DE4023915C2 - Elektrische Anschlußklemme für Leiterplatten - Google Patents

Description

Elektrische Anschlußklemme für Leiterplatten mit einem aus Isolierstoff be­ stehenden, eine Oberseite und eine Unterseite definierenden Klemmengehäuse, einem in dem Klemmengehäuse angeordneten metallischen Leiteranschlußkörper, insbesondere Schraubanschlußkörper, zum Anschluß eines externen Leiters und mindestens einem mit dem Leiteranschlußkörper elektrisch verbundenen, aus dem Klemmengehäuse herausragenden Leiterplattenanschlußbein, insbesondere Leiter­ plattenanschlußstift, zur Verbindung mit einer Leiterbahn auf der Leiterplatte, wobei das Klemmengehäuse eine Anschlußseite zur Anlage an der Leiterplatte auf­ weist und das Leiterplattenanschlußbein an der Anschlußseite aus dem Klemmen­ gehäuse austritt, wobei das Klemmengehäuse ferner eine Zugangsseite mit einer Zugangsöffnung zum Einführen eines externen Leiters in den Leiteranschlußkör­ per und eine Betätigungsseite mit einer Zugangsöffnung für ein Betätigungsele­ ment des Leiteranschlußkörpers, insbesondere für eine Klemmschraube des Schraub­ anschlußkörpers, aufweist und wobei die Anschlußseite des Klemmengehäuses mit der Oberseite übereinstimmt.

Bekannte elektrische Anschlußklemmen der in Rede stehenden Art (DE 2 511 385 C3) können mit den verschiedensten Leiteranschlußkörpern ausgerüstet sein, also neben den bevorzugt einzusetzenden Schraubanschlußkörpern auch mit Federkraft- Klemmanschlußkörpern, Steckanschlußkörpern, Klammeranschlußkörpern, Wickel­ anschlußkörpern usw. Der Leiteranschlußkörper dient dazu, einen externen elek­ trischen Leiter elektrisch sicher und mechanisch fest mit der elektrischen Anschlußklemme zu verbinden. Die elektrische Anschlußklemme selbst ist durch das Leiterplattenanschlußbein, insbesondere in Form eines Leiterplattenan­ schlußstiftes, oder durch mehrere Leiterplattenanschlußbeine mit einer ent­ sprechenden Leiterplatte verbindbar. Dazu wird das Klemmengehäuse mit der An­ schlußseite auf die entsprechende Leiterplatte aufgesetzt, wobei das Leiter­ plattenanschlußbein bzw. jedes Leiterplattenanschlußbein durch eine Öffnung in der Leiterplatte hindurchragt und in dieser Öffnung verlötet wird. Diese Beschreibung gilt konkret für als Leiterplattenanschlußstifte ausgeführte Lei­ terplattenanschlußbeine, es sind aber auch als SMD-Anschlußstreifen ausgeführte Leiterplattenanschlußbeine bekannt, die auf einer SMD-Lötanschlußfläche der Leiterplatte kontaktiert werden (DE 37 10 394 A1).

Während normale elektrische Anschlußklemmen für Leiterplatten mit der Anschluß­ seite vollflächig auf die entsprechende Leiterplatte aufgesetzt werden, und zwar zumeist in der Nähe des Randes der Leiterplatte, also die Leiterplatten­ anschlußbeine unter dem Leiteranschlußkörper liegen oder an der Anschlußsei­ te als SMD-Anschlußstreifen nahe dem Leiteranschlußkörper seitlich aus dem Klemmengehäuse austreten, hat man auch schon entsprechende Anschlußklemmen re­ alisiert, bei denen der Leiteranschlußkörper und gleichzeitig damit die Zu­ gangsöffnung für das Betätigungselement des Leiteranschlußkörpers von der Zu­ gangsseite aus gesehen erheblich vor dem Leiterplattenanschlußbein bzw. den Leiterplattenanschlußbeinen liegt, so daß die Betätigungsseite des Klemmen­ gehäuses bei am Rande einer Leiterplatte angeordneter Anschlußklemme seitlich über den Rand der Leiterplatte hinausragt (DE 32 31 690 C2). Solche elektri­ schen Anschlußklemmen werden dann als Durchführungsklemmen für Gehäuse in Ver­ bindung mit Leiterplatten eingesetzt.

