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Die Erfindung betrifft eine Anordnung von mehreren Leiterplattensteckverbinder zum direkten Stecken in eine Bohrung oder im Wesentlichen offene Kontaktzone in einer Leiterplatte zum Herstellen einer Leiterplattensteckverbindung, insbesondere eine Anordnung von mehreren Einpresskontakten zum Einpressen in eine Einpresszone einer gemeinsam genutzten Leiterplatte.
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Bei bekannten Kontakten zur Verbindung mit Leiterplatten, wie Einpresskontakten sind teure, maßlich genau festgelegte Werkzeuge erforderlich. Einpreßkontakte sind durch mehrere Veröffentlichungen z. B.
EP 0 451 674 oder
DE 36 23 453 bekannt. Einer der wesentlichen Nachteile solcher Lösungen besteht darin, dass, wie zuvor erläutert die Werkzeuge zur Herstellung sehr teuer sind und ferner gleichzeitig maßlich unflexibel sind, was wiederum eine aufwendige Entwicklung zur Erzielung des optimalen Endmaßes des Einpreßkontaktes bedingt.
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Ein beispielhafter Einpresskontakt sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Einpresskontaktes sind aus der
WO 2005 122 337 A1 bekannt. Der bekannte Einpresskontakt umfasst einen Kontaktkörper und zwei einstückig mit diesem ausgebildete Schenkel, die mittels spanloser Bearbeitung gebildet sind, wobei ein Trennvorgang und ein Aufweiten vorgesehen ist, um einen Einpressbereich auszubilden. Die beiden Schenkel bilden eine Spitze, bei der ein Trennspalt vorgesehen ist.
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Die
DE 202 18 295 U1 offenbart ein Kontaktelement für Leiterplatten, mit einem zum Einpressen in eine Bohrung der Leiterplatte bestimmten Stiftteil, der zwei etwa parallele Arme aufweist, die paarweise gegen eine Rückstellkraft aufeinander zu bewegbar ausgebildet sind.
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Die
DE 102013103818 A1 betrifft ein Verfahren zu Herstellung von Einpresskontakten einer gestanzten Kontur mit einem Anschlusskörper und zwei sich daran anschließenden Schenkeln, die einander gegenüberliegend angeordnet sind, wobei die Schenkel Einpressbereiche und dem Anschlusskörper abgewandte Endbereiche mit Kontaktabschnitten aufweisen, die einander zugewandt und definiert voneinander beabstandet sind und das Umformen der Schenkel umfassend das Aufeinanderzubewegen der Endbereiche der Schenkel unter zumindest teilweiser plastischer Verformung zumindest eines der Schenkel, wobei sich die Kontaktabschnitte der Schenkel nach einer Entlastung zumindest abschnittsweise definiert berühren.
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Ferner sind im Stand der Technik Einpresskontakte aus zwei im Wesentlichen parallel verlaufenden Kontaktarmen bekannt, die am steckseitigen Ende materialschlüssig verbunden sind.
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Durch Einpressverbindungen lassen sich bspw. stoffschlüssige Verfahren, etwa Lötverbindungen, zumindest teilweise substituieren. Üblicherweise können Einpressverbindungen unter Ausbildung sowohl einer Kraftschlusskomponente als auch einer Formschlusskomponente erzeugt werden. Es können sich beim Einpresskontakt und/oder der zugehörigen Kontaktaufnahme zumindest minimale Verformungen ergeben, die zu einer Erhöhung der Haltekraft und einer Vergrößerung der Kontaktfläche beitragen können.
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Werden in bekannten Leiterplattenanwendungen allerdings zur Realisierung mehrere technisch völlig unterschiedlicher Funktionen gleiche Einpresskontakte, d. h. Einpresskontakte gleicher Bauform und Größe verwendet, so bringt dies einen erheblichen Kostennachteil bereits durch den Materialverbrauch mit sich. Dabei ist der limitierende Faktor bei der Auswahl des geeigneten Einpresskontaktes typischerweise die maximal erforderliche Leistungsübertragung. Daraus bestimmen sich dann die Kontaktgröße und auch die Lochgröße für die Einpresskontakte auf der Leiterplatte.
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Werden aber dann diese Einpresskontakte auch zur Signalübertragung oder z. B. lediglich zur Bereitstellung eines Bezugspotentials verwendet, so sind solche Kontakte völlig überdimensioniert.
