EP0326141A2

EP0326141A2 - Vorrichtung zur Befestigung von Netzanschlusslitzen bei auf Leiterplatten angeordneten Schaltungen

Info

Publication number: EP0326141A2
Application number: EP89101375A
Authority: EP
Inventors: Martin Lohner
Original assignee: Bsg-Schalttechnik & Co KG GmbH
Current assignee: Bsg-Schalttechnik & Co KG GmbH
Priority date: 1988-01-28
Filing date: 1989-01-27
Publication date: 1989-08-02
Also published as: DE3802441A1; EP0326141A3

Abstract

Bei einer Vorrichtung zum Befestigen von Netzanschlußlitzen bei auf Leiterplatten oder Printplatten angeordneten elektrischen Schaltungen wird vorgeschlagen, die Netzanschlußklemme auf der im Bereich von Lüftungsschlitzen eines zugeordneten Gehäuses für ein Elektrogerät angeordneten Leiterbahnenseite der Leiterplatte zu befestigen une eine nach unten durch die Leiterplatte führende offene Bohrung in der Anschlußklemme vorzusehen, wobei auch die Leiterplatte eine entsprechende Bohrung aufweist, die auch die Aufnahmebohrung für die Befestigung der Anschlußklemme sein kann. Durch diese Bohrung ist die Litze von der Leiterbahnenseite aus bis zum Befestigungsort der Anschlußklemme geführt, so daß auch bei einem Lösen der Litze im Störfall diese niemals in den Bereich der Lüftungsschlitze gelangen kann bzw. sich von Anfang an nicht im Bereich von Bauteilen auf der Leiterplatte befindet. Die Leiterplatte mit der Anschlußklemme kann auch in einem Vergußehäuse mit umgebender Vergußmasse angeordnet sein, wobei das Vergußgehäuse eine hochgestülpte Randwandung bis in die Bohrung der Anschlußklemme zur Einführung der Litze von unten bildet.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Es ist seit langem bekannt, diskrete elektrische Schaltungselemente, wie Widerstände, Kondensatoren, Trafos, Spulen u. dgl. sehr häufig auch zusammen mit integrierten Bausteinen (IC) auf Leiterplatten anzuordnen, wobei diese Bauelemente auf der einen Seite der Leiterplatte, üblicherweise also der Bestückungsseite oder Bauelementenseite angeordnet und mit ihren elektrischen Anschlüssen zur anderen Seite der Leiterplatte durch Bohrungen geführt werden, wo sie mit den jeweiligen Anschlüssen von auf dieser anderen Seite befindlichen Leiterbahnen verlötet werden. Hierdurch ergibt sich gleichzeitig neben der mechanischen Befestigung die elektrische Verbindung.
Solcherart bestückte Leiterplatten dienen häufig der elektrischen Steuerung bzw. Regelung von Elektrohandwerkzeugen oder sonstigen Maschinen, wobei von der Leiterplatte ausgehend auch Stellräder für eine Potentiometerverstellung oder Schalter von außen bedienbar sind. Dabei ist es natürlich erforderlich, die Netzanschlußlitzen zu den Schaltungselementen auf der Leiterplatte bzw. zur Leiterplatte zu führen und dort eine elektrische Kontaktgabe am besten zusammen mit einer entsprechenden mechanischen Befestigung vorzunehmen.
In diesem Bereich ergeben sich Probleme, denn die jeweiligen Geräte, Maschinen, Elektromotoren und Schaltungen müssen belüftet werden, so daß die Gehäuse beispielsweise bei Elektrohandwerkzeugen Lüftungsschlitze aufweisen, die natürlich auch einen Zugang in das Innere des Gerätegehäuses ermöglichen. Solche elektrischen Geräte und Maschinen sind sehr häufig rauhen Beanspruchungen ausgesetzt; es ergeben sich erhebliche Vibrationserscheinungen, Schlageinwirkungen und Bewegungen, so daß nicht grundsätzlich ausgeschlossen werden kann, daß es zu einem Lösen elektrischer Leiterverbindungen und insbesondere der Netzanschlußleitungen kommen kann, beispielsweise wenn im Bereich der Leiterplatte Netzanschlußklemmen verwendet werden, in deren Öffnung die Litze eingeführt und dann durch Verschrauben festgeklemmt wird.