Für die zuvor erläuterten, bekannten elektrischen Anschlußklemmen für Leiter­ platten gilt durchgehend, daß sie oberhalb der Leiterplatte angeordnet sind. Je nach Typ des verwendeten Leiteranschlußkörpers benötigt eine solche An­ schlußklemme oberhalb der Leiterplatte einen bestimmten Platz. Unter ungünsti­ gen Platzverhältnissen kann es dann passieren, daß das Betätigungselement des Leiteranschlußkörpers nur noch schwer zu erreichen ist, aus Platzgründen gar ein anderer als der eigentlich gewünschte Leiteranschlußkörper eingesetzt wer­ den muß oder gar eine elektrische Anschlußklemme überhaupt nicht eingesetzt werden kann.

Es ist allerdings auch schon eine elektrische Anschlußklemme für Leiterplatten bekannt geworden (FR-OS 2 354 680), die bezüglich einer Leiterplatte "hängend" angeordnet ist, die also an der Unterseite der Leiterplatte sitzt. Mit Einsatz einer solchen elektrischen Anschlußklemme kann ungünstigen Platzverhältnissen oberhalb der Leiterplatte dadurch Rechnung getragen werden, daß man statt Ver­ ringerung der Einbauhöhe der auf der Oberseite angeordneten Anschlußklemme diese einfach auf die Unterseite der Leiterplatte versetzt. Damit das Betäti­ gungselement des Leiteranschlußkörpers bei einer solchen elektrischen Anschluß­ klemme jedoch nach wie vor zweckmäßig zugänglich ist, schließt sich bei dieser elektrischen Anschlußklemme die Betätigungsseite in winkligem Verlauf an die Oberseite des Klemmengehäuses an. Der Leiteranschlußkörper und damit die Zu­ gangsöffnung für das Betätigungselement sind von der Zugangsseite aus gesehen deutlich vor dem Leiterplattenanschlußbein angeordnet. Das Klemmengehäuse weist einen Absatz auf, so daß diese elektrische Anschlußklemme stets direkt am Rand einer Leiterplatte angeordnet werden muß. Dadurch ist gewährleistet, daß die Betätigungsseite des Klemmengehäuses mit der Zugangsöffnung seitlich über den Rand der Leiterplatte hinausragt und so von oben her frei zugänglich ist.

Die zuvor beschriebene elektrische Anschlußklemme für "hängende" Anordnung, von der die Erfindung ausgeht, ist zwar bei ungünstigen Platzverhältnissen oberhalb der Leiterplatte einsetzbar, sie ist aber nur am Rande der Leiter­ platte anzuordnen. Der Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, diese elektrische Anschlußklemme so auszugestalten und weiterzubilden, daß sie uni­ versell einsetzbar ist.

Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist dadurch gelöst, daß die Betätigungsseite in Übereinstimmung mit der Oberseite des Klemmengehäuses gebracht wird und daß die Zugangsöffnung für das Betätigungselement des Leiteranschlußkörpers damit an der Oberseite liegt. Befindet sich der Leiteranschlußkörper und gleichzeitig damit die Zugangsöffnung in erheblichem Abstand vom Leiterplat­ tenanschlußbein bzw. von den Leiterplattenanschlußbeinen, so kann auch hier die Zugangsöffnung bei Anordnung des Klemmengehäuses am Rand der Leiterplatte seitlich neben dem Rand der Leiterplatte liegen und von oben her frei zugäng­ lich sein. Universell einsetzbar ist diese elektrische Anschlußklemme aber dadurch, daß sie auch an jeder beliebigen Stelle unter der Leiterplatte mon­ tiert werden kann. Dann muß nämlich nur in der Leiterplatte eine Durchgangs­ bohrung in entsprechendem Abstand vom Leiterplattenanschlußbein vorhanden sein, durch die dann das Betätigungselement des Leiteranschlußkörpers von der Oberseite der Leiterplatte her durch die Ebene der Leiterplatte hindurch be­ tätigt werden kann.

Die Befestigungsstabilität der erfindungsgemäßen elektrischen Anschlußklemme an der Unterseite der Leiterplatte ist natürlich desto größer, je kürzer der Kraftwirkungs-Hebelarm des Betätigungselementes des Leiteranschlußkörpers ge­ genüber dem Leiterplattenanschlußbein ist. Folglich empfiehlt es sich erfin­ dungsgemäß die Zugangsöffnung für das Betätigungselement des Leiteranschluß­ körpers an der Oberseite benachbart zum Leiterplattenanschlußbein anzuordnen. Dies ist bei der erfindungsgemäßen elektrischen Anschlußklemme ja auch ohne weiteres möglich, da auf randseitig ausreichenden Überstand an sich nicht ge­ achtet werden muß.

Eine besonders zweckmäßige, nämlich befestigungstechnisch besonders stabile Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Anschlußklemme zeichnet sich dadurch aus, daß zwei Leiterplattenanschlußbeine zu einem U-förmigen Element zusammengefaßt sind, mit dessen Steg das zwischen den Schenkeln an­ geordnete Betätigungselement des Leiteranschlußkörpers zusammenwirkt.

