DE3208065C2

DE3208065C2 - Lösbarer Anschluß einer elektrischen Leitung an eine kaschierte Leiterbahn einer Leiterplatte

Info

Publication number: DE3208065C2
Application number: DE3208065A
Authority: DE
Inventors: Jürgen 8551 Hemhofen Bliesner; Kurt 8551 Hallerndorf Großmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1982-03-05
Filing date: 1982-03-05
Publication date: 1985-07-04
Also published as: IN158984B; ATA53283A; DE3208065A1; US4464010A; AT382266B

Abstract

Für den Anschluß weist die Leiterplatte (1) zwei etwa parallel zu einer Kante (5) aus verlaufende Schlitze (4a, 4b) auf, zwischen denen die kaschierte Leiterbahn (1c) liegt. In die Schlitze sind die Seitenteile (6a, 6b) eines Klemmkäfigs (6) gesteckt. Im Klemmkäfig sind zwei Kontaktplatten (7, 8) angeordnet, zwischen die die Leiterplatte (1) eingepreßt ist. Zwischen der einen Kontaktplatte (7) und den Klemmkäfig (6) ist die elektrische Leitung eingeklemmt. Die andere Kontaktplatte (8) dient als Widerlager für die Klemmschraube (6e). Durch die in die Schlitze (4a, 4b) eingreifenden Seitenteile (6a, 6b) des Klemmkäfigs (6) wird der Anschluß von Kräften entlastet, die in der Ebene der Leiterplatte (1) wirken. Mit seitlich abstehenden Zungen (7a, 8a) der Kontaktplatten (7, 8), die die Schlitze (4a, 4b) mechanisch überbrücken, werden Kräfte aufgenommen, die senkrecht auf der Ebene der Leiterplatte (1) stehen.

Description

Die F.rfindung belrifft einen lösbaren Anschluß einer elektrischen Leitung ;in eine kaschierte Leiterbahn einer Leiterplatte mittels eines A.nschlußelements. das mit Kontaktelcmenten an beiden Leiterplattenscilcn angepreßt ist und mit einem Seitenteil in einen von einer Kante der Leiterplatte aus verlaufenden Schiit/, eingeschoben ist. der die K.ischicrung auf wenigstens einer Leitcrplattenscite begrenzt.

Ein solcher losbarer Anschluß ist in der DL-AS 96 998 mit einem Federstecker als Anschlußeiement beschrieben. Der Federstecker weist ein starres Mittelteil auf, das in den Schlitz der Leiterplatte eingeschoben ist. Dieser Mittelteil besitzt als Kontaktclcmcntc beidseits gebogene Kontaktklammcrn, deren Kanten federnd auf die beiden Leiterplattenscitcn und auf dort gegebenenfalls vorhandene Kaschierungen aufgepreßt sind. Dieser Anschluß besitzt einen hohen Kontaktwiderstand, da nur die schmalen Kanten der Kontaktclemente auf der Kaschierung aufliegen. Außerdem ist der Federstecker nur zum Anschluß flexibler Leitungen geeignet da starre Leitungen Biegemomente auf den Federstecker ausüben würden, bei denen die Gefahr besteht, daß sich der Kontakt verschlechtert und daß der Mittelteil des Federsteckers aus dem Schlitz der Leiterplatte herausrutscht.

Die Entwicklung elektronischer Hochlcisiungsbauelemente. beispielsweise von I lochvoIi-Sciialttransistoren ließ die Leistung sehr stark steigen, die bei mit solid chen Bauelementen bestückten Leiterplatten sicher beherrscht werden muß. Eines der zu bewältigenden Probleme ist der Anschluß von Versorgungsleitungen an die kaschierten Leiterbahnen solcher Leiterplatten, wo bei die Versorgungsleitungen einen Querschnitt besit zen müssen, der zur Übertragung von Strömen im Bereich von 50 A und mehr ausreicht. Bei im Handel erhältlichen Leiterplatten sind die Anschlüsse der Versorgungsleitungen mit eingeschwallten Kabeln oder mit eingepreßten und eingeschwallten Gewindebuchsen realisiert, in denen die Anschlußleitcr verschraubt sind.

