DE19500685C2 - Leiterplatte mit einer Anschlußklemme - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Leiterplatte mit einer elektrischen Anschlußklemme.

Derartige Anschlußklemmen sind in einer Vielzahl von Ausführungsformen, insbesondere mit einer Lötverbindung zur Leiterplatte bekannt. Die Anschlußklemme wird dabei mit der Leiterplatte verbunden, indem ein Befestigungs­ stift durch eine in der Leiterplatte befindliche Boh­ rung gesteckt und daraufhin eine feste Verbindung zwi­ schen Anschlußklemme und Leiterplatte, beispielsweise durch Löten, hergestellt wird. Die Anschlußklemmen be­ sitzen ein Kontaktelement, in das der Leiter eingeführt und dort durch Federelemente oder Schrauben fixiert wird, ein Isoliergehäuse und einen Befestigungsstift.

Eine herkömmliche Verbindung zwischen Anschlußklemme und Leiterplatte ist gekennzeichnet durch ein den Lei­ ter horizontal bzw. parallel zur Platte aufnehmendes Kontaktelement und eine vertikal bzw. senkrecht zur Leiterplatte zugängliche Befestigungs- bzw. Schraubvor­ richtung zum fixieren des Leiters in der Anschlußklem­ me. Der Befestigungsstift zum Verbinden von Anschluß­ klemme und Leiterplatte erstreckt sich senkrecht in der Leiterplatte.

Die Bauhöhe solcher Verbindungen setzt sich zusammen aus der Bauhöhe der Anschlußklemme, der Bauhöhe der Leiterplatte und der Bauhöhe des Befestigungsstiftes. Die Bauhöhe erreicht bei einer derartigen Verbindung besondere Ausmaße dadurch, daß sich die Befestigung zum Fixieren des Leiters, beispielsweise eine Schraub­ klemme, senkrecht zur Leiterplatte erstreckt und somit die Gesamtbauhöhe zusätzlich vergrößert.

Eine Verringerung der Bauhöhe erreicht eine bekannte Anschlußklemme, die ebenfalls aus einem Kontaktelement, einer Befestigung für den Leiter, einem Isoliergehäuse und einem Befestigungsstift für die Leiterplatte be­ steht. Bei dieser Anschlußklemme erstreckt sich das Kontaktelement senkrecht zur Leiterplatte, so daß der Leiter ebenfalls senkrecht in die Anschlußklemme ein­ greift. Demzufolge erstreckt sich die die Bauhöhe be­ einflussende Befestigung für den Leiter parallel zur Leiterplatte. Daraus ergibt sich eine geringfügige Ver­ ringerung der Bauhöhe. Dieser Vorteil wird jedoch da­ durch verringert, daß der von oben eingeführte Leiter wiederum zur Bauhöhe addiert werden muß.

Die Verringerung der Bauhöhe von Leiterplatten ein­ schließlich deren Bauelemente, insbesondere der An­ schlußklemmen, stellt ein besonderes Problem im Bereich der elektronischen Bauteile dar. Eine zufriedenstellen­ de Verringerung der Bauhöhe von Anschlußklemmen ließ sich bisher nicht erreichen. Insbesondere im Bereich der Mikroelektronik ist eine weitere Reduzierung der Bauhöhe von Anschlußklemmen bzw. Leiter/Leiterplatten- Verbindungen wünschenswert.

Ein weiteres Problem bekannter Anschlußklemmen ergibt sich aus deren besonderer Belastung bzw. der Verbindung zwischen Klemme und Leiterplatte, beispielsweise bei einer Zugbelastung des Leiters. Die Verbindung zwischen Anschlußklemme und Leiterplatte, d. h. der Befestigungs­ stift, ist insbesondere bei Lötverbindungen besonders empfindlich gegen Drehmomentbelastungen.

Aus der deutschen Patentschrift 43 21 067 ist eine elek­ trische Anschlußklemme für eine Leiterplatte bekannt, deren Lötstachel etwa parallel zur Leiteranschlußrich­ tung verläuft und bei der der Leiter bezüglich der Lei­ terplatte senkrecht in die Anschlußklemme eingeführt wird. Dies ermöglicht eine gewisse Platzersparnis dadurch, daß die Leiteranschlußrichtung 12 etwa parallel zum Lötstachel bzw. senkrecht zur Leiterplatte verläuft. Nachteilig bei dieser Anschlußklemme ist, daß eine auf diese wirkende Kraft direkt auf die Lötverbindung über­ tragen wird, was zu deren Bruch führen kann und die Bau­ höhe der Leiterplatte neben der Bauhöhe der Anschluß­ klemme zum Tragen kommt. Ferner erlaubt diese Anschluß­ klemme nicht den Leiter parallel bezüglich der Leiter­ plattenebene einzuführen.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 34 12 317 ist es bekannt, eine Leiterplatte am Randbereich mit Schlitzen zu versehen, in die eine dafür besonders gestaltete An­ schlußklemme mit einer Schraubbefestigung eingreift. Diese Anschlußklemme erfordert einen erheblichen Her­ stellungsaufwand. Insbesondere lassen sich die gebräuch­ lichen Anschlußklemmen nach dieser Lehre nicht verwen­ den. Neben der besonders gestalteten Anschlußklemme ist auch eine aufwendig gestaltete Leiterplatte bzw. Ausneh­ mung in der Leiterplatte erforderlich.