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Eine zunächst naheliegend erscheinende Lösung auf kleinere Kontaktgrößen auszuweichen bringt aber diverse Probleme in der Praxis mit sich. So bieten Hersteller zwar teilweise für einen bestimmten Einpresskontakt einer bestimmten Bauform verschiedene Baugrößen an, allerdings können diese nicht ohne weiteres bei einem gemeinsamen Montageschritt in eine gemeinsame Leiterplatte eingepresst werden. Das würde die Montagekosten erheblich verteuern, wollte man die Baugrößen alle nacheinander montieren. Bei dem Versuch der gleichzeitigen Montage gibt es in der Natur der Sache liegend technische Schwierigkeiten. Jeder Einpresskontakt besitzt nämlich einen Bereich in der Einpresszone bei dem der Schenkelabstand der beiden Einpressschenkel im Wesentlichen maximal ist. Dieser Abschnitt soll aber bei allen Einpresskontakten einer solchen Bauform in etwa in der Mitte der Leiterplatte, somit mittig in der Einpresszone liegen, da der Kontakt dort die maximale Kraft entfaltet, um eine gute elektrische Verbindung mit der leiterplattenseitigen Einpresszone herzustellen.
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Wird aber ein Einpresskontakt kleinerer Bauform zusammen mit einer größeren Bauform montiert d. h. eingepresst, eilt der größere Kontakt dem kleineren Kontakt voraus, so dass der nacheilende kleinere Kontakt die Öffnung in der entsprechenden Einpresszone nicht mehr korrekt trifft. Je höher die Anzahl der unterschiedlichen Kontakte, desto problematischer ist dieser geschilderte Umstand. Insgesamt führt dieser Umstand zu einer erschwerten und unsicheren Montage.
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Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Lösung für das zuvor geschilderte Problem bereit zu stellen.
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Ein Grundgedanke der vorliegenden Erfindung besteht in der spezifischen geometrischen Ausgestaltung eines Set aus Leiterplattenkontakten unterschiedlicher Baugröße bereit zu stellen, deren Kontaktlänge von der einführseitigen Kontaktspitze bis zum Zentralbereich der jeweiligen Einpresszone in etwa gleich lang ist, so dass die Kontakte beim gemeinsamen Einpressen bereits alle in die jeweilige Öffnung der Einpresszone eintauchen, bevor der eigentliche Einpressvorgang beginnt.
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Dies kann strukturell dadurch gelöst werden, dass die jeweilige einführseitige Kontaktspitze gegenüber dem jeweils größeren Einpresskontakt aus dem Set der Kontakte verlängert ist. Erfindungsgemäß sind diese aber nicht beliebig länger, sondern gerade jeweils so lang, dass der Abstand von dem Einführabschnitt (Kontaktspitze) zur gemeinsamen Referenzposition, die durch die Position mit dem größten Abstand zwischen den jeweiligen Kontaktschenkel an der jeweiligen Einpresszone definiert ist, jeweils im Wesentlichen gleich ist.
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Erfindungsgemäß wird ein Set aus mehreren Einpresskontakten unterschiedlicher Baugröße zum gleichzeitigen Einpressen (beim Montagevorgang) in Einpresszonen einer Leiterplatte vorgeschlagen, wobei die jeweiligen unterschiedlichen Einpresskontakte aus einem Einpressabschnitt bestehen, der aus zwei nebeneinander verlaufenden Schenkeln gebildet wird, die je nach Baugröße unterschiedlich in Form und Größe ausgebildet sind, wobei die beiden Schenkel an ihren jeweiligen oberen Schenkelenden über einen Anbindungsabschnitt stoffschlüssig miteinander verbunden sind, in dem Einpressabschnitt zunächst auseinander und sodann wieder aufeinander zu laufen und an ihrem anderen, dem einsteckseitigen Ende über einen Einführungsabschnitt wieder miteinander verbunden sind oder unter Bildung eines Spalts aufeinander zulaufen, wobei die jeweilige Position im Einpressabschnitt der jeweiligen Einpresskontakte mit dem größten Abstand zwischen den jeweiligen Kontaktschenkel eine Referenzposition gegenüber dem einsteckseitigen Ende am Einführungsabschnitt definiert und der Abstand des einsteckseitigen Endes zur jeweiligen Referenzposition bei allen unterschiedlichen Einpresskontakten jedoch im Wesentlichen gleich groß ist.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die unterschiedliche Baugröße durch eine unterschiedliche Schenkellänge der Schenkel charakterisiert ist. Ferner kann die unterschiedliche Baugröße durch eine unterschiedliche Schenkelstärke in Querschnittsrichtung der Schenkel betrachtet, charakterisiert sein. Das bedingt, dass insgesamt die Einpresszone größer ausgebildet ist, je größer die Baugröße bzw. Bauform ist.
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Weiter vorteilhaft ist es, wenn der Abstand des einsteckseitigen Endes bis zur jeweiligen Auftrennung in die zwei parallel verlaufende Schenkel mit zunehmender Baugröße relativ zur jeweils kleineren Baugröße abnimmt und bei der größten Baugröße optional „Null“ oder nahezu „Null“ ist. Das bedeutet, dass zum Beispiel der größte Kontakt aus dem Set der Einpresskontakte zwei aufeinander zulaufende Schenkel aufweist, die an ihrer Position, an der sie zusammenkommen, das steckseitige Ende ausbilden und ggf. nur aneinander kontaktierend (insbesondere unter Bildung eines Spalts) anliegen können.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schenkel anschließend an den Anbindungsabschnitt im Wesentlichen in einem oberen Abschnitt parallel nebeneinander verlaufen, vorzugsweise aneinander anliegend.
