DE4240454A1 - Electrical connection for combination instrument - has component contacts inserted through circuit board cooperating with auxiliary contact at rear - Google Patents

Electrical connection for combination instrument - has component contacts inserted through circuit board cooperating with auxiliary contact at rear

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Abstract

The electrical connection used between an electrical component and a circuit board uses openings in the circuit board receiving the component contacts (4), cooperating with flexible auxiliary contacts (6) in the rear side of the circuit board. Pref. the component is provided by a measuring device, a buzzer or a relay, the auxiliary contacts provided by wire or stamped metal elements in the form of a meandering loop. ADVANTAGE - Allows relatively low-cost, single-sided circuit board to be used.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Verbindung einer elektrischen Komponente mit einer kaschierten Leiterplatte bei einem Kombinations-Instrument.The invention relates to an electrical connection of a electrical component with a laminated circuit board a combination instrument.

Kombinations-Instrumente bestehen aus den unterschiedlichsten Materialien, zum Beispiel verschiedenen Kunststoffen, Leiter­ platten, Metallen, die einen unterschiedlichen Temperatur­ ausdehnungskoeffizienten besitzen. Je nach Kombination der Materialien kann es zu Belastungen der Kontaktierungsstelle von elektrischen Komponenten, beispielsweise Meßwerken, Relais, Summern usw. kommen. Solche Belastungen können zu einem teilwei­ sen oder kompletten Funktionsausfall führen.Combination instruments consist of the most varied Materials, for example various plastics, conductors plates, metals that have a different temperature have coefficients of expansion. Depending on the combination of Materials can stress the contact point of electrical components, for example measuring mechanisms, relays, Buzzers etc. come. Such burdens can be partially or complete functional failure.

Aus der Praxis sind Kombinations-Instrumente bekannt, bei denen kostenaufwendige, zweiseitig kaschierte und durchkontaktierte Leiterplatten Verwendung finden.Combination instruments are known from practice in which costly, double-sided laminated and plated through Find printed circuit boards.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektrische Verbindung zu schaffen, die bei kostengünstig gestalteter Leiterplatte eine beliebige Anordnung der jeweiligen elek­ trischen Komponente des Kombinations-Instrumentes erlaubt und dabei geeignet ist, die verwendeten Bauteile hinsichtlich deren unterschiedlichen Temperaturausdehnungskoeffizienten auszuglei­ chen.It is an object of the present invention to provide an electrical To create connection at low cost PCB any arrangement of the respective elek tric component of the combination instrument allowed and is suitable, the components used in terms of their to compensate for different coefficients of thermal expansion chen.

Gelöst wird die Aufgabe durch eine elektrische Verbindung der genannten Art, die gekennzeichnet ist durch folgende Merkmale:The task is solved by an electrical connection of the mentioned type, which is characterized by the following features:

  • - die Leiterplatte ist einseitig kaschiert,- the circuit board is laminated on one side,
  • - die elektrische Komponente ist auf der kaschierten Seite der Leiterplatte angeordnet und durchsetzt mit ihrem jeweiligen Kontakt eine Öffnung in der Leiterplatte,- The electrical component is on the laminated side the circuit board arranged and interspersed with her respective contact an opening in the circuit board,
  • - auf der nicht kaschierten Seite der Leiterplatte ist ein flexibler Hilfskontakt angeordnet, der mit der Kaschierung und dem jeweiligen Kontakt der elektrischen Komponente verbunden ist.- There is a on the non-laminated side of the circuit board flexible auxiliary contact arranged with the lamination and the respective contact of the electrical component connected is.

Die einseitige Kaschierung der Leiterplatte gestattet, diese kostengünstig auszubilden. Die elektrische Komponente, die bevorzugt als Meßwerk, Relais oder Summer ausgebildet ist, durchsetzt mit ihrem Kontakt bzw. ihren Kontakten die kaschierte Platte und es steht der jeweilige Kontakt auf der nicht ka­ schierten Seite der Leiterplatte über diese hinaus. Der flexible Hilfskontakt verbindet den jeweiligen Kontakt mit der Leiter­ platte und befindet sich dabei in stromleitender Verbindung mit der kaschierten Seite. Infolge der flexiblen Ausbildung des jeweiligen Hilfskontaktes kann dieser die unterschiedlichen Temperaturausdehnungskoeffizienten der Leiterplattenmaterialien und der Materialien der elektrischen Komponente oder den Träger der elektrischen Komponente ausgleichen.The one-sided lamination of the circuit board allows this train inexpensively. The electrical component that is preferably designed as a measuring mechanism, relay or buzzer, enforces the concealed with their contact or their contacts Plate and there is the respective contact on the not ka side of the circuit board beyond this. The flexible one Auxiliary contact connects the respective contact with the conductor plate and is in a current-carrying connection with the laminated side. Due to the flexible training of the each auxiliary contact can do the different Coefficient of thermal expansion of the circuit board materials and the materials of the electrical component or the carrier balance the electrical component.

