DE102018200418B4 - Steckbuchse - Google Patents

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Abstract

Steckbuchse (1) zur elektrischen Kopplung eines Steckverbinders mit einer Leiterplatte (60), mit einem Steckergehäuse (6) aus einem elektrisch isolierenden Material, das von einer Steckausnehmung (2) durchsetzt ist, die sich von einer Oberseite (7) des Steckergehäuses (6) bis zu einer der Oberseite (7) entgegengesetzten Unterseite (5) des Steckergehäuses (6) erstreckt, mit einem in der Steckausnehmung (2) aufgenommenen, aus einem elektrischen leitenden Material hergestellten Federmittel (3), sowie mit einem elektrisch leitenden Kontaktmittel (4), das an der Unterseite (5) des Steckergehäuses (6) festgelegt ist, das eine Mündungsöffnung (39) der Steckausnehmung (2) bereichsweise überdeckt und das für eine Abstützung des Federmittels (3) ausgebildet ist, wobei das Kontaktmittel (4) eine dem Steckergehäuse (6) abgewandte, eben ausgebildete Kontaktfläche (56) aufweist und an wenigstens einem Endbereich gekrümmt ausgebildet ist und für eine Lötverbindung mit einer Leiterbahn einer Leiterplatte (60) ausgebildet ist, wobei das Kontaktmittel (4) plattenförmig ausgebildet ist und an einander entgegengesetzten Endbereichen jeweils gekrümmt ausgebildet ist und/oder wobei das Kontaktmittel (4) formschlüssig an einer Außenoberfläche (10, 11) des Steckergehäuses (6) festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass am Steckergehäuse (6) zwei Koppelflächen (22, 23) ausgebildet sind, die an einander entgegengesetzten Endbereichen der Unterseite (5) angrenzend angeordnet sind und die jeweils in einem spitzen Winkel (24, 25) zur Unterseite (5) des Steckergehäuses (6) ausgerichtet sind, und dass das Kontaktmittel (4) mit einander entgegengesetzten Endbereichen an den Koppelflächen (22, 23) anliegt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Steckbuchse zur elektrischen Kopplung eines Steckverbinders mit einer Leiterplatte. Solche Steckbuchsen werden dazu eingesetzt, eine elektrische Verbindung zwischen einer elektrisch betreibbaren Komponente wie beispielsweise einem Magnetventil mit einer auch als gedruckte Schaltung bezeichneten Leiterplatte herzustellen, um eine elektrische Versorgung der Komponente zu gewährleisten. Hierbei ist vorgesehen, dass die Komponente einen oder mehrere, insbesondere in gleicher Richtung ausgerichtete und plattenförmig ausgebildete Steckverbinder umfasst, die aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt sind und innerhalb der Komponente elektrisch mit einem oder mehreren Verbrauchern, beispielsweise einem Magnetspulenantrieb, verbunden sind. Diese Steckverbinder werden in Steckbuchsen eingesteckt, die auf der Leiterplatte ortsfest angebracht sind, um die gewünschte elektrische Verbindung zwischen der Komponente und der Leiterplatte zu gewährleisten.
  • Die US 2011/0244732 A1 offenbart einen elektrischen Kontakt, der ein Paar parallel verlaufender Kontaktarme beinhaltet, wobei jeder Kontaktarm einen ersten Federabschnitt und einen hierzu symmetrischen zweiten Federabschnitt definiert und wobei ein erster Verbindungsabschnitt mit dem ersten Federabschnitt und ein zweiter Verbindungsabschnitt mit dem zweiten Federabschnitt der Kontaktarme verbunden ist.
  • Aus der CN 2 598 173 Y ist ein Miniaturstecker bekannt, der aus einer isolierten Basis, einer Vielzahl von leitfähigen Federn und Aufnahmeplatten besteht, wobei die isolierte Basis mit mindestens einer Perforation, mit mindestens einer Nut, mit mindestens einem konkaven Teil und mindestens einer leitfähigen Feder versehen ist, wobei die Feder in die Perforation eingesetzt wird und wobei die Aufnahmeplatte eine Aufnahmeebene und ein Verlängerungsteil aufweist, die von der Aufnahmeebene aus verlängert sind, wobei mindestens eine Aufnahmeplatte in die Nut eingesetzt wird und mit dem konkaven Teil verbunden und fixiert wird.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Steckbuchse bereitzustellen, die bei kostengünstiger Gestaltung eine zuverlässige elektrische Verbindung zwischen einem Steckverbinder und einer Leiterplatte gewährleistet.