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Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn das Set aus Einpresskontakten so ausgebildet ist, dass die Schenkel (in Einsteckrichtung betrachtet) anschließend an die Referenzposition im Wesentlichen in einem unteren Abschnitt parallel nebeneinander verlaufen, vorzugsweise aneinander anliegend.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Leiterplatte aufweisend mehrere Einpresskontakten unterschiedlicher Baugröße ausgewählt aus dem Set aus mehreren Einpresskontakten, eingepresst in eine jeweilige korrespondierende Einpresszone der Leiterplatte, wobei im eingepressten Zustand die Einpresskontakte unterschiedlicher Bauform unterschiedlich weit mit ihrem einsteckseitigen Ende von der Unterseite der Leiterplatte hervorstehen.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Es zeigt:
- 1 ein Set erfindungsgemäßer Einpresskontakte in einer schematischen Schnittansicht.
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Im Folgenden wird die Erfindung mit Bezug auf die 1 näher erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen bei den unterschiedlichen Einpresskontakten auf gleiche funktionale und/oder strukturelle Merkmale hinweisen.
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In der 1 wird ein Ausführungsbeispiel eines Sets von Einpresskontakten 1 unterschiedlicher Baugröße gezeigt. Die jeweiligen Einpresskontakte 1 bestehen aus einem Einpressabschnitt 10, der aus zwei nebeneinander verlaufenden Schenkeln 20, 30 gebildet wird. Die Schenkel 20, 30 sind an ihren jeweiligen oberen Schenkelenden 21, 31 über einen Anbindungsabschnitt 40 stoffschlüssig miteinander verbunden, wobei der größte Einpresskontakt 1 (ganz rechts in der Ansicht) lediglich zwei aufeinander zulaufende Schenkel (20, 30) ausbildet.
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Bei allen Baugrößen verlaufen anschließend an den Anbindungsabschnitt 40 (in der Reihenfolge zum steckseitigen Ende E hin) im Wesentlichen in einem oberen Abschnitt 41 die Schenke 20, 30 parallel nebeneinander und dann in einem Mittenabschnitt 42 zunächst auseinander.
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Die Schenkel 20, 30 verlaufen sodann wieder aufeinander zu und verlaufen dann in einem unteren Abschnitt 43 wieder parallel nebeneinander.
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An ihrem anderen, dem einsteckseitigen Ende E der Schenkel 20, 30 sind diese stoffschlüssig über einen Einführungsabschnitt 50 wieder miteinander verbunden.
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Die Schenkel 20, 30 verlaufen demzufolge in dem oberen Abschnitt 41 und dem unteren Abschnitt 43 zumindest abschnittsweise aneinander anliegend und parallel. (mit Ausnahme der größten Bauform).
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Der Abstand der beiden Schenkel 20, 30 am Übergang der beiden Schenkeln vom unteren Abschnitt 43 zum Einführungsabschnitt 50 ist in einem Teilbereich über die gesamte Dicke in der Richtung quer zur zuvor genannten Breitenrichtung des Kontaktelements größer als der Abstand in dem sich darüber anschließenden Abschnitt 42.
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Die jeweilige Position im Einpressabschnitt 10 der jeweiligen Einpresskontakte 1 mit dem größten Abstand zwischen den jeweiligen Kontaktschenkel 20, 30 charakterisiert eine Referenzposition P gegenüber dem einsteckseitigen Ende E am Einführungsabschnitt 50. Der Abstand des einsteckseitigen Endes E zur jeweiligen Referenzposition P bei allen unterschiedlichen Einpresskontakten 1 ist jedoch im Wesentlichen gleich groß. Dadurch ergibt sich auch der Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass nämlich trotz unterschiedlicher Baugröße der Einpresskontakte 1 diese im Wesentlichen beim Einpressen in die Leiterplatte L alle gleichzeitig in die jeweilige Einpresszone Z eintauchen.
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Ein weiterer Vorteil besteht beim Einpressvorgang darin, dass die Positionen P d. h. das Zentrum der Einpresszonen der Einpresskontakte 1 alle in etwa der Mitte ihrer jeweiligen Einpresszone Z landen, was einer gewünschten Lage entspricht.
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Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung allerdings nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten und Ausführungsarten denkbar, welche von der dargestellten Lösung und dem dargestellten Verfahren auch bei grundsätzlich anders gearteter Ausführung Gebrauch macht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0451674 [0002]
- DE 3623453 [0002]
- WO 2005122337 A1 [0003]
- DE 20218295 U1 [0004]
- DE 102013103818 A1 [0005]
