DE4108886C1 - Sensor e.g. proximity switch, IR transceiver - has line connection terminals of plug contacts designed as limbs of bifurcation - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Bauele­ ment, insbesondere Sensor wie Näherungsschalter, Schall- oder Infrarotgeber, -empfänger od. dgl., im wesentlichen bestehend aus einem Gehäuse mit darin angeordneter Schaltungsplatine und einem ebenfalls in ihm aufgenommenem Steckverbinder mit mehreren Steckkontaktelementen, deren ins Gehäuseinnere wei­ sende Leiteranschlußabschnitte mit zugehörigen Anschlüssen der eine elektrische Schaltung tragenden Schaltungsplatine verbunden sind, wobei die Leiteranschlußabschnitte zusammen mit den Leitungen der Schaltungsplatine in dem Gehäuse mit Isoliermasse vergossen sind.

Ein derartiges elektrisches Bauteil ist z. B. in dem DE 87 09 199 U1 als Näherungsschalter beschrieben. Bei der Montage des Steckverbinders im rohrförmigen Gehäuse (Initia­ torrohr) werden zunächst die an den Anschlußpunkten der Schaltungsplatine bereits angelöteten flexiblen Leitungen außerhalb des Initiatorrohrs an die Leiteranschlußabschnitte der Kontaktelemente angelötet, wozu die flexiblen Leitungen eine entsprechende Überlänge benötigen. Anschließend wird in das senkrecht stehende Initiatorrohr, in das zuvor die Schal­ tungsplatine eingeführt wurde, Vergußmasse eingefüllt und schließlich der Steckverbinder in das Initiatorrohr einge­ preßt.

Entsprechend dem genannten DE 87 09 199 U1 ist in dem Steckverbinder ein Entlüftungsloch vorgesehen, durch welches beim Einpressen des Steckverbinders Luft aus dem Innenraum des rohrförmigen Gehäuses entweichen und Vergußmasse somit auch die Lötanschlüsse der Kontaktelemente umgeben kann. Eine davon abweichende Art der weitestgehenden Befüllung des In­ nenraumes des Initiatorrohrs besteht bei einer anderen Aus­ führung (DE 38 40 678 C1) darin, daß man zunächst die Schal­ tungsplatine bis zu einer gewissen Höhe in Vergußmasse ein­ gießt, sodann den Steckverbinder einsetzt und in einem weite­ ren Arbeitsgang durch eine Befüllungsöffnung im Steckverbin­ der den Restraum mit Vergußmasse ausfüllt.

Bei den bekannten elektrischen Bauelementen sind beson­ ders die für den elektrischen Anschluß des Steckverbinders notwendigerweise überlangen Anschlußdrähte nachteilig.

Folglich liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein elektri­ sches Bauelement der im Oberbegriff des Anspruches 1 näher umrissenen Art zur Verfügung zu stellen, bei dem überlange Leitungen zur elektrischen Verbindung der Schaltungsplatine mit dem Steckverbinder nicht mehr erforderlich sind.

Die Erfindung löst diese Aufgabe in erster Linie und im wesentlichen dadurch, daß alle Leiteranschlußabschnitte der Steckkontaktelemente als unmittelbar die Anschlüsse der Schaltungsplatine mindestens kraftschlüssig kontaktierende Federzungen ausgebildet sind.

Nach dieser Lehre der Erfindung sind nicht nur überlange Leitungsdrähte vermieden, sondern Anschlußdrähte jedweder Art überhaupt. Die durch zunächst teilweise Befüllung mit Verguß­ masse im Gehäuse fixierte Schaltungsplatine wird nach dem Einstecken des Steckverbinders in das Gehäuse sofort und un­ mittelbar von den Leiteranschlußabschnitten der Steckkontakt­ elemente beaufschlagt. Man kann sich diese Steckkontaktele­ mente beispielsweise als gegen eine die Anschlüsse aufwei­ sende Fläche der Schaltungsplatine federnd vorgespannte Kon­ taktfinger vorstellen. Es dürfte auch keine Schwierigkeiten bereiten, den mit der Schaltungsplatine bestückten Innenraum des Gehäuses in einem Zug mit der Gesamtmenge an Vergußmasse zu befüllen und dann den Steckverbinder etwa nach der in der DE 38 40 678 C1 beschriebenen Art in das Gehäuse einzupres­ sen. Denn eine selbsttätige kraftschlüssige Kontaktierung von Schaltungsplatine und Steckverbinder dürfte wegen ihrer zen­ triert im Gehäuse gehaltenen bzw. vorausgerichteten Anord­ nung ohne weiteres gewährleistet sein.