Schließlich empfiehlt es sich noch, das Klemmengehäuse als an der Oberseite oder an der Unterseite offenen Topf mit einem die offene Seite verschließen­ den Deckel auszuführen, was herstellungstechnisch besonders zweckmäßig ist.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen elektrischen Anschlußklemme für Leiterplatten anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 in stark schematisierter Darstellung, in einer Seitenansicht bei geöffnetem Klemmengehäuse ein erstes Ausführungsbeispiel einer elek­ trischen Anschlußklemme für Leiterplatten gemäß der Erfindung,

Fig. 2 in Fig. 1 entsprechender Darstellung ein zweites Ausführungsbei­ spiel,

Fig. 3 in Fig. 1 entsprechender Darstellung ein drittes Ausführungsbei­ spiel,

Fig. 4 in Fig. 1 entsprechender Darstellung ein viertes Ausführungsbei­ spiel,

Fig. 5 die elektrische Anschlußklemme für Leiterplatten gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, dargestellt in Fig. 1, in detaillierter, ge­ nauerer Darstellung, Klemmengehäuse und Leiteranschlußrahmen des Leiteranschlußkörpers im Schnitt und

Fig. 6 eine Klemmenleiste mehrerer elektrischer Anschlußklemmen gemäß Fig. 5 in einer Rückansicht, eine Anschlußklemme aufgeschnitten.

Fig. 1 zeigt in stark schematisierter Darstellung, beispielsweise das Klemmen­ gehäuse nicht geschnitten, ein erstes Ausführungsbeispiel einer elektrischen Anschlußklemme für Leiterplatten gemäß der Erfindung. Dieses Ausführungsbei­ spiel ist, detallierter dargestellt, auch in Fig. 5 gezeigt. Folglich empfiehlt es sich, zum besseren Verständnis der Konstruktion beide Figuren gemeinsam zu betrachten.

Die in Fig. 1 (und Fig. 5) dargestellte elektrische Anschlußklemme ist eine solche für Leiterplatten und folglich auch zusammen mit einer im Schnitt dar­ gestellten Leiterplatte 1 gezeichnet. Sie weist ein aus Isolierstoff bestehen­ des, eine Oberseite 2 und eine Unterseite 3 definierendes Klemmengehäuse 4, einen in dem Klemmengehäuse 4 angeordneten metallischen Leiteranschlußkör­ per 5 und mindestens ein, im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei, mit dem Leiteranschlußkörper 5 elektrisch verbundene, aus dem Klemmengehäuse 4 heraus­ ragende Leiterplattenanschlußbeine 6 zur Verbindung mit einer Leiterbahn auf der Leiterplatte 1 auf. Das Klemmengehäuse 4 weist ferner eine Anschlußseite zur Anlage an der Leiterplatte 1 auf, wobei das Leiterplattenanschlußbein 6 an der Anschlußseite aus dem Klemmengehäuse 4 austritt. Ferner weist das Klem­ mengehäuse 4 eine Zugangsseite 7 mit einer Zugangsöffnung 8 zum Einführen ei­ nes externen Leiters 9 in den Leiteranschlußkörper 5 und eine Betätigungssei­ te 10 mit einer Zugangsöffnung 11 für ein Betätigungselement 12 des Leiteran­ schlußkörpers 5 auf. Es ist gut erkennbar, daß die Anschlußseite des Klemmen­ gehäuses 4 mit der Oberseite 2 übereinstimmt. Die Anschlußklemme läßt sich al­ so unter der Leiterplatte 1 "hängend" einsetzen. Das ist auch ganz universell möglich, da die Betätigungsseite 10 mit der Oberseite 2 des Klemmengehäuses 4 übereinstimmt. Die Fig. 1 bis 4 machen verschiedene Anordnungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen elektrischen Anschlußklemme deutlich, die die univer­ selle Einsetzbarkeit dieser Anschlußklemme belegen.

Wie im allgemeinen Teil der Beschreibung ausgeführt worden ist, kommen als Leiteranschlußkörper 5 alle Arten von Leiteranschlußkörpern in Frage. Im dar­ gestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel handelt es sich beim Leiteranschlußkörper 5 um einen Schraubanschlußkörper mit einer Klemmschraube als Betätigungselement 12, einem üblichen Leiteranschlußrahmen 13 und einem üblichen Leiterschutzbügel 14. Wie dabei Fig. 5 genauer als Fig. 1 zeigt, sind die Einzelteile des Leiteranschlußkörpers 5 und des Leiterplattenanschluß­ beins 6 bzw. der Leiterplattenanschlußbeine 6 in entsprechenden Aufnahmen im Klemmengehäuse 4, das regelmäßig aus thermoplastischem Kunststoff besteht, aufgenommen und gehalten. Das ist alles aus dem Stand der Technik bekannt.