  • Diese Aufgabe wird für eine Steckbuchse der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Hierbei umfasst die Steckbuchse ein Steckergehäuse aus einem elektrisch isolierenden Material, das von einer Steckausnehmung durchsetzt ist, die sich von einer Oberseite des Steckergehäuses bis zu einer der Oberseite entgegengesetzten Unterseite des Steckergehäuses erstreckt, mit einem in der Steckausnehmung aufgenommenen, aus einem elektrisch leitenden Material hergestellten Federmittel, sowie mit einem elektrisch leitenden Kontaktmittel, das an der Unterseite des Steckergehäuses festgelegt ist, das eine Mündungsöffnung der Steckausnehmung bereichsweise überdeckt und das für eine Abstützung des Federmittels ausgebildet ist, wobei das Kontaktmittel eine dem Steckergehäuse abgewandte Kontaktfläche aufweist, die bereichsweise eben ausgebildet ist und an wenigstens einem Endbereich gekrümmt ausgebildet ist und die für eine Lötverbindung mit einer Leiterbahn einer Leiterplatte ausgebildet ist, wobei das Kontaktmittel plattenförmig ausgebildet ist und an einander entgegengesetzten Endbereichen jeweils gekrümmt ausgebildet ist und/oder wobei das Kontaktmittel formschlüssig an einer Außenoberfläche des Steckergehäuses festgelegt ist und wobei am Steckergehäuse zwei Koppelflächen ausgebildet sind, die an einander entgegengesetzten Endbereichen der Unterseite angrenzend angeordnet sind und die jeweils in einem spitzen Winkel zur Unterseite des Steckergehäuses ausgerichtet sind, und wobei das Kontaktmittel mit einander entgegengesetzten Endbereichen an den Koppelflächen anliegt.
  • Dabei gewährleisten das Federmittel und das Kontaktmittel die elektrische Kontaktierung zwischen einem Steckverbinder und einer Leiterbahn der Leiterplatte. Das Steckergehäuse dient zum einen als Halterung für das Federmittel, das in der Steckausnehmung aufgenommen ist, und zum anderen zur ortsfesten Aufnahme des Kontaktmittels. Ferner dient das Steckergehäuse als Isolation gegenüber anderen Steckverbindern oder elektrischen Leitern in der Umgebung der Steckbuchse.
  • Die eben ausgebildete Kontaktfläche ist für eine flächige Anlage an der üblicherweise ebenfalls eben ausgebildeten Leiterbahn der Leiterplatte vorgesehen, wobei die Kontaktfläche und die Leiterbahn vorzugsweise parallel zueinander ausgerichtet sind und einen zumindest nahezu verschwindenden Abstand zueinander einnehmen. Hierdurch wird ein Lötspalt ausgebildet, der während eines Lötvorgangs mit flüssigem Lötzinn gefüllt werden kann, um hierdurch eine stoffschlüssige und elektrisch leitfähige Kopplung zwischen dem Kontaktmittel und der Leiterbahn zu gewährleisten.
  • Ferner ist vorgesehen, dass das Kontaktmittel an wenigstens einem Endbereich gekrümmt ausgebildet ist, wobei zusätzlich vorgesehen ist, dass ein als Lötfläche dienender Bereich der Leiterbahn auf der Leiterplatte eine größere Ausdehnung als eine Projektion des Kontaktmittels auf die Leiterplatte aufweist. Somit liegt an dem gekrümmt ausgebildeten Endbereich des Kontaktmittels jeweils eine Aufweitung des Lötspalts zwischen Kontaktmittel und Leiterbahn vor, die zumindest bereichsweise mit Lötzinn aufgefüllt wird. Die bei einem korrekt durchgeführten Lötvorgang entstehende Geometrie des am Kontaktmittel und an der Leiterbahn anhaftenden Lötzinns führt aufgrund der Oberflächenspannung des Lötzinns zu einer auch als Lötmeniskus bezeichneten Oberflächengeometrie, die in einfacher Weise optisch inspiziert werden kann und einen zuverlässigen Hinweis auf die Qualität der Lötverbindung zwischen Kontaktmittel und Leiterbahn darstellt.