Aufgrund der Bauart solcher Geräte und Maschinen ergibt sich sehr häufig der Umstand, daß die Netzanschlußklemmen oder die Befestigungsmöglichkeiten für die Netzlitzen an der Leiterplatte, und zwar auf deren Bestückungsseite im Bereich oder jedenfalls in der Nähe der Lüftungsschlitze angeordnet sind oder aus geometrischen Gründen angeordnet werden müssen. Dabei wird angestrebt, daß die Netzanschlußleitungen oder -litzen auf keinen Fall in die Nähe solcher Lüftungsschlitze geraten können, wenn beispielsweise ein unbeabsichtigtes Lösen oder Losrütteln der Litzen auftritt, und es bestehen auch zwingende Vorschriften, die sicherstellen, daß, um hier numerische Werte zu nennen, auch bei gelösten Litzen diese nicht mehr als bis zu einem Abstand von beispielsweise 8 mm an die Lüftungsschlitze von innen heranreichen dürfen. Die Befestigung der Netzanschlußlitzen ist daher bei solchen Leiterplatten problematisch und wird noch problematischer, wenn, wie dies an sich üblich ist, die Leiterplatte sich in in einem Verguß(teil)gehäuse befindet und daher so ausgebildet ist, daß sich die gesamte Leiterplatte nach der vorgenommenen Bestückung innerhalb des Vergußgehäuses in einer Kunststoff-Vergußmasse befindet, die bis über die Bestückungsseite hinausreicht und auch die auf dieser angeordnetenelektrischen Schaltungselemente mindestens teilweise mitumfaßt, gegebenenfalls auch völlig überdeckt. Solche fertig vormontierten bestückten Leiterplatten mit ihrem Vergußgehäuse sind dann in die jeweiligen Handwerkzeuge, Maschinen und Geräte einzubauen und erst zu diesem Zeitpunkt können die elektrischen Anschlüsse vorgenommen werden, so daß es in solchen bekannten Fällen grundsätzlich notwendig und auch nur möglich ist, die Litzen von oben, also von der Bestückungsseite an die Leiterplatte heranzuführen und je nach Position von vorhandenen Anschlußklemmen auf der Leiterplatte die Verbindung dann vorzunehmen. Zu diesem Zweck müssen die Litzen nicht selten über Teilbereiche von Schaltungselementen auf der Leiterplatte geführt werden, so daß einmal lange Leiterzüge mit Sicherheitsabständen erforderlich sind und außerdem nicht auszuschließen ist, daß sich durch eine solche Litzenführung Störeinflüsse auf die Bauelemente, beispielsweise IC u. dgl. durch elektromagnetische Induktionen beispielsweise ergeben.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei mit entsprechenden elektronischen Schaltungen bestückten Leiterplatten die Netzanschlüsse so anzubringen, daß diese ohne Beeinträchtigung der Bestückungsseite der Leiterplatte bzw. ohne die Möglichkeit gesetzt sind, etwa in den Bereich der Lüftungsschlitze des Geräts zu gelangen.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung löst diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs und hat den Vorteil, daß durch die Einführung der Litze in eine Bohrung in der Klemme von unten,also von der Leiterbahnenseite der Leiterplatte bzw. bei Vorhandensein eines Vergußgehäuses durch dieses hindurch verhindert wird, daß die Litze bei einer von oben belüfteten Elektronik im Störfall, wenn also ein Lösen aus der Anschlußklemme durch Rütteln oder sonstigen Gründen erfolgt, in die Nähe der Lüftungsschlitze gelangen kann.