Das in den Fig. 1 und 5 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt nun eine Kon­ struktion, bei der die Zugangsöffnung 11 für das Betätigungselement 12 des Leiteranschlußkörpers 5 an der Oberseite 2 benachbart zum Leiterplattenanschluß­ bein 6 bzw. zu den Leiterplattenanschlußbeinen 6 liegt. Bei dieser Konstruk­ tion ist es erforderlich, daß die Leiterplatte 1 in Ausrichtung zur Zugangs­ öffnung 11 für das Betätigungselement 12 im Klemmengehäuse 4 eine entsprech­ ende Öffnung 15 aufweist, durch die man, beispielsweise mit einem Schrauben­ dreher 16, das Betätigungselement 12, hier also die Klemmschraube, erreicht. Solche Öffnungen 15 sind in einer Leiterplatte 1 unschwer anzubringen.

Im in den Fig. 1 und 5 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel sind die Lei­ terplattenanschlußbeine 6 als Anschlußstifte ausgeführt, im allgemeinen Teil der Beschreibung ist erläutert worden, daß aus dem Stand der Technik auch SMD- Anschlußstreifen bekannt sind, denen dann im dargestellten Ausführungsbeispiel auf der Unterseite der Leiterplatte 1 natürlich entsprechende Anschlußflächen zugeordnet sein müßten. An der grundsätzlichen Konzeption der elektrischen An­ schlußklemme gemäß der Erfindung ändert sich dadurch nichts.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist ferner in Fig. 1 und in Fig. 5 zu erkennen, daß genau zwei Leiterplattenanschlußbeine 6 in Form von Anschluß­ stiften vorgesehen sind. Das schafft, wie im Stand der Technik, die erforder­ liche mechanische Stabilität. Demgegenüber ist bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel nur ein Leiterplattenanschlußbein 6 vorgesehen. Diese Kon­ struktion reicht häufig dann aus, wenn mehrere elektrische Anschlußklemmen der in Rede stehenden Art miteinander integriert als eine Klemmenleiste vor­ gesehen sind, wie das ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannt ist.

Das in den Fig. 1 und 5 dargestellte, bevorzugte Ausführungsbeispiel zeichnet sich weiter dadurch aus, daß die dort vorgesehenen zwei Leiterplattenanschluß­ beine 6 zu einem U-förmigen Element zusammengefaßt sind, mit dessen Steg das zwischen den Schenkeln angeordnete Betätigungselement 12 des Leiteranschluß­ körpers 5 zusammenwirkt. Der Steg bildet hier auf konstruktiv besonders ein­ fache Weise den Leiterschutzbügel 14 des als Schraubenanschlußkörper ausgeführ­ ten Leiteranschlußkörpers 5. Entsprechend bildet ein L-förmig abragender Schen­ kel des Leiterplattenanschlußbeins 6 im in Fig. 2 dargestellten Ausführungs­ beispiel den Leiterschutzbügel 14. Das entspricht der im Stand der Technik ver­ wirklichten Konzeption.

Bei dem in Fig. 1 und Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel bewirkt aller­ dings die U-förmige Konstruktion der Leiterplattenanschlußbeine 6, daß ein eventuell durch den Schraubendreher 16 auf das Betätigungselement 12 ausgeüb­ ter Druck besonders gleichmäßig aufgefangen werden kann.

Die Ausführungsbeispiele der Fig. 3 und 4 unterscheiden sich von den Ausfüh­ rungsbeispielen der Fig. 1 und 2 dadurch, daß der Leiteranschlußkörper 5 und gleichzeitig damit die Zugangsöffnung 11 für das Betätigungselement 12 von der Zugangsseite 7 aus gesehen erheblich vor dem Leiterplattenanschlußbein 6 bzw. den Leiterplattenanschlußbeinen 6 liegt. Dadurch ist die Öffnung 15 in der Leiterplatte 1 im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 trotz Verwendung von zwei relativ nah beieinander stehenden Leiterplattenanschlußbeinen 6 sehr leicht zugänglich. Im in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel hat diese Konstruk­ tion den weiteren Vorteil, daß die Betätigungsseite 10 des Klemmengehäuses 4 mit der Zugangsöffnung 11 für das Betätigungselement 12 bei den hier direkt am Rand der Leiterplatte 1 angeordneten Leiterplattenanschlußbeinen 6 seit­ lich über den Rand der Leiterplatte 1 hinausragt und von oben her zugäng­ lich ist. Damit kann man sich die Anbringung gesonderter Öffnungen 15 in der Leiterplatte 1 ersparen.