Aus der deutschen Patentschrift 40 34 789 ist eine Lei­ terplatte mit einer Ausnehmung für einen Gehäusezapfen einer Anschlußklemme bekannt. Die Anschlußklemmen werden dabei mit Einpreßstiften in metallisierten Leiterplat­ tenlöchern fixiert. Dadurch ist zwar eine lötfreie oder schraubenfreie Montage möglich und ein besserer Halt ge­ genüber herkömmlichen Anschlußklemmen gewährleistet. Dieses System erfordert jedoch wiederum die Herstellung einer besonderen Anschlußklemme, läßt also nicht die Verwendung herkömmlicher Anschlußklemmen zu. Auch der Nachteil der großen Bauhöhe der Anschlußklemme wird durch dieses System nicht vermieden.

Der Erfindung liegt somit das Problem zugrunde, eine Verbindung zwischen Leiter und Leiterplatte mit Hilfe einer Anschlußklemme zu schaffen, die eine reduzierte Bauhöhe und eine wesentlich größere Stabilität und Un­ empfindlichkeit gegen Drehmomentbelastungen gegenüber bekannten Verbindungen besitzt.

Die Lösung des Problems besteht darin, daß die Anschluß­ klemme in einer Ausnehmung in der Leiterplatte fixiert ist und Kontaktelement wie Befestigungsmittel im wesent­ lichen in der Leiterplattenebene liegen.

Dadurch verringert sich die Bauhöhe der Verbindung um die Länge des Befestigungsstiftes, um die Leiterplatten­ dicke sowie gegebenenfalls um den Leiterdurchmesser und reduziert sich auf die von der Anschlußklemme vorgege­ bene Bauhöhe. Die erfindungsgemäße Anordnung der Anschlußklemme ist besonders vorteilhaft in Bereichen, in denen eine vorgegebene geringe Bauhöhe nicht über­ schritten werden darf.

Eine besonders niedrige Bauhöhe erreicht die Verwendung einer Anschlußklemme, bei der das Kontaktelement senk­ recht bezüglich der Leiterplatte ausgerichtet ist und der Leiter entsprechend senkrecht zur Leiterplatte in das Kontaktelement eingeführt wird. In jedem Fall wird die Gesamtbauhöhe durch die Bauhöhe der Anschlußklemme bestimmt.

Die Anschlußklemme kann durch Verkleben oder Verklipsen in der Ausnehmung der Leiterplatte fixiert sein, was die Sicherheit gegen Zug-, Druck- und Drehmomentbelastung des Befestigungsstiftes erhöht und insbesondere das Übertragen der Kräfte beim Anschrauben einer Schraub­ klemme verhindert. Dies ist besonders vorteilhaft bei der Benutzung von Lötverbindungen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Leiterplatte mit horizontalem Kontaktele­ ment und entsprechend horizontaler Einführrich­ tung des Leiters und

Fig. 2 eine Leiterplatte mit senkrechtem Kontaktele­ ment und entsprechend senkrechter Einführrich­ tung des Leiters.

Eine Leiterplatte 1 ist mit einer Anschlußklemme 2 mit einem Verbindungsstift 3, einem Kontaktelement 4, einer Schraube 5 verbunden und weist eine Ausnehmung 6 auf. Zum Verbinden von Leiter und Leiterplatte wird zunächst der Verbindungsstift 3 der Anschlußklemme 2 in eine Boh­ rung in der Leiterplatte 1 gesteckt und dabei die Anschlußklemme 2 in die Ausnehmung 6 der Leiterplatte 1 eingesetzt sowie vorzugsweise verklebt oder geklipst. Durch Löten wird der Verbindungsstift 3 der Anschluß­ klemme 2 mit der Leiterplatte 1 verbunden. Zusätzlich wird das Anschlußstück 2 in der Ausnehmung 6 der Lei­ terplatte 1 verklebt. Nun kann ein Leiter 7 in das Kon­ taktelement 4 eingeführt und mit Hilfe der Schraube 5 im Kontaktelement 4 fixiert werden. Aus der Zeichnung ergibt sich, daß die Bauhöhe der Leiterplatte 1 und des Verbindungsstiftes 3 der Anschlußklemme 2 in der Bau­ höhe der Anschlußklemme 2 enthalten ist. Die Gesamtbau­ höhe wird somit durch die Bauhöhe der Anschlußklemme bereits im Vorfeld des Zusammenbaus genau festgelegt.

Claims (3)

1. Leiterplatte mit einer Anschlußklemme, bestehend aus einem Gehäuse, einem Kontaktelement mit einem Lötan­ schluß, einer Einführöffnung für einen Leiter und einem Befestigungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (1) eine Ausnehmung (6) aufweist, in der das Gehäuse fixiert ist, wobei das Kontakt­ element (4) und das Befestigungsmittel (5) in der Lei­ terplattenebene liegen.

2. Leiterplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Einführöffnung für den Leiter (7) senk­ recht zur Leiterplatte (1) angeordnet ist.

3. Leiterplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Einführöffnung für den Leiter (7) paral­ lel zur Leiterplatte angeordnet ist.