Ferner werden auf diese Weise Störeinflüsse von über die elektrischen bzw. elektronischen Bauteile auf der Leiterplatte führenden Litzen ebenfalls vermieden.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß es durch die Erfindung nunmehr ermöglicht wird, die Anschlußklemmen am günstigsten Platz im Layout zu setzen, wodurch lange Leiterzüge mit Sicherheitsabständen entfallen können. Kommt es bei vorliegender Erfindung dennoch zu einem Lösen der Litze, dann kann diese nur nach unten aus der Leiterplatte bzw. aus dem Verbund Leiterplatte im Vergußgehäuse herausfallen und läuft keinesfalls Gefahr, überhaupt mit den vorhandenen Lüftungsschlitzen in Berührung zu kommen.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung möglich. Besonders vorteilhaft ist das Einpressen der Anschlußklemme in die sie aufnehmende Leiterplatte, wobei bei Vorhandensein eines zusätzlichen Vergußgehäuses ein von diesem ausgehender hochgezogener Bund bis in die Bohrung der Anschlußklemme geführt ist, wodurch ein evtl. Eindringen von Vergußmasse in den Klemmenbereich vermieden wird.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erste vereinfachte Form vorliegender Erfindung im Schnitt mit auf einer Leiterplatte montierter Netzanschlußklemme von in diesem Fall vorzugsweise eckiger Ausführung;
Fig. 2 eine Ansicht der Netzanschlußklemme mit eckiger Form von oben;
Fig. 3 ein durch ein Vergußgehäuse vervollständigtes weiteres Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung bei runder Anschlußklemme und
Fig. 4 die beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 verwendete Anschlußklemme in Draufsicht von oben.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Der Grundgedanke vorliegender Erfindung besteht darin, eine auf einer Leiterplatte zu befestigende Anschlußklemme für die Netzspannung führende Litzeneinführung so auszubilden, daß bei Befestigung auf der Bestückungsseite eine durchgehende Bohrung bis zur Unterseite der Leiterplatte vorgesehen ist, wobei diese Bohrung sowohl von der Anschlußklemme als auch von der Leiterplatte gebildet ist, so daß es möglich ist, die mit der Leiterplatte zu verbindende Litze von unten, also von der Leiterbahnenseite her in die Anschlußklemme einzuschieben und dann durch Manipulation von der Bestückungsseite ausgehend die Befestigung der Litze zu erreichen.
Bei der Darstellung der Fig. 1 ist die Leiterplatte mit 10, die an ihr befestigte Anschlußklemme mit 11 und die insbesondere Netzspannung führende Anschlußlitze mit 12 bezeichnet.
Grundsätzlich kann die Anschlußklemme eine beliebige Form, also rund (zylindrisch) oder rechteckig bzw. viereckig, allgemein also eine eckige Form aufweisen, wobei die Ausführungsbeispiele der Figuren 1 und 2 sich auf die eckige Form der Anschlußklemme beziehen. In diesem Fall weist die Anschlußklemme einen rechteckförmigen Grundkörper 13 auf, von dem nach unten, also in Richtung auf die Leiterplatte 10 gesehen Anschlußbeine 14 ausgehen; bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Anschlußbeine 14 vorgesehen, die in entsprechende Ausnehmungen 15 der Leiterplatte eingepreßt sind. Die Leiterplatte verfügt mittig über eine weitere Öffnung 16, die größer oder mindestens gleich groß ist wie eine zentrale, bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel bis nach oben durchgehende Bohrung 17 im Körper 13 der Anschlußklemme 11.
Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen ist die Innenbohrung 17 der Anschlußklemme abgetreppt ausgebildet; sie verjüngt sich also in einem in der Zeichenebene oberen Bereich 17a unter Bildung einer Zwischenabschulterung 18, die in geeigneter Weise einen Anschlag bilden kann für die Isolierung 19 der Anschlußlitze 12, so daß auch bei schneller Montage die Litze nicht durchgesteckt wird, sondern bis zum Anschlag eingeführt wird, wodurch der blanke, von der Isolierung freigemachte Litzenteil dann durch die Wirkung einer Klemmschraube 20 fest mit der Anschlußklemme mechanisch und auch elektrisch leitend verbunden werden kann.