oci uicScFi ucriannten AnSCuiüSScH SiHu uic iJuCfgäugS-widerstände relativ hoch, so daß es bei großen Strömen zu einer unzulässigen Temperaturbelastung der Leiterplatte und ihrer Leiterbahnen im Anschlußbereich kommen kann. Außerdem kann es bei den bekannten Anschlüssen wegen der starren Anschlußleiter zu Biegebelastungen der Leiterplatte kommen, die ebenfalls Betriebsstörungen auslösen können.

in der DK-AS 12 57 240 und -ler DE-AS 11 07 755 sind Klemmkäfige beschrieben, mit denen Leiter an Stromschienen angeschlossen werden können.

Es besteht die Aufgabe, einen Anschluß der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß sowohl ein kleiner Übergangswiderstand, als auch kleine mechanische Be-

<5 lastungen im Bereich des Anschlusses auf der Leiterplatte auftreten.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Anschlußelement cm Klcmmkäfig ist. dessen zweites Seitenteil in einen /weiten, on der Kante der Leiterplatte aus etwa parallel zum ersten Schiit/ verlaufenden Schlitz gesteckt ist. wobei die Fläche zwischen beiden Schlitzen die Kaschierung umfaßt, daß jedes Kontaktelement eine Kontaktplatte ist, die zwischen den Seitenteilen des Klemmkäfigs beweglich angeordnet ist, daß jede Kontaktplatte seitlich abstehende Zungen aufweist, die beidseits die Schütze mechanisch überbrücken, daß zwischen der auf der Kaschierung aufliegenden Kontaktplstte und dem Klemmkäfig die Leitung eingeklemmt ist und daß zwischen der anderen Kon-

^rio Uiklplattc und dem Klenimkiifi,. lic Klemmvorrichtung angreift.

Hei dem crfindungsgcmaßen Anschluß lieg' die clck trisch leitende Kontaktpiaitc, mit der die Lcilung festgeklemmt ist. großflächig auf der Kaschicrung der Lciter-

r> platte auf. Der Übergangswiderstand im Kontaktie run^sbercich ist damit sehr klein und un/ulassige lein pcruturbcliistiingcn der l.ciierplalle. insbesondere der Kiischierung im Bereich des Anschlusses treten nicht auf. Durch die weitgehend formschlüssig in die Schlit/e

bo eingefügten Seitenteile des Klemmkafigs werden in der Ebene der Leiterplatte angreifende Kräfte, insbesondere Drehmomente aufgenommen. Biegemomente, die senkrecht zur Ebene der Leiterplatte wirken, werden vermittels der Zungen der Konlaklplatlen aufgenoni·

b5 men, die die Schlitze mechanisch überbrücken. Die zwischen den Schlitzen liegende Lciterplattenzungc wird damit völlig entlastet. Damit erfüllt der erfindungsgemäße Anschluß die gestellten Forderungen wobei noch

zu betonen ist, daß er ohne Zeitaufwand montiert werden kann und daß er aus wenigen Einzelteilen auch in Serienfertigung billig herzustellen ist

Das Abfangen des Biegemomentes von der Leiterplattenzunge zwischen den beiden Schlitzen kann noch verbessert v/erden, wenn die seitlich abstehenden Zungen beider Entlastungsplatten so angeordnet sind, daß sie miteinander fluchten bzw. sich überdecken.

Die Stromdichte in der Kaschierung der Leiterbahn läßt sich noch weiter dadurch verringern, daß die Kaschierung auch auf einen Flächenbereich außerhalb der Schlitze erstreckt ist Bei doppelt kaschierter Leiterbahn können im Raum zwischen den Schlitzen durchkontaktierte Bohrungen angeordnet sein. Damit erhalt man eine gute Slromaufteilung auf beiden Leiterplatlcnscitcn, wobei auch die Schlitze selbst zur Durchkontakticrung metallisiert sein können. Die Leiterbahn wird damit auch zur Führung sehr großer Ströme ertüchtigt.

Im folgenden wird der erfindungsgemäße Anschluß beispielhaft anhand der F i g. 1 bis 5 näher erläutert.