Zweckmäßig ist es, wenn die Federzungen in einer Längs­ schnittsebene des Steckverbinders in einer Reihe sowie paral­ lel zueinander ausgerichtet sind und also zugleich dieselbe Seite der Schaltungsplatine beaufschlagen. Eine geschickte Weiterbildung dieses Gedankens besteht darin, daß die Feder­ zungen von Schenkeln gabelartiger Klemmzangen gebildet sind, die in einer Längsschnittsebene des Steckverbinders in einer Reihe sowie parallel zueinander ausgerichtet sind und also zugleich dieselbe Kante der Schaltungsplatine umfassen.

Um einen absolut sicheren elektrischen Kontakt bei der Steckkontaktierung zu erreichen, ist schließlich noch vorge­ sehen, daß die Klemmkanten der Federzungen zum Eindringen in das Leitermaterial der Schaltungsplatine geschärft sind, so daß automatisch eine innige Schneidkontaktierung erfolgen kann.

Im übrigen versteht sich die Erfindung am besten anhand ihrer nachfolgenden Beschreibung auf der Grundlage eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Aufsicht auf das Steckanschlußende eines einen Näherungs-Sensor darstellenden Bauelements,

Fig. 2 einen Längsschnitt entsprechend der Schnittlinie II-II in Fig. 1 und

Fig. 3 einen gegenüber Fig. 2 um 90° gedrehten Längs­ schnitt.

Das elektrische Bauelement ist insgesamt mit der Bezugs­ ziffer 10 versehen und sei beim Gegenstand des Ausführungs­ beispiels ein Näherungsschalter. Es umfaßt ein rohrförmiges, metallisches Gehäuse 11, eine Schaltungsplatine 12 und einen Steckverbinder 13 mit einem Isolierstoffkörper 14 und drei Steckkontaktelementen 15 mit Anschlußsteckerstiften 16 und in das Gehäuseinnere 17 weisenden Leiteranschlußabschnitten 18. Diese sind jeweils mit dem zugehörigen Anschlußsteckerstift 16 einstückig-stoffschlüssig verbunden. Mit 19 ist noch eine im Zusammenhang mit dieser Erfindung keine wesentliche Rolle spielende Auskleidungshülse bezeichnet.

Die Schaltungsplatine 12 weist als Leiterbahnen 20 aus­ gebildete Anschlüsse für nicht dargestellte, auf ihr ange­ brachte elektrische Bauteile auf. Die Leiterbahnen 20 können, wie es das Ausführungsbeispiel zeigt, auf beiden Hauptflächen der Schaltungsplatine 12 vorgesehen sein, was jedoch keines­ falls Bedingung ist, wie es auch nicht notwendig ist, die An­ schlüsse als Leiterbahnen auszubilden. Statt dessen könnte man sich auch Kontaktpunkte etwa in der Nähe der Schmalkante 21 der Schaltungsplatine vorstellen.

Die Leiteranschlußabschnitte 18 der Steckkontaktelemente 15 sind beim Ausführungsbeispiel in Form zweier Federzungen 22 als Schenkel einer Zange oder Klemmgabel 23 ausgebildet. Die Federzungen 22 liegen zur Längsmittelebene 24 des Bauele­ mentes 10 gleichmäßig symmetrisch beabstandet (Fig. 2). Im übrigen sind alle drei Leiteranschlußabschnitte 18 hinterein­ ander sowie in einer Reihe (Fig. 3) angeordnet. Die zur Schaltungsplatine 12 weisenden Kanten 25 der Federzungen 22 sind geschärft, damit sie sich zur optimalen elektrischen Kontaktierung in das Material der Leiterbahnen 20 eingraben können.