Der jeweilige Hilfskontakt ist damit in der Lage, Belastungen von der Kontaktierungsstelle fernzuhalten oder diese in ihr auszugleichen. Aufgrund der flexiblen Ausbildung des Hilfskon­ taktes ist er in der Lage, einen solchen Ausgleich in allen Raumachsen vorzunehmen. Grundsätzlich reicht es dabei aus, wenn ein Ausgleich in einer Ebene parallel zur Leiterplattenebene sichergestellt ist.The respective auxiliary contact is thus able to withstand loads to keep away from the contact point or this in it balance. Due to the flexible training of the auxiliary con tact he is able to make such a balance in all To make spatial axes. Basically, it is sufficient if compensation in a plane parallel to the circuit board level is ensured.

Der Hilfskontakt ist bevorzugt als Stanz-, Biegeteil oder als Draht ausgebildet. Er weist insbesondere mindestens einen, in Form einer Schlaufe gestalteten Abschnitt auf. Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist die Schlaufe mäanderförmig ausgebildet. Es reicht grundsätzlich aus, wenn eine, sich in einer Ebene erstreckende Schlaufe vorgesehen ist, ungeachtet dessen ist es auch möglich, zwei Schlaufen vor­ zusehen, die in senkrecht zueinander orientierten Ebenen verlaufen.The auxiliary contact is preferably as a stamped, bent part or as Wire formed. In particular, it has at least one, Section shaped like a loop. According to one The loop is a special embodiment of the invention meandering. It is generally sufficient if a loop extending in one plane is provided,  regardless of this, it is also possible to have two loops in front watch the planes oriented perpendicular to each other run.

Die Verbindung des jeweiligen Hilfskontaktes mit der elek­ trischen Komponente und der kaschierten Leiterplatte erfolgt vorzugsweise derart, daß das leiterplattenseitige Ende des Hilfskontaktes in eine Ausnehmung der Leiterplatte eingesteckt und mit dieser verlötet wird, bevor die Kontakte des in einem Systemträger gehaltenen Meßwerkes durch die Öffnungen in der Leiterplatte gesteckt und mit dem Hilfskontakt geklammert werden, um dann dieses Ende des Hilfskontaktes mit dem jeweili­ gen Kontakt der elektrischen Komponente zu verlöten. Dessen ungeachtet ist es auch möglich, den Hilfskontakt mit der Leiterplatte bzw. der elektrischen Komponente zu verschweißen.The connection of the respective auxiliary contact with the elec tric component and the laminated circuit board preferably such that the circuit board-side end of the Auxiliary contact inserted into a recess in the circuit board and is soldered to this before the contacts of the in one System carrier held through the openings in the Printed circuit board inserted and clamped with the auxiliary contact to then this end of the auxiliary contact with the respective solder to contact of the electrical component. Whose Regardless, it is also possible to make the auxiliary contact with the PCB or the electrical component to be welded.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in der Beschreibung und in der Figurenbeschreibung dargestellt, wobei bemerkt wird, daß alle Einzelmerkmale und alle Kombinationen von Einzelmerkmalen erfindungswesentlich sind.Further features of the invention are in the description and in the description of the figures, it being noted that all individual characteristics and all combinations of individual characteristics are essential to the invention.

In den Figuren ist die Erfindung beispielsweise dargestellt, ohne auf die gezeigten Gestaltungen beschränkt zu sein. Es zeigt:The invention is shown, for example, in the figures, without being limited to the designs shown. It shows:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Kontaktierung unterschiedlicher elektrischer Komponenten bei einem Kombinationsinstrument und Fig. 1 is a schematic representation of the contacting of different electrical components in a combination instrument and

Fig. 2 eine spezifische Ausgestaltung eines Hilfskörpers zum Zweck der Kontaktverbindung zwischen einer als Meßwerk ausgebildeten elektrischen Komponente mit einer Leiterplatte. Fig. 2 shows a specific embodiment of an auxiliary body for the purpose of the contact connection between an electrical component designed as a measuring mechanism with a circuit board.