F i g. 1 zeigt eine Draufsicht auf einen Teil einer Leiterplatte 1 mit kaschierten Leiterbahnen 2, die für einen Anschluß an eine elektrische Leitung 3 größeren Querschnitts vorgesehen sind. Beidseits der Kaschierung jeder Leiterbahn 2 sind parallelaufende Schlitze 4a und 4b vorgesehen, die von der Kante 5 der Leiterbahn aus verlaufen. Der Raum bzw. die Zunge Ic zwischen den Schlitzen 4a und 4b ist jeweils von der Kaschierung der Leiterbahn 2 voll bedeckt Die beiden Leiterbahnen 2 des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 demonstrieren, jo daß für den erfindungsgemäßen Anschluß nicht nur Leiterbahnen geeignet sind, die einen rechten Winkel mit der Kante 5 der Leiterplatte 1 einschließen.

Um die Übersicht zu wahren, ist bei der Leiterplatte 1 nach F i g. 1 der erfindungsgemäße Anschluß lediglich ji für ein einziges mehradriges Kabel 3 gezeichnet Die Adern 3a des Kabels 3 sind in einem Klemmkäfig 6 verklemmt, der in Fig. 2 in der Vorderansicht und in F i g. 3 im Seitenaufriß gezeigt ist. Der Klemmkäfig 6 ist kastenförmig aus einem Blechstreifen gebogen. Die Seitenteile 6a und bb sind praktisch formschlüssig in die Schlitze 4a und 4b der betreffenden Leiterplatte 1 eingefügt. Auf jeder Leiterplattenseite la und lö liegt eine Kontakt- bzw. Druckplatte 7 bzw. 8 auf. Zumindest die Kontaktplatte 7 liegt auf der Kaschierung der Leiter- 4^r> bahn 2 auf -.ind zwischen die Konta; !platte 7 und den Verbindungssteg 6c des Klemmkäfigs 6 sind die Adern 3a des Kabels 3 eingeklemmt. Zwischen der Kontaktplatte 8 und dem entsprechenden Verbindungssteg bd ist die Klemmvorrichtung angeordnet, die im Ausführungsbeispiel eine Klemmsehraube 6c ist. die im Kleninikiifi;' b vcrxchraubl isl und die auf der Konliikt platte 8 aufliegt.

Die Form der Konldklphilten 7 und 8 ist in 1 i g. 4 detailliert dargestellt, die ohne den Klemmkäfig 6 eine Draufsicht auf die Platten 7 und 8 zeigt. |ecle !'lutte ist mn seitlich abstehenden Zungen Tu b/w. 8.1 versehen, die so lung sind, iluli beidseits die Schlil/e 4a und 4b mechanisch überbmcki werden. Im Ausfuhrungsbeispiel nach F 1 g. 4 sind /ungcn Ta bzw. 8a an beiden t>o hnden der Platten 7 und 8 angeordnet, so daß diese in der Draufsicht Doppel-T-förmig sind und sich die Zungen 7a und 8a beider Kontaktplatten 7 und 8 im eingebauten Zustand überdecken. Durch diese Zungen 7a und 8a werden Biegemomente, die senkrecht zur Ebene ws der Leiterplatten wirken, auf die gesamte Leiterplatte übertragen, womit die Lcitcrplatlcn/.unge Ic zwischen den beiden Schlitzen 4;i und 4ö von diesen Biegcmomenien entlastet wird. Nach dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.4 sind die Zungen Ta bzw. 8a an beiden Enden der Kontaktplatten 7 bzw. 8 unterschiedlich larg. Die Einführung der Kontaktplatten 7 und 8 in das kastenförmige Innere des Klemmkäfigs wird damit erleichtert.