  • Bei einer bevorzugten Verarbeitung der Steckbuchse in einem Oberflächenmontageverfahren (suface mount device / SMD), wie es aus dem Bereich der Bestückung von Leiterplatten in der Elektronikindustrie bekannt ist, ergibt sich somit der Vorteil, dass die Steckbuchse beispielsweise auf eine auf die Leiterbahn vordosierte, gestaltlose Lötpaste aufgesetzt werden kann. In einem nachfolgenden Wärmebehandlungsschritt wird dann eine Lötverbindung zwischen dem Kontaktmittel und der Leiterbahn hergestellt, die in einem abschließenden Prüfungsschritt durch Verwendung eines optischen Inspektionsverfahrens überprüft werden kann. Alternativ kann auch eine manuelle Verlötung der Steckbuchse mit der Leiterplatte vorgesehen werden oder ein Laserlötvorgang durchgeführt werden. Bei den beiden letztgenannten Fällen kann ebenfalls eine nachfolgende optische Inspektion des Lötmeniskus für eine zuverlässige Aussage über die Qualität der Lötverbindung zwischen dem Kontaktmittel und der Leiterbahn genutzt werden.
  • Zweckmäßig ist es, wenn die Steckausnehmung einen von der Oberseite des Steckergehäuses ausgehenden Mündungsabschnitt sowie einen daran anschließenden Federabschnitt umfasst, wobei der Mündungsabschnitt in wenigstens einer Raumrichtung eine Ausdehnung aufweist, die kleiner als eine Ausdehnung eines an den Mündungsabschnitt angrenzenden Endbereichs des Federmittels in dieser Raumrichtung ist. Durch diese Maßnahme ist gewährleistet, dass das Federmittel nicht über die Oberseite des Steckergehäuses hinausragen kann, sondern vielmehr, insbesondere unverlierbar, im Federabschnitt des Steckergehäuses aufgenommen ist. Ferner wird hierdurch gewährleistet, dass das gegebenenfalls unter elektrischer Spannung stehende Federmittel zurückversetzt gegenüber der Oberseite des Steckergehäuses angeordnet ist, so dass unter Einhaltung gängiger Prüfvorschriften kein unbeabsichtigter Berührkontakt eines Bedieners mit dem Federmittel stattfinden kann. Vielmehr wird lediglich für den Fall, dass ein an den Mündungsabschnitt angepasster Steckverbinder in die Steckausnehmung eingesteckt wird, die gewünschte elektrische Verbindung zwischen diesem Steckverbinder und der Leiterbahn auf der Leiterplatte gewährleist.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Mündungsabschnitt der Steckausnehmung einen rechteckigen Querschnitt aufweist und/oder dass der Federabschnitt der Steckausnehmung einen, insbesondere mit einer mittig angeordneten kreiszylindrischen Bohrung versehenen, rechteckigen Querschnitt aufweist. Dabei gewährleistet der Mündungsabschnitt, dass nur in geeigneter Weise profilierte Steckverbinder in die Steckausnehmung eingesteckt werden können. Der Federabschnitt gewährleistet hingegen die Führung des Steckverbinders in der Steckbuchse, um auch eine mechanisch stabile Kopplung zwischen der mit dem Steckverbinder versehenen Komponente und der Steckbuchse zu gewährleisten. Bevorzugt ist vorgesehen, dass der mit einem rechteckigen Querschnitt ausgebildete Federabschnitt eine mittig angeordnete, kreiszylindrische Bohrung aufweist, wobei sich eine Bohrungsachse parallel zu einer längsten Kante des Federabschnitts und somit auch parallel zu einem Abstand zwischen einer Oberseite und einer Unterseite des Steckergehäuses erstreckt. In der kreiszylindrischen Bohrung kann das Federmittel, bei dem es sich insbesondere um eine Wendelfeder handelt, in vorteilhafter Weise aufgenommen und geführt werden, so dass auch bei einem Einsteckvorgang, bei dem der Steckkontakt schräg in die Steckausnehmung eingeführt wird, keine unerwünschte Deformation des Federmittels stattfindet. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass ein Durchmesser der kreiszylindrischen Bohrung zwischen 30 Prozent bis 100 Prozent größer als eine kürzere Kante des rechteckigen Querschnitts des Federabschnitts gewählt ist.
  • Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Federmittel als Wendelfeder ausgebildet ist und/oder dass das Federmittel am Kontaktmittel und an einer Übergangsfläche zwischen dem Mündungsabschnitt und dem Federabschnitt anliegt und vorgespannt ist. Eine Wendelfeder gewährleistet innerhalb eines großen Toleranzbereichs für das Steckergehäuse und für den Steckkontakt eine zuverlässige elektrische Kontaktierung zwischen dem Steckkontakt und dem Kontaktmittel. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Wendelfeder aus einem federelastischen Metallmaterial, insbesondere Federstahl, hergestellt ist und mit einer geeigneten Korrosionsschutzbeschichtung, insbesondere einer Vergoldung, versehen ist. Die Anlage des Federmittels am Kontaktmittel und an einer beabstandet zur Oberseite des Steckergehäuses angeordneten Übergangsfläche zwischen dem Mündungsabschnitt und dem Federabschnitt gewährleistet zum einen, dass bei ausreichend kleiner Profilierung des Mündungsabschnitts die üblichen Anforderungen an die Berührsicherheit des gegebenenfalls eine elektrische Spannung führenden Federmittels eingehalten werden können. Andererseits wird gewährleistet, dass bei einem Einstecken eines Steckkontakts in die Steckbuchse stets eine vorgebbare Mindestkraft vom Federmittel auf den Steckkontakt ausgeübt wird, um hierdurch die gewünschte zuverlässige Kopplung zwischen dem Steckkontakt und der Leiterplatte zu gewährleisten.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Kontaktmittel plattenförmig ausgebildet ist und an einander entgegengesetzten Endbereichen jeweils gekrümmt ausgebildet ist und/oder dass das Kontaktmittel formschlüssig an einer Außenoberfläche des Steckergehäuses festgelegt ist. Durch die Krümmung des Kontaktmittels an einander entgegengesetzten Endbereichen wird gewährleistet, dass eine Lötverbindung des Kontaktmittels mit der Leiterbahn der Leiterplatte symmetrisch ausgebildet werden kann, um hierdurch eine unerwünschte asymmetrische Krafteinleitung zwischen dem Kontaktmittel und der Leiterplatte zu vermeiden. Vorzugsweise sind die Krümmungen des Kontaktmittels an den entgegengesetzten Endbereichen identisch oder im Wesentlichen ähnlich gewählt, um auch zu einer ähnlichen Geometrie der jeweiligen Lötmenisken zu gelangen. Mit einer formschlüssigen Festlegung des Kontaktmittels an der Außenoberfläche des Steckergehäuses wird eine kostengünstige und einfache Aufbauweise für die Steckbuchse gewährleistet. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Kontaktmittel bereits vor einer Montage an das Steckergehäuse in einer Weise vorgeformt ist, die eine formschlüssige Montage an das Steckergehäuse, beispielsweise durch Aufclipsen, ermöglicht. Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Kontaktmittel im Zuge der Montage an die Außenoberfläche des Steckergehäuses in seiner Geometrie verändert, insbesondere plastisch umgeformt wird, um hierdurch die gewünschte formschlüssige Kopplung mit dem Steckergehäuse zu gewährleisten.
  • Ferner ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass am Steckergehäuse zwei Koppelflächen ausgebildet sind, die an einander entgegengesetzten Endbereichen der Unterseite angrenzend angeordnet sind und die jeweils in einem spitzen Winkel zur Unterseite des Steckergehäuses ausgerichtet sind, und dass das Kontaktmittel mit einander entgegengesetzten Endbereichen an den Koppelflächen anliegt. Dabei bilden die Koppelflächen des Steckergehäuses einen in Richtung der Unterseite des Steckergehäuses keilförmig aufgeweiteten Montageabschnitt für das Kontaktmittel, das seinerseits in einer Seitenansicht eine im Wesentlichen U-förmige Profilierung aufweist. Hierbei sind die beiden U-Schenkel, deren Innenflächen zur Anlage an den Koppelflächen vorgesehen sind, jeweils einander zugeneigt. Insbesondere ist vorgesehen, dass Innenflächen der U-Schenkel mit einer Innenoberfläche der eben ausgebildeten Kontaktfläche jeweils einen spitzen Winkel (0 Grad ≤ α ≤ 90 Grad) begrenzen.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass im Steckergehäuse in einer vorgegebenen Teilung mehrere Steckausnehmungen ausgebildet sind, denen jeweils ein Federmittel und ein Kontaktmittel zugeordnet sind. Hierdurch wird eine elektrische Ankopplung einer mit mehreren Steckkontakten versehenen elektrischen Komponente an die Leiterplatte ermöglicht, wobei über die separat zueinander ausgebildeten Kontaktmittel und Federmittel jeweils unterschiedliche elektrische Potenziale an den jeweils zugeordneten Steckkontakten bereitgestellt werden können. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Steckausnehmungen in einer konstanten Teilung zueinander angeordnet sind und die Steckausnehmungen jeweils die gleiche Ausrichtung aufweisen. Alternativ können auch mehrere Gruppen von Steckausnehmungen mit voneinander unterschiedlichen Teilungen und/oder unterschiedliche Ausrichtungen für die Steckausnehmungen vorgesehen sein.
  • Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass an einer Außenoberfläche des Steckergehäuses zwischen benachbart angeordneten Kontaktmitteln ein Trennvorsprung ausgebildet ist, um einen vorgebbaren Abstand zwischen den Kontaktmitteln zu gewährleisten. Vorzugsweise sind benachbart angeordnete Koppelflächen am Steckergehäuse jeweils durch einen Trennvorsprung voneinander beabstandet, wobei der Trennvorsprung vorzugsweise eine größte Oberfläche aufweist, die parallel zu den Koppelflächen ausgerichtet ist. Beispielhaft ist eine Ausdehnung des Trennvorsprungs derart gewählt, dass einerseits ein elektrischer Überschlag zwischen benachbarten Kontaktmitteln unter vorgebbaren Prüfbedingungen verhindert wird und andererseits bei der stoffschlüssigen Festlegung der Steckbuchse an der Leiterplatte im Zuge des Lötverfahrens keine unerwünschte stoffschlüssige Verbindung benachbart angeordneter Kontaktmittel eintritt.
  • Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Trennvorsprung, insbesondere ausschließlich, an einer Seitenfläche des Steckergehäuses ausgebildet ist und die Kontaktflächen der benachbart angeordneten Kontaktmittel durch einen Luftspalt voneinander beabstandet sind. Hierbei beschränkt sich eine Ausdehnung des Trennvorsprungs auf die Seitenfläche des Steckergehäuses, während an einer Unterseite des Steckergehäuses ein Luftspalt zwischen dem Kontaktmittel vorgesehen ist, um hierdurch eine unerwünschte Bildung eines Lötspalts zwischen benachbarten Kontaktmitteln zu vermeiden, durch die ein unerwünschtes und im Rahme einer optischen Inspektion nicht nachvollziehbares Verlöten benachbarter Kontaktmittel eintreten könnte.
  • Vorteilhaft ist es, wenn eine Verlängerung des Trennvorsprungs einen Steckzapfen bildet, der eine von den Kontaktmitteln gebildete Kontaktebene durchsetzt. Dieser Steckzapfen ist zur Aufnahme in einer korrespondierenden Bohrung in der Oberfläche der Leiterplatte vorgesehen, auf die die Steckbuchse montiert werden soll. Hierbei dient der Steckpfosten zur Sicherstellung der Positionierung der Steckbuchse vor bzw. während der Durchführung des Lötvorgangs, bei dem es durch Verdampfung des Bindemittels der Lötpaste gegebenenfalls zu unerwünschten Krafteinwirkungen auf die Steckbuchse kommen kann, wodurch diese gegebenenfalls aus Ihrer vorbestimmten Position verschoben werden könnte. Mit Hilfe des Steckzapfens oder mehrerer, insbesondere spiegelsymmetrisch am Steckergehäuse angeordneter, Steckzapfen lassen sich derartige Probleme bei der Montage der Steckbuchse reduzieren oder gänzlich vermeiden.
  • Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Hierbei zeigt:
    • 1 eine perspektivische Darstellung einer Steckbuchse, die exemplarisch mit zwei Steckausnehmungen sowie den jeweils zugehörigen Federmitteln und Kontaktmitteln ausgestattet ist,
    • 2 eine Draufsicht auf die Steckbuchse gemäß der 1,
    • 3 eine Seitenansicht der Steckbuchse gemäß den 1 und 2,
    • 4 eine Ansicht von unten auf die Steckbuchse gemäß den 1 bis 3,
    • 5 eine Schnittdarstellung der Steckbuchse gemäß der in 2 dargestellten Schnittlinie A-A, und
    • 6 eine Schnittdarstellung der Steckbuchse gemäß der in 2 dargestellten Schnittlinie B-B.