Die in Fig. 1 gezeigte elektrische Verbindung bei einem Kombinationsinstrument umfaßt zunächst eine Leiterplatte, die auf ihrer einen Seite 2, somit einseitig kaschiert ist. Auf dieser Seite 2 ist ein Meßwerk 3 stationär angeordnet, dessen starre Kontakte 4 durch in der Figur nicht näher gezeigte Öffnungen durch die Leiterplatte 1 hindurchgesteckt sind und mit ihren freien Enden über die andere Seite 5 der Leiterplatte 1 hinausstehen. Zum Verbinden der Kontakte 4 des Meßwerkes 3 mit der kaschierten Seite 2 der Leiterplatte 1 ist jedem Kontakt 4 ein flexibler Hilfskontakt 6 zugeordnet, der mit der Kaschierung und dem jeweiligen Kontakt 4 leitend verbunden ist.The electrical connection shown in FIG. 1 in the case of a combination instrument initially comprises a printed circuit board which is laminated on one side 2 , and thus on one side. On this side 2 , a measuring mechanism 3 is arranged in a stationary manner, the rigid contacts 4 of which are inserted through the circuit board 1 through openings (not shown in the figure ) and project with their free ends beyond the other side 5 of the circuit board 1 . To connect the contacts 4 of the measuring mechanism 3 to the laminated side 2 of the printed circuit board 1 , each contact 4 is assigned a flexible auxiliary contact 6 , which is conductively connected to the lamination and the respective contact 4 .

Die Ausführungsform nach Fig. 2 eines Hilfskontaktes 6 betrifft eine vorteilhafte Gestaltung, die eine besonders einfache Montage des Hilfskontaktes mit der kaschierten Seite 2 der Leiterplatte 1 und dem zugeordneten Kontakt 4 ermöglicht.The embodiment according to FIG. 2 of an auxiliary contact 6 relates to an advantageous design which enables the auxiliary contact to be assembled particularly easily with the laminated side 2 of the printed circuit board 1 and the associated contact 4 .

Der in Fig. 2 in einer räumlichen Darstellung gezeigte Hilfs­ kontakt 6 ist als Stanzteil ausgebildet, das nach dem Ausstanzen quer zu dessen Längserstreckung in dessen Endform gebogen wird. Bei dem gebogenen Hilfskontakt 6 divergieren im linken und rechten Bereich die eine gemeinsame untere Kante 6c miteinander bildenden Seitenwandungen 6a und 6b, wobei die linken Seiten­ wandungen 6a und 6b sich über die ganze Länge der jeweiligen Seitenwandung berühren, hingegen im rechten Bereich die Berüh­ rung nur über eine Länge von etwa einem Drittel der Seiten­ wandungen 6a bzw. 6b nahe des Mittelabschnittes des Hilfskon­ taktes stattfindet. Im Bereich des äußeren Endes des rechten Abschnittes des Hilfskontaktes 6 ist damit ein Spalt 6d zwischen den zugeordneten Seitenwandungen 6a und 6b gegeben. Der Mittel­ abschnitt 6e ist durch zwei Stege 6f und 6g gebildet; der Steg 6f verbindet die Seitenwandungen 6a des rechten und linken Bereiches, der Steg 6g die Seitenwandungen 6b des linken und rechten Bereiches. Die Stege 6f und 6g weisen einen halbkreis­ förmigen Mittelabschnitt 6h auf. Schließlich ist mit jeder der Seitenwandungen 6a bzw. 6b des linken Bereiches des Hilfskon­ taktes 6 ein Klammerelement 6i verbunden, dessen jeweiliges freies Ende konvergierend ausgebildet ist und der diesem Ende abgewandte Bereich eine Rastierhinterschneidung 6l aufweist.The auxiliary contact 6 shown in FIG. 2 in a spatial representation is designed as a stamped part which, after punching out, is bent transversely to its longitudinal extent in its final shape. In the curved auxiliary contact 6 diverge in the left and right area, the side walls 6 a and 6 b forming a common lower edge 6 c, the left side walls 6 a and 6 b touching over the entire length of the respective side wall, on the other hand in the right The area of the contact only takes place over a length of approximately one third of the side walls 6 a and 6 b near the central section of the auxiliary contact. In the area of the outer end of the right section of the auxiliary contact 6 there is a gap 6 d between the associated side walls 6 a and 6 b. The middle section 6 e is formed by two webs 6 f and 6 g; the web 6 f connects the side walls 6 a of the right and left areas, the web 6 g connects the side walls 6 b of the left and right areas. The webs 6 f and 6 g have a semicircular central section 6 h. Finally, a bracket element 6 i is connected to each of the side walls 6 a and 6 b of the left region of the auxiliary contact 6 , the respective free end of which is designed to be convergent and the region facing away from this end has a locking undercut 6 l.

