktelement 10b unbeabsichtigt wieder aus dem Gehäuse 2 herausgedrückt wird.
-
In einer weiteren Ausführungsform ist als zusätzliche Sicherung gegen ein unbeabsichtigtes Herausdrücken beim Einststecken eines elektrischen Bauteils eine Sekundärverriegelung vorgesehen, indem unterhalb der Kante des Übergangs von der Einsteckzone 12 zur Kontaktzone 11 (16) des Kontaktelements 10b in der Seitenwandung 5 des Gehäuses 2 eine Dornöffnung 37 vorhanden ist (17). Aus Gründen der besseren Sichtbarkeit wird hier das Kontaktelement 10b nur mit Einsteckzone ohne Kontaktzone und ohne Kabel gezeigt. Die Sekundärverriegelung in Form eines Verriegelungsdorns 36 greift durch diese Dornöffnung 37 bis in die Aussparung 2b durch, so daß der Verriegelungsdorn unterhalb der Kante des Übergangs von der Einsteckzone 12 zur Kontaktzone 11 (17) bei einem eingeschobenen Kontaktelement 10b liegt und dieses so in seiner Position blockiert, so daß es nicht beim Einstecken eines elektrischen Bauteils unbeabsichtigt wieder aus dem Gehäuse 2 herausgedrückt wird.
-
In der gezeigten Ausführungsform ist der Verriegelungsdorn 36 an einem Verriegelungselement 30 als Träger angeordnet, wobei der Träger einstückig mit dem Gehäuse 2 aus einem Kunststoff gebildet und beweglich mit dem Gehäuse 2 verbunden ist, z.B. über ein Filmscharnier 35, so daß das Verriegelungselement 30 einfach zwischen einer Position „offen“ (gestrichelt) zum Einschieben des Kontaktelements 10b und einer Position „verriegelt“ zur Verriegelung des Kontaktelements 10b in der eingeschobenen Position verschwenkt werden kann. Alternativ könnte die Verriegelung 30 als extra Bauteil ausgestaltet sein, auch mit Fixierarmen 34 (19) zum Festclipsen an Führungszapfen, die bei einer auf einem Träger aufgesetzten Kontaktbuchse oder einer Buchsenleiste auf der gegenüberliegenden Unterseite des Trägers herausstehen würden (nicht dargestellt).
-
Das Kontaktelement 10b kann auch bereits vor dem Einschieben in das Gehäuse 2 mit dem Kabel 43 verbunden sein. Eine elektrische Baugruppe kann mit den Kontaktelementen 10a versehenen und auf dem Träger montierten Kontaktbuchsen bzw. Buchsenleisten für eine gebräuchliche Konfiguration vorkonfektioniert ausgeliefert werden, während die tatsächlich erforderliche Konfiguration beim Kunden vor Ort erfolgt durch Abziehen der nicht benötigten Buchsen und Auf- bzw. Umstecken der benötigten Buchsen. Die Kabelenden können dann erst mit den Kontaktbuchsen 10b vercrimpt und anschließend in die passend konfigurierten Kontaktbuchsen bzw. Buchsenleisten von unten, d.h. von der Trägerseite eingeführt werden, insbesondere, weil die Buchsen über den Rand des Trägers 41 hinausschauen und somit auf die Aussparung 2b von zur Träger hin orientierten Seite aus zugegriffen werden kann. Danach wird das Verriegelungselement eingesetzt oder verschwenkt. Ganz zum Schluß werden die benötigten elektrischen Bauelemente, z.B. Sicherungen von oben, d.h. von der auf dem Träger abgewandten Seite in die Kontaktbuchsen bzw. Buchsenleisten eingesteckt.
-
18 zeigt in einer Draufsicht das Gehäuse 2 (hier jetzt wieder ohne eine, über ein Filmscharnier befestigte Sekundärverriegelung) mit der Aussparung 2b und der Öffnung 9 in der Oberseite 6 als Durchlaß für den Kontakt eines elektrischen Bauteils. Die Anordnung auf einem Träger ist durch den gestrichelten Träger 41 dargestellt. Man sieht, dass der Bereich der Steckbuchse mit der Aussparung 2b über den Rand des Trägers 41 übersteht und somit auf die Aussparung 2b zugegriffen werden kann, auch wenn die Steckbuchse auf einem Träger montiert ist.