Da - wie erkennbar - keinerlei Leitungsdrähte zur elek­ trischen Kontaktierung der Anschlußsteckerstifte 16 mit den auf der Schaltungsplatine 12 angeordneten elektrischen Bau­ teilen erforderlich sind, gestaltet sich entsprechend auch die Montage des Bauelementes 10 recht einfach: Zunächst wird die Schaltungsplatine 12 in das rohrförmige Ge­ häuse 11, 19 eingegeben und teilweise (z. B. etwa über 2/3 ih­ rer Höhe) in Vergußmasse eingebettet. Dadurch ist die Schal­ tungsplatine 12 im Gehäuse 11 bereits exakt ausgerichtet und weitestgehend fixiert. Dann wird der Steckverbinder 13 in das rohrförmige Gehäuse 11 eingesteckt, wobei die Leiteran­ schlußabschnitte 18 der Steckkontaktelemente 15 die An­ schlüsse 20 der Schaltungsplatine 12 unmittelbar kontaktie­ ren. Durch eine Öffnung 26 kann man nun weitere Vergußmasse in den Gehäuseinnenraum 17 einfüllen, bis zumindest auch die Kontaktzonen zwischen den Leiteranschlußabschnitten 18 der Steckkontaktelemente 15 und der Schaltungsplatine 12 von Ver­ gußmasse eingeschlossen sind. Anstelle eines zweistufigen Vergußvorganges könnte man - wie oben schon erläutert - die Befüllung mit Vergußmasse auch in einem Zuge vornehmen.

Abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel sind insbesondere Modifikationen hinsichtlich der konstruktiven Ausgestaltung der Leiteranschlußabschnitte 18 möglich. Wie mit Blick auf die Zeichnung, insbesondere deren Fig. 2, er­ kennbar ist, könnte man auf einen der beiden Gabelschenkel 22 der Leiteranschlußabschnitte verzichten. Solche einfachen Fe­ derzungen müßten auch nicht unbedingt deckungsgleich in einer Reihe eingeordnet sein. Vielmehr wäre es hier möglich, je­ weils aufeinanderfolgend eine Federzunge die eine und die nächste Federzunge die andere Seite der Schaltungsplatine 12 kontaktieren zu lassen, sofern die Schaltungsplatine 12 auf beiden Seiten Anschlüsse 20 aufweist. Selbst bei einseitiger Beaufschlagung der Schaltungsplatine 12 mittels Federzungen 22 besteht keine nennenswerte Gefahr, daß sich die elektri­ sche Kontaktverbindung öffnen könnte, denn sie ist ja in Ver­ gußmasse fixiert.

Claims (4)

1. Elektrisches Bauelement, insbesondere Sensor wie Nä­ herungsschalter, Schall- oder Infrarotgeber, -empfänger od. dgl., im wesentlichen bestehend aus einem Gehäuse mit darin angeordneter Schaltungsplatine und einem ebenfalls in ihm aufgenommenem Steckverbinder mit mehreren Steckkontaktelemen­ ten, deren ins Gehäuseinnere weisende Leiteranschlußab­ schnitte mit zugehörigen Anschlüssen der eine elektrische Schaltung tragenden Schaltungsplatine verbunden sind, wobei die Leiteranschlußabschnitte zusammen mit den Leitungen der Schaltungsplatine in dem Gehäuse mit Isoliermasse vergossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß alle Leiteranschlußab­ schnitte (18) der Steckkontaktelemente (15) als unmittelbar die Anschlüsse (20) der Schaltungsplatine (12) mindestens kraftschlüssig kontaktierende Federzungen (22) ausgebildet sind.

2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federzungen (22) in einer Längsschnittsebene des Steckverbinders (13) in einer Reihe sowie parallel zueinander ausgerichtet sind und also zugleich dieselbe Seite der Schal­ tungsplatine (12) beaufschlagen.

3. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federzungen (22) von Schenkeln gabelartiger Klemmzun­ gen (23) gebildet sind, die in einer Längsschnittsebene des Steckverbinders (13) in einer Reihe sowie parallel zueinander ausgerichtet sind und also zugleich dieselbe Kante (21) der Schaltungsplatine (12) umfassen.

4. Bauelement nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmkanten (25) der Feder­ zungen (22) zum Eindringen in das Leitermaterial (20) der Schaltungsplatine (12) geschärft sind.