Dabei ist die Bestückungsseite der Leiterplatte 10 mit 10a und die Leiterbahnenseite mit 10b bezeichnet; man erkennt, daß die Anschlußklemme 11 auf der Bestückungsseite 10a aufgebracht und mit ihren Anschlußbeinen 14 durch die Bohrungen 15 in die Leiterplatte eingepreßt ist, wobei die Anschlußbeine die Fläche der Leiterbahnenseite 10b soweit überragen, daß an dieser Stelle eine entrsprechende Verlötung 21 möglich ist. Hierdurch ergibt sich der feste mechanische Sitz der Anschlußklemme auf der Leiterplatte 10 und gleichzeitig die elektrische Verbindung zu den entsprechenden Leiterbahnen an dieser Stelle.
Zur Montage kann die Anschlußlitze 12 von unten in der Zeichenebene der Darstellung in die Klemme 11 eingeführt werden, so daß sichergestellt ist, daß die normalerweise die hohe Netzspannung von 220 V führende elektrische Anschlußlitze überhaupt nicht in den Bereich der Bestückungsseite 10a der Leiterplatte und vor allen Dingen auch nicht in den Bereich der Lüftungsschlitze des mit einer solchen elektrischen Schaltung auf Leiterplatte ausgerüsteten Geräts gelangen kann. Die Lüftungsschlitze sind und müssen verständlicherweise immer so angeordnet werden, daß sie eine wirksame Kühlung der Bestückungsseite der Leiterplatte ermöglichen und aus diesem Bereich ist durch die erfindungsgemäße Vorrichtung die Netzanschlußlitze herausgenommen.
Bei dem in den Figuren 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen, zusätzlich mit einem Beistrich oben, und man erkennt, daß in diesem Fall die Leiterplatte 10′ in ein sie aufnehmendes äußeres Vergußgehäuse 22 eingesetzt ist, wobei die Leiterplatte beispielsweise randbündig mit nur geringem Abstand zu den inneren Wandflächen des Vergußgehäuses in diesem angeordnet sein kann.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist eine Anschlußklemme 11′ von runder Form verwendet; in diesem Fall weist die Anschlußklemme unten einen verjüngten Bund 23 auf, mit welchem sie in eine entsprechende, den Bund aufnehmende Bohrung 24 der Leiterplatte eingepreßt ist; in diesem Fall ist natürlich die gesonderte Anbringung einer zusätzlichen Bohrung 16 entbehrlich, da sich hierdurch schon die durchgehende Einführungsöffnung für die von unten kommende Litze 12′ ergibt. Nach dem Einpressen des runden, im Durchmesser schmaleren Bundes 23 in die Aufnahmeöffnung 24 der Leiterplatte 10′ erfolgt wie auch im Bereich der Anschlußbeine der Anschlußklemme mit eckiger Form die Verlötung 21′.
So wie dies auch bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 mit eckiger Form der Anschlußklemme möglich ist, ist bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 in vorteilhafter Ausgestaltung die Form des die Leiterplatte 10′ aufnehmenden Vergußgehäuses 22 so getroffen, daß das Vergußgehäuse im Bereich der Bohrung 17′ (Fig. 3) eine hochgezogene Ringwandung 25 aufweist, die praktisch bündig, dabei die äußeren Wandungsteile 22a des Vergußgehäuses in der Höhe noch übersteigend, in die innere Bohrung 17′ der Anschlußklemme eingeführt ist und kurz unterhalb der Abschulterung 18′ endet. Auf diese Weise ergibt sich auch eine einwandfreie Abdichtung gegenüber der Vergußmasse, wenn diese in das Vergußgehäuse eingeführt wird, und eine entsprechende Zentrierung der Leiterplatte vor dem Vergießen. Man erkennt, daß auch nach dem Vergießen, also bei insgesamt fertig bestückter Leiterplatte und deren vergossene Anordnung in dem Vergußgehäuse die Einführungsöffnung für die Litze 12′ von unten frei bleibt und durch das Vergußgehäuse, den Verguß, durch die Leiterplatte bis zur Befestigungsstelle des blanken Litzenteils in der Anschlußklemme 11′ führt.