  • Eine in der 1 dargestellte Steckbuchse 1 ist rein exemplarisch mit zwei Steckausnehmungen 2 versehen, die jeweils zur Aufnahme eines nicht näher dargestellten, insbesondere mit plattenförmig ausgebildeten Steckkontakten ausgerüsteten Steckverbinders vorgesehen sind. Jeder der Steckausnehmungen 2 ist ein Federmittel 3 zugeordnet, das in der Steckausnehmung 2 aufgenommen ist. Ferner ist jeder der Steckausnehmungen 2 ein Kontaktmittel 4 zugeordnet, das in nachstehend näher beschriebener Weise an einer Unterseite 5 eines Steckergehäuses 6 formschlüssig festgelegt ist. Die Steckbuchse 1 ist zur Anbringung auf einer nicht näher dargestellten, insbesondere mit einer ebenen Oberfläche versehenen, Leiterplatte ausgebildet, wobei die Kontaktmittel 4 jeweils für eine Lötverbindung mit nicht näher dargestellten Leiterbahnen der Leiterplatte ausgebildet sind.
  • Rein exemplarisch weist das Steckergehäuse 6 eine eben ausgebildete Unterseite 5 sowie eine parallel zur Unterseite 5 ausgerichtete, eben ausgebildete Oberseite 7 auf. Ferner sind an dem Steckergehäuse 6 rein exemplarisch zwei parallel zueinander ausgerichtete, ebene Seitenflächen 8, 9 sowie zwei profilierte Außenflächen 10, 11 vorgesehen.
  • Beispielhaft nehmen die Seitenflächen 8, 9 gegenüber der Oberseite 7 und der Unterseite 5 jeweils einen rechten Winkel ein. Die Außenflächen 10, 11 sind in nachstehend näher beschriebener Weise profiliert und in unterschiedliche Abschnitte unterteilt, die auch unterschiedliche Funktionsbereiche der Außenflächen 10, 11 bestimmen. Wie aus den Darstellungen der 1 und 3 entnommen werden kann, sind an den Außenflächen 10, 11 jeweils parallel zueinander ausgerichtete Flächenabschnitte 15, 16, 17 vorgesehen, wobei der Flächenabschnitt 16 zurückversetzt gegenüber den Flächenabschnitten 15 und 17 angeordnet ist, die exemplarisch in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind. Dabei bilden der mittlere Flächenabschnitt 16 sowie daran und an die Flächenabschnitte 15 und 17 angrenzende und einander gegenüberliegende Begrenzungsflächen 18, 19, eine Geometrie, die als Nut zur Verriegelung eines beispielhaft mit Rasthaken versehenen, nicht dargestellten Steckverbinders genutzt werden kann. Der untere Flächenabschnitt 17 ist T-förmig profiliert, wobei ein Fussbereich 20 der T-förmigen Profilierung einen Trennvorsprung 21 ausbildet. Beidseitig des Trennvorsprungs 21 sind als weitere Funktionsbereiche der Außenflächen 10, 11 in einer gemeinsamen Ebene angeordnete Koppelflächen 23, 23 vorgesehen, die jeweils mit der Unterseite 5 einen spitzen Winkel 24, 25 einnehmen. Rein exemplarisch ist ein Übergangsbereich 26, 27 zwischen der jeweiligen Koppelfläche 22, 23 und der Unterseite 5 verrundet ausgebildet, um eine vorteilhafte Anlage des Kontaktmittels 4 zu ermöglichen. Ferner ist vorgesehen, dass der Trennvorsprung 21 sich über eine von den Kontaktmitteln 4 bestimmte Kontaktebene 28 hinaus erstreckt und dabei einen Steckzapfen 29 bildet, der zur Aufnahme in einer Bohrung einer nicht näher dargestellten Leiterplatte vorgesehen ist.
  • Wie aus den Darstellungen der 1, 2 und 5 entnommen werden kann, ist die Steckausnehmung 2 in vier, nachstehend näher beschriebene Abschnitte unterteilt. Dabei gewährleistet ein unmittelbar an die Oberseite 5 angrenzender, mit abgeschrägten Begrenzungsflächen 40, 41 verwirklichter Öffnungsabschnitt 42 ein einfaches Einstecken für den nicht näher dargestellten Steckkontakt. Ein daran angrenzender Mündungsabschnitt 43, der sich zwischen dem Öffnungsabschnitt 42 und einer Oberkante 44 eines als Wendelfeder 45 ausgebildeten Federmittels 3 erstreckt, gewährleistet eine präzise Positionierung des in den 5 und 6 rein schematisch dargestellten Steckkontakts 35 in der Steckausnehmung 2. Ein daran anschließender Federabschnitt 46 weist wie der Mündungsabschnitt 43 eine bezogen auf eine Längsachse 47 der Steckbuchse 1 rechteckige Profilierung auf und ist zusätzlich von einer kreiszylindrischen Bohrung 48 durchsetzt, in der die Wendelfeder 45 in radialer Richtung geführt ist. An einem dem Mündungsabschnitt 43 abgewandten Endbereich des Federabschnitts 46 geht dieser in einen Führungsabschnitt 49 über, der rein exemplarisch ausschließlich als kreiszylindrische Bohrung ausgebildet ist. Der Führungsabschnitt 49 mündet an der Unterseite 5 des Steckergehäuses 6 in einer Mündungsöffnung 39 aus, die in der 4 durch einen Luftspalt 59 zwischen den beiden Kontaktmitteln 4 zu sehen ist.