Bei starr zur Leiterplatte 1 angeordnetem Meßwerk 3, das damit mit seinen Kontakten 4 in den Bereich der nicht kaschierten Seite der Leiterplatte 1 ragt, wird der Hilfskontakt 6 aufge­ steckt. Mit dem Einführen des jeweiligen Kontaktes 4 zwischen die Seitenwandungen 6a und 6b des Hilfskontaktes 6 im Bereich des Spaltes 6d werden gleichzeitig die beiden Klammerelemente 6i in entsprechend dem lichten Querschnitt der Klammerelemente 6i ausgebildete, nicht gezeigte Löcher in der Leiterplatte 1 eingeführt. Die Abmessung des jeweiligen Steges 6m zwischen der zugeordneten Seitenwandung 6a bzw. 6b und dem spitzen Bereich 6k ist dabei so bemessen, daß bei Anlage der Seitenwandungen 6a bzw. 6b des Klammerelementbereiches an der Leiterplatte 1 die Klammerelemente 6i die Leiterplatte 1 auf der kaschierten Seite hintergreifen und damit kontaktieren. Der in den Bereich des Spaltes 6d eingeführte Kontakt wird dabei zwischen den zugeord­ neten Seitenwandungen 6a und 6b aufgrund deren Vorspannung gehalten. Die Abmessungen des jeweiligen Kontaktes 4 sind dabei so zu bemessen, daß dessen lichte Breite geringfügig größer ist als die Breite des Spaltes 6d, und die freien Schenkel im rechten Bereich des Hilfskontaktes 6 geringfügig auseinanderge­ spreizt werden.With rigidly arranged to the circuit board 1 measuring mechanism 3 , which thus projects with its contacts 4 in the area of the non-laminated side of the circuit board 1 , the auxiliary contact 6 is inserted. With the introduction of the respective contact 4 between the side walls 6 a and 6 b of the auxiliary contact 6 in the region of the gap 6 d, the two clamp elements 6 i are simultaneously introduced into holes, not shown, in the printed circuit board 1, which are designed according to the clear cross section of the clamp elements 6 i . The dimension of the respective web 6 m between the associated side wall 6 a or 6 b and the pointed region 6 k is dimensioned such that when the side walls 6 a or 6 b of the clamp element area on the circuit board 1, the clamp elements 6 i Reach behind PCB 1 on the laminated side and contact it. The contact introduced into the area of the gap 6 d is held between the associated side walls 6 a and 6 b due to their bias. The dimensions of the respective contact 4 are to be dimensioned such that the clear width is slightly larger than the width of the gap 6 d, and the free legs in the right region of the auxiliary contact 6 are slightly spread apart.

Bei montiertem Hilfskontakt 6 verbinden die beiden Klammer­ elemente 6i diesen fest mit der Leiterplatte 1 und sorgen gleichzeitig für den Kontakt zur kaschierten Seite der Leiter­ platte 1, während das Verklemmen des Hilfskontaktes 6 mit dem zugeordneten Kontakt 4 des Meßwerkes 3 im Bereich des Spaltes 6d des Hilfskontaktes 6 erfolgt. Die Gestaltung des Mittelabschnit­ tes 6e des Hilfskontaktes, insbesondere dessen Halbkreisform, ermöglicht eine Nachgiebigkeit des montierten Hilfskontaktes 6 in allen drei Freiheitsgraden.With mounted auxiliary contact 6, the two clip connecting elements 6 in the latter securely to the circuit board 1, while ensuring the contact with the clad side of the PCB 1 while the clamping of the auxiliary contact 6 with the associated contact 4 of the measuring unit 3 in the region of the gap 6 d of the auxiliary contact 6 takes place. The design of the Mittelabschnit tes 6 e of the auxiliary contact, in particular its semicircular shape, allows flexibility of the mounted auxiliary contact 6 in all three degrees of freedom.

Ohne direkten Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 1 ferner gezeigt, daß ein auf der kaschierten Seite 2 der Leiterplatte 1 angeordnetes LCD 7 mittels eines Leitgummis 8 mit der Leiterplatte 1 verbunden ist, des weiteren, daß ein auf der nicht kaschierten Seite 5 der Leiterplatte 1 angeordneter Gerätestecker 9 mit seinen Kontakten 10 durch nicht gezeigte Löcher in der Leiterplatte 1 gesteckt ist und die Kontakte 10 die kaschierte Seite 2 der Leiterplatte 1 kontaktieren. Die gezeigten elektrischen Komponenten 7 und 9 finden gleichfalls bei Kombinations-Instrumenten Verwendung.Without direct connection with the present invention 1 is shown in Fig. Additionally shown that a valve disposed on the laminated page 2 of the circuit board 1 LCD 7 is connected by means of a conductive rubber 8 to the circuit board 1, further, that a on the non-laminated side 5 the connector 1 arranged device plug 9 is inserted with its contacts 10 through holes, not shown, in the circuit board 1 and the contacts 10 contact the laminated side 2 of the circuit board 1 . The electrical components 7 and 9 shown are also used in combination instruments.