-
19 zeigt für eine weitere Ausführungsform in einer Draufsicht ein separates Verriegelungselement 30, ähnlich zu dem Beispiel aus 13. Das Verriegelungselement ist wieder als Winkelelement ausgeformt mit einer Stützwand 31 und einer Stützzone 32. Das hier gezeigte Verriegelungselement ist von seiner Länge her für 4 Steckbuchsen passend oder einer entsprechenden Buchsenleiste ausgelegt. An der Stützwand 31 sind entsprechend 4 Verriegelungsdorne 36 zum Einsetzen in Dornöffnungen 37 (18). Das Verriegelungselement weist seitlich jeweils einen Fixierarm 34 auf, mit dem das Verriegelungselement 30 an extra Zapfen an der Unterseite des Trägers oder an Führungszapfen des Gehäuses, die bei einem auf einem Träger aufgesetzten Kontaktbuchse oder Buchsenleiste über die Rückseite des Trägers vorstehen (13) festgeclipst werden. Eine Anbindung mit einem Filmscharnier wie beschrieben ist auch möglich.
-
20 zeigt einen Schnitt eines Randbereichs einer Baugruppe mit einem Träger 41 sowie einer am Randbereich des Trägers 41 aufgesetzten Kontaktbuchse 1 mit in den entsprechenden Aussparungen eingesetzten Kontaktelementen. Hier wurde aus Gründen der besseren Übersicht auf die Darstellung des angecrimpten Kabels verzichtet. Wie in den vorangegangenen Figuren ist das Kontaktelement 10b in seiner in die Aussparung 2b eingeschobenen Position durch ein Verriegelungselement 30 fixiert. Das Verriegelungselement 30 liegt wieder an der Außenseite 5 des Gehäuses 2 an, wird jedoch in einer weiteren Ausführungsform an seinem freien Ende verlängert und in eine in verriegelter Position unterhalb der Einschuböffnung 9 liegenden Stützzone 32 überführt und erstreckt sich parallel zur Unterseite 3 in den Randbereich des Trägers 41 hinein. Auf Höhe der Kabeleinführungen weist die Stützzone 32 wie bereits beschrieben entsprechende Freilässe auf. Das im Randbereich des Trägers liegende, freie Ende des Verriegelungselements bzw. seiner Stützzone 32 ist winkel- bzw. hakenförmig ausgebildet und greift in einen entsprechenden Fixierpunkt am Träger 41 ein, hier eine Bohrung oder eine ausgefräste Nut, in die das freie Ende in der verriegelten Position des Verriegelungselements 30 hineingedrückt wird und darin einschnappt. Auf diese Weise ist auch das Verriegelungselement 30 gesichert und kann das Kontaktelement 2b sicher fixieren.
-
21 zeigt eine weitere Ausführungsform des Verriegelungselements 30 und des Gehäuses 2. Das Verriegelungselement ist wie das in der 20 dargestellte Element aufgebaut, nur daß es nicht in Fixierpunkte im Träger 41 einschnappt, sondern daß das hakenförmige, freie Ende der Stützzone die Anschlagfläche 4 hintergreift und das Verriegelungselement so sichert. Damit das Gehäuse 2 an seiner Anschlagfläche 4 hintergriffen werden kann, ist es in dieser Ausführungsform so gestaltet, daß die Höhendifferenz zwischen den Bereiche 3a und 3b die Dicke des Trägers übersteigt und der Bereich der Unterseite 3b der auf dem Träger aufgesetzten Kontaktbuchse über die Unterseite des Trägers übersteht.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Kontaktbuchse
- 2
- Gehäuse
- 2a, 2b
- Aussparungen
- 3
- Unterseite
- 3a, 3b
- Bereiche
- 4
- Anschlagfläche
- 5
- Seitenfläche
- 7
- Verlängerung
- 9
- Durchlaß
- 10, 10a, 10b
- Kontaktelement
- 12
- Steckzone
- 14
- Steckkontakt
- 15
- Gabel
- 17
- Kontaktstift
- 18
- Kontaktfinger
- 19
- Kontaktzunge
- 25
- Buchsenleiste
- 30
- Verriegelungselemen
- 31
- Stützwand
- 32
- Stützzone
- 33
- Freilaß
- 34
- Fixierarm
- 35
- Filmscharnier
- 36
- Verriegelungsdorn
- 37
- Dornöffnung
- 40
- Baugruppe
- 41
- Träger
- 42
- Bohrung
- 43
- flex. elektr. Leiter, Kabel
- 44
- elektr. Bauelement
- E1, E2
- Ebene
- 3a, 3b
- Bereiche
- 6
- Oberseite
- 8
- Führungszapfen
- 11
- Kontaktzone
- 13
- Einpreßkontakt
- 16
- Verriegelung
- 20
- Fixierlaschent
- H
- Höhendifferenz
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- EP 884801 B1 [0003]
- DE 102013220462 [0004]