  • Wie aus der 6 entnommen werden kann, bilden die kreiszylindrische Bohrung 48 und der Führungsabschnitt 49 in der Schnittebene der 6 eine stetige, konusabschnittsförmige Bohrung 50, die jeweils zur Aufnahme eines als Wendelfeder 45 ausgeführten Federmittels 3 ausgebildet ist. Aus der Darstellung der 6 kann ferner entnommen werden, dass das Federmittel 3 mit seiner Oberkante 44 an der stufenartig ausgebildeten Übergangsfläche 51 zwischen der kreiszylindrischen Bohrung 48 und dem Mündungsabschnitt 43 anliegt und dadurch formschlüssig in der Steckausnehmung 2 verriegelt ist. Ferner liegt das Federmittel 3 mit einer Unterkante 52 an einer rein exemplarisch abschnittsweise eben ausgebildeten Innenoberfläche 53 des Kontaktmittels 4 an.
  • Wie aus den Darstellungen der 1, 3 und 5 entnommen werden kann, ist das Kontaktmittel 4 rein exemplarisch U-förmig profiliert, wobei U-Schenkel 54, 55 des Kontaktmittels 4 in gleicher Weise wie die Koppelflächen 23, 23 mit der zugeordneten Innenoberfläche 53 jeweils spitze Winkel einnehmen. Dementsprechend können die Kontaktmittel 4 beispielsweise seitlich auf das Steckergehäuse 6 aufgeschoben werden und sind damit in Richtung der Längsachse 47 formschlüssig am Steckergehäuse 6 verriegelt. Beispielhaft ist das Kontaktmittel 4 aus einem Blechstreifen hergestellt und mit einer Oberflächenbeschichtung, beispielsweise einer Zinnschicht oder einer Goldschicht versehen, um eine vorteilhafte Verlötung mit der Leiterbahn der Leiterplatte zu ermöglichen.
  • Bei einer Anbringung der Steckbuchse 1 auf einer in der 5 nur schematisch dargestellten Leiterplatte 60 bildet sich zwischen einer vom Steckergehäuse 6 abgewandten, eben ausgebildeten Kontaktfläche 56 des Kontaktmittels 4 und einer eben ausgebildeten Leiterbahn 61 der Leiterplatte 60 ein Lötspalt 62 aus. Dieser Lötspalt 62 wird im Zuge eines Lötvorgangs mit geschmolzenem Lötzinn aufgefüllt wird, das beispielsweise als gestaltlose Lötpaste vor der Montage der Steckbuchse 1 im Siebdruckverfahren auf die Leiterplatte 60 aufgebracht werden kann.
  • Im Zuge des Lötvorgangs stellt sich ferner an den Krümmungsbereichen 57, 58 des Kontaktmittels 4 aufgrund der Oberflächenspannung des Lötzinns ein in der 5 idealisiert dargestellter Lötmeniskus 63, 64 ein, der bei einer dem Lötvorgang nachfolgenden optischen Inspektion geprüft werden kann, wobei Abweichungen von der idealisierten Form des Lötmeniskus 63, 64 als Indikator für eine fehlerhafte Lötverbindung dienen. Um während der Durchführung des Lötvorgangs eine unerwünschte Lötverbindung zwischen benachbart angeordneten Kontaktmitteln 4 zu vermeiden sind diese durch die Geometrie der Trennvorsprünge 21 im Bereich der Kontaktflächen 56 durch den Luftspalt 59 voneinander getrennt. Dabei ist der Luftspalt 59 derart bemessen, dass bei einer geeigneten Auslegung der Leiterbahnen 61 auf der Leiterplatte 60 und einer geeigneten Menge Lötzinn, insbesondere an Lötpaste, kein Zusammenfließen des Lötzinns in den jeweiligen Lötspalten 62 eintritt.