F i g. 5 zeigt eine andere Ausführungsform der Kaschierung der Leiterbahn 2. Bei dieser Ausführungsform erstreckt sich die Kaschierung nicht nur in der Fläche zwischen den beiden Schlitzen 4<7 und 4b sondern die Kaschierung isl auch noch in den Bereichen 2a außerhalb der Schlitze vorhanden. Damit wird die Stromdichte in der Kaschierung weiter herabgesetzt, da über die Zungen 7a bzw. 82 Strom auch in die Bereiche 2a der Leiterbahn 2 eingespeist wird. Die in F i g. I bis 5 dargestellte Leiterplatte ist doppell kaschiert d. h. Leiterbahnen 2 befinden sich überdeckend auf den beiden Leiterplattenseiten la und ib. Durch metallisierte Durchkontaktierungen, die mit den Bohrungen 9 angedeutet sind und die sich im Bereich der Zunge Ic zwischen den Schlitzen 4a und 4b befinden, wird .;.-ie gute Stromaufteilung auf beiden Leiterplattenseiten sichergestellt.

Auf die Aufnahme von Biegemomenten, die senkrecht zur Leiterplatte wirken, vermittels der Zungen 7a und 8a wurde bereits eingegangen. Zu betonen ist noch, daß dui Jh die Schlitze 4a und 4b und das weitgehend formschlüssige Einpassen der Seitenteile 6a und 6£> des Klemmkäfigs 6 in diese Schlitze Kräfte, die in der Ebene der Leiterplatte wirken, beispielsweise Drehmomente der Verschraubung aufgenommen wertren.

Wegen der großen Kontaktflächen zwischen den Konlaktplatten 7 und 8 und den Kabeladern 3a und der Kaschierung der Leiterbahn 2 wird mit dem erfindungsgemäßen Anschluß nicht nur ein kleiner Obergangswiderstand und damit nur ei;te geringfügige Erwärmung auch bei großen Strömen erhalten, sondern durch die konstruktive Ausgestaltung des Anschlusses werden auch die insbesondere mit der inflexiblen Leitung 3 eingeprägten Kräfte auf die gesamte Leiterplatte 1 verteilt, so daß Betriebsstörungen durch mechanische Einwirkungen am Anschluß praktisch ausgeschlossen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Lösbarer Anschluß einer elektrischen Leitung an eine kaschierte Leiterbahn einer Leiterplatte mittels eines Anschlußelements, das mit Kontaktelementen an beiden Leiterplattenseiten angepreßt ist und mit einem Seitenteil in einen von einer Kante der Leiterplatte aus verlaufenden Schiit/ eingeschoben ist. der die Kaschierung auf wenigstens einer Leiterplattenseite begrenzt, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußeiement ein Klcmmkäfig (6) ist.dessen /weites Seitenteil (6;f.6b)in einen zweiten, von der Kante (5) der Leiterplatte (1) aus etwa parallel zum ersten Schlitz (4a, 4b) verlaufenden Schlitz gesteckt ist. wobei die Fläche (2) zwischen beiden Schlitzen (4a, 46^ die Kaschierung umfaßt, daß jedes Kontaktelement eine Kontaktplatte (7, 8) ist. die zwischen den Seitenteilen (6a. 6b) des Klemmkäfiys (6) beweglich angeordnet ist, daß jede Koniaktpiaite (7, 8) seitlich absiebende Zungen {la, 7b) aufweist, die beidseits die Schübe (4a, 4b) mechanisch überbrücken, daß zwischen der auf der Kaschierung (2) aufliegenden Kontaktplatte (7 bzw. 8) und dem Klemmkäfig (6c; die Leitung (3a) eingeklemmt ist und daß zwischen der anderen Kontaktplatte (8 bzw. 7) und dem Klemmkäfig (6d) die Klemmvorrichtung (6e) angreift.

2. Anschluß nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die beiden seitlich abstehenden Zungen (7a. 8a; .,eider Kontaktplatten (7, 8) sich überdecken.

3. Anschluß nach Ansoruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kassierung (2) auch auf einen Flachenbereich (2,i) außerhalb der Schlil/c (4a. 46;crstreckt.

4. Anschluß nach einem der Ansprüche I bis J. dadurch gekennzeichnet, daß bei doppelt kaschierter Leiterbahn (2) im Raum zwischen den Schlitzen (4a, 4b) durchkontaktierte Bohrungen (9) angeordnet sind.

5. Anschluß nach einem der Ansprüche 1 bis \ dadurch gekennzeichnet, daß bei doppelt kaschierter Leiterbahn (2) die Schlitze (4a. 4b) durchkontaktiert sind.