Claims (8)

1. Elektrische Verbindung einer elektrischen Komponente mit einer kaschierten Leiterplatte bei einem Kombinations- Instrument, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
  • - die Leiterplatte (1) ist einseitig kaschiert,
  • - die elektrische Komponente (3) ist auf der kaschierten Seite (2) der Leiterplatte (1) angeordnet und durch­ setzt mit ihrem jeweiligen Kontakt (4) eine Öffnung in der Leiterplatte (1),
  • - auf der nicht kaschierten Seite (5) der Leiterplatte (1) ist ein flexibler Hilfskontakt (6) angeordnet, der mit der Kaschierung und dem jeweiligen Kontakt (4) der elektrischen Komponente (3) verbunden ist.
1. Electrical connection of an electrical component to a laminated circuit board in a combination instrument, characterized by the following features:
  • - The circuit board ( 1 ) is laminated on one side,
  • - The electrical component ( 3 ) is arranged on the laminated side ( 2 ) of the printed circuit board ( 1 ) and sets an opening in the printed circuit board ( 1 ) with its respective contact ( 4 ),
  • - On the non-laminated side ( 5 ) of the circuit board ( 1 ), a flexible auxiliary contact ( 6 ) is arranged, which is connected to the lamination and the respective contact ( 4 ) of the electrical component ( 3 ).
2. Elektrische Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die elektrische Komponente (3) als Meßwerk (3), Relais oder Summer ausgebildet ist.2. Electrical connection according to claim 1, characterized in that the electrical component ( 3 ) is designed as a measuring mechanism ( 3 ), relay or buzzer. 3. Elektrische Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskontakt (6) als Stanz-, Biegeteil oder als Draht ausgebildet ist.3. Electrical connection according to claim 1 or 2, characterized in that the auxiliary contact ( 6 ) is designed as a stamped, bent part or as a wire. 4. Elektrische Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskontakt (6) mindestens einen, in Form einer Schlaufe (6h) gestalteten Abschnitt aufweist.4. Electrical connection according to one of claims 1 to 3, characterized in that the auxiliary contact ( 6 ) has at least one, in the form of a loop ( 6 h) designed section. 5. Elektrische Verbindung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schlaufe (6h) mäanderförmig ausgebildet ist.5. Electrical connection according to claim 4, characterized in that the loop ( 6 h) is meandering. 6. Elektrische Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung von Hilfskontakt (6) mit Leiterplatte (1) bzw. elektrischer Komponente (3) durch Löten, Schweißen und/oder Klammern erfolgt. 6. Electrical connection according to one of claims 1 to 5, characterized in that the connection of auxiliary contact ( 6 ) to the printed circuit board ( 1 ) or electrical component ( 3 ) is carried out by soldering, welding and / or clamps. 7. Elektrische Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskontakt (6) einen spreizbaren Spalt (6d) zur Aufnahme eines Kontaktes (4) aufweist.7. Electrical connection according to one of claims 1 to 6, characterized in that the auxiliary contact ( 6 ) has an expandable gap ( 6 d) for receiving a contact ( 4 ). 8. Elektrische Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskontakt mindestens ein Klammerelement (6i) aufweist, das in eine Öffnung der Leiterplatte (1) einsteckbar ist, wobei das freie Ende des Klammerelementes (6i) konver­ gierend ausgebildet ist, und der diesem Ende abgewand­ te Bereich eine Rastierhinterschneidung (6l) aufweist, derart, daß bei eingestecktem Klammerelement (6i) dessen konvergierender Bereich die Leiterplatte (1) auf der kaschierten Seite (2) hintergreift.8. Electrical connection according to one of claims 1 to 7, characterized in that the auxiliary contact has at least one clamp element ( 6 i) which can be inserted into an opening of the circuit board ( 1 ), the free end of the clamp element ( 6 i) converging ying is formed, and the end of this te te area has a locking undercut ( 6 l), such that when the clamp element ( 6 i) is inserted, its converging area engages behind the printed circuit board ( 1 ) on the laminated side ( 2 ).
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