Claims (8)

  1. Steckbuchse (1) zur elektrischen Kopplung eines Steckverbinders mit einer Leiterplatte (60), mit einem Steckergehäuse (6) aus einem elektrisch isolierenden Material, das von einer Steckausnehmung (2) durchsetzt ist, die sich von einer Oberseite (7) des Steckergehäuses (6) bis zu einer der Oberseite (7) entgegengesetzten Unterseite (5) des Steckergehäuses (6) erstreckt, mit einem in der Steckausnehmung (2) aufgenommenen, aus einem elektrischen leitenden Material hergestellten Federmittel (3), sowie mit einem elektrisch leitenden Kontaktmittel (4), das an der Unterseite (5) des Steckergehäuses (6) festgelegt ist, das eine Mündungsöffnung (39) der Steckausnehmung (2) bereichsweise überdeckt und das für eine Abstützung des Federmittels (3) ausgebildet ist, wobei das Kontaktmittel (4) eine dem Steckergehäuse (6) abgewandte, eben ausgebildete Kontaktfläche (56) aufweist und an wenigstens einem Endbereich gekrümmt ausgebildet ist und für eine Lötverbindung mit einer Leiterbahn einer Leiterplatte (60) ausgebildet ist, wobei das Kontaktmittel (4) plattenförmig ausgebildet ist und an einander entgegengesetzten Endbereichen jeweils gekrümmt ausgebildet ist und/oder wobei das Kontaktmittel (4) formschlüssig an einer Außenoberfläche (10, 11) des Steckergehäuses (6) festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass am Steckergehäuse (6) zwei Koppelflächen (22, 23) ausgebildet sind, die an einander entgegengesetzten Endbereichen der Unterseite (5) angrenzend angeordnet sind und die jeweils in einem spitzen Winkel (24, 25) zur Unterseite (5) des Steckergehäuses (6) ausgerichtet sind, und dass das Kontaktmittel (4) mit einander entgegengesetzten Endbereichen an den Koppelflächen (22, 23) anliegt.
  2. Steckbuchse (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckausnehmung (2) einen von der Oberseite (7) des Steckergehäuses (7) ausgehenden Mündungsabschnitt (43) sowie einen daran anschließenden Federabschnitt (46) umfasst, wobei der Mündungsabschnitt (43) in wenigstens einer Raumrichtung eine Ausdehnung aufweist, die kleiner als eine Ausdehnung eines an den Mündungsabschnitt (43) angrenzenden Endbereichs des Federmittels (3) in dieser Raumrichtung ist.
  3. Steckbuchse (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Mündungsabschnitt (43) der Steckausnehmung (2) einen rechteckigen Querschnitt aufweist und/oder dass der Federabschnitt (46) der Steckausnehmung (3) einen, insbesondere mit einer mittig angeordneten kreiszylindrischen Bohrung (48) versehenen, rechteckigen Querschnitt aufweist.
  4. Steckbuchse (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Federmittel (3) als Wendelfeder (45) ausgebildet ist und/oder dass das Federmittel (3) am Kontaktmittel (4) und an einer Übergangsfläche (51) zwischen dem Mündungsabschnitt (43) und dem Federabschnitt (46) anliegt und vorgespannt ist.
  5. Steckbuchse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Steckergehäuse (6) in einer vorgegebenen Teilung mehrere Steckausnehmungen (2) ausgebildet sind, denen jeweils ein Federmittel (3) und ein Kontaktmittel (4) zugeordnet sind.
  6. Steckbuchse (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Außenoberfläche (10, 11) des Steckergehäuses (6) zwischen benachbart angeordneten Kontaktmitteln (4) ein Trennvorsprung (21) ausgebildet ist, um einen vorgebbaren Abstand zwischen den Kontaktmitteln (4) zu gewährleisten.
  7. Steckbuchse (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennvorsprung (21), insbesondere ausschließlich, an einer Außenoberfläche (10, 11) des Steckergehäuses (6) ausgebildet ist und die Kontaktflächen (56) der benachbart angeordneten Kontaktmittel (4) durch einen Luftspalt (59) voneinander beabstandet sind.
  8. Steckbuchse (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verlängerung des Trennvorsprungs (21) einen Steckzapfen (29) bildet, der eine von den Kontaktmitteln (4) gebildete Kontaktebene (28) durchsetzt.
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