Das in Fig. 5 dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen elek­ trischen Anschlußklemme zeichnet sich weiter dadurch aus, daß das Klemmenge­ gehäuse 4 als an der Oberseite 2 offener Topf mit einem die offene Seite ver­ schließenden Deckel 17 ausgeführt ist. Entsprechend wäre es auch möglich, den Topf unten zu öffnen. Das ist herstellungstechnisch und montagetechnisch zweck­ mäßig.

Fig. 6 zeigt das Ausführungsbeispiel aus Fig. 5 nochmals in einer anderen An­ sicht, wobei hier mehrere elektrische Anschlußklemmen in einer Klemmenleiste zusammengefaßt sind.

Für die weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen elektrischen Anschluß­ klemmen gibt es verschiedene Möglichkeiten, die an sich für "stehende" An­ schlußklemmen für Leiterplatten seit langem bekannt sind. Man kann beispiels­ weise die Metallteile in ein seitlich aufklappendes, etuiartig gestaltetes Klemmengehäuse einlegen, das dann zugeklappt wird und dessen Hälften mitein­ ander verrasten. Die einzelnen Anschlußklemmen lassen sich in einer Klemmen­ leiste zusammenfassen, ggf. auch von vornherein einteilig als Klemmenleiste ausführen. Markierungsflächen sind am Klemmengehäuse ebenso anbringbar wie im Klemmengehäuse Prüfabgriffe angeordnet werden können. Insbesondere läßt sich ein solcher Prüfabgriff leicht bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel anordnen, was gestrichelt dargestellt ist. Aber auch bei den anderen Ausführungsformen läßt sich jedenfalls über die Klemmschraube des Leiteranschlußkörpers die anstehende Spannung zu Prüfzwecken abgreifen.

Auch in der "hängenden" Ausführung sind bei elektrischen Anschlußklemmen der in Rede stehenden Art Sicherungen, Trennstellen, Bauelementeeinsätze, LED-An­ zeigen und sonstige Zusatzfunktionen einsetzbar, ohne daß es hier besonderer weiterer Erläuterung bedarf.

Claims (4)

1. Elektrische Anschlußklemme für Leiterplatten mit einem aus Isolierstoff be­ stehenden, eine Oberseite und eine Unterseite definierenden Klemmengehäuse, einem in dem Klemmengehäuse angeordneten metallischen Leiteranschlußkörper, insbesondere Schraubanschlußkörper, zum Anschluß eines externen Leiters und mindestens einem mit dem Leiteranschlußkörper elektrisch verbundenen, aus dem Klemmengehäuse herausragenden Leiterplattenanschlußbein, insbesondere Leiter­ plattenanschlußstift, zur Verbindung mit einer Leiterbahn auf der Leiterplatte, wobei das Klemmengehäuse eine Anschlußseite zur Anlage an der Leiterplatte auf­ weist und das Leiterplattenanschlußbein an der Anschlußseite aus dem Klemmen­ gehäuse austritt, wobei das Klemmengehäuse ferner eine Zugangsseite mit einer Zugangsöffnung zum Einführen eines externen Leiters in den Leiteranschlußkör­ per und eine Betätigungsseite mit einer Zugangsöffnung für ein Betätigungsele­ ment des Leiteranschlußkörpers, insbesondere für eine Klemmschraube des Schraub­ anschlußkörpers, aufweist und wobei die Anschlußseite des Klemmengehäuses mit der Oberseite übereinstimmt, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Betätigungs­ seite (10) mit der Oberseite (2) des Klemmengehäuses (4) übereinstimmt, so daß die Zugangsöffnung (11) für das Betätigungselement (12) des Leiteranschlußkör­ pers (5) an der Oberseite (2) liegt.

2. Elektrische Anschlußklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugangsöffnung (11) benachbart zum Leiterplattenanschlußbein (6) liegt.

3. Elektrische Anschlußklemme nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Leiterplattenanschlußbeine (6) zu einem U-förmigen Element zusammenge­ faßt sind, mit dessen Steg das zwischen den Schenkeln angeordnete Betäti­ gungselement (12) des Leiteranschlußkörpers (5) zusammenwirkt.

4. Elektrische Anschlußklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Klemmengehäuse (4) als an der Oberseite (2) (oder an der Un­ terseite (3)) offener Topf mit einem die offene Seite verschließenden Deckel (17) ausgeführt ist.