Eine solche Ausbildung, Anordnung und Lagerung der Anschlußklemme im Verbund mit der Leiterplatte und gegebenenfalls des umgebenden Vergußgehäuses ermöglicht die Positionierung der Anschlußklemme am günstigsten Platz im Layout mit kürzesten Leiterzügen und braucht keinerlei Rücksicht auf die Nähe von Belüftungsschlitzen im äußeren, die ganze Vorrichtung aufnehmenden Gehäuse zu nehmen, da bei einem Lösen der Litze diese keinesfalls nach oben in den Bereich der Lüftungsschlitze rutschen kann; dies wird schon durch die bemessene Länge der Litzen verhindert und im übrigen trägt hierzu auch der Bund 18, 18′ in der Innenbohrung 17, 17′ der Anschlußklemme bei.
Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

Claims

1. Vorrichtung zum Befestigen von Netzanschlußleitungen oder -litzen bei auf Leiterplatten, Printplatten u. dgl. angeordneten elektrischen Schaltungen, wobei eine Netzanschlußklemme an der Leiterplatte die Litze aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußklemme (11, 11′) auf der einen Seite (Bauelementenseite, Bestückungsseite 10a) der Leiterplatte (10, 10′) angeordnet ist,
daß die Anschlußklemme (11, 11′) eine zur anderen Seite (Leiterbahnenseite 10b) der Leiterplatte (10, 10′) offene Bohrung (17, 17′) zur Aufnahme und Befestigung der Litze (12, 12′) aufweist und daß auf diese Bohrung (17, 17′) der Anschlußklemme (11, 11′) ausgerichtet in der Leiterplatte (10, 10′) eine Bohrung (16, 24) angeordnet ist, die die Einführung der Anschlußlitze (12, 12′) von der anderen Seite (Leiterbahnenseite 10b) der Leiterplatte (10, 10′) aus in die Anschlußklemme (11, 11′) ermöglicht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußklemme (11′) eine runde Form aufweist mit einem zur Leiterplatte (10′) gerichteten verjüngten Bund (23), mit welchem die Anschlußklemme in eine Aufnahmebohrung (24) der Leiterplatte (10′) eingepreßt und auf der anderen Seite verlötet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußklemme (11) eine eckige Form aufweist mit in Richtung auf die Leiterplatte verlaufenden Anschlußbeinen (14), mit welchen die Leiterplatte in entsprechende Aufnahmebohrungen (15) der Leiterplatte (10) eingepreßt und auf der Leiterbahnenseite (10b) verlötet ist und daß auf die die Litze (12) aufnehmende Bohrung (17) ausgerichtet die Durchführungsbohrung (16) der Leiterplatte (10) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Anschlußklemmen, gegebenenfalls weiteren elektrischen Schaltungselementen bestückte Leiterplatte (10′) in einem Vergußgehäuse (22) mit auch die Bestückungsseite (10a) überdeckender Vergußmasse (26) aufgenommen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Vergußgehäuse (22) im Bereich der Anschlußklemme (11′) eine nach oben in die Innenbohrung (17′) der Anschlußklemme (11′) hineinragende, aufgestülpte Ringwandung (25) bildet, die die Einführung der Anschlußlitze (12′) von unten durch das Vergußgehäuse (22), die Vergußmasse (26), die Leiterplatte (10′) bis zum Befestigungsort des blanken Litzenteils ermöglicht.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die die Litze (12, 12′) aufnehmende Bohrung (17, 17′ der Anschlußklemme (11, 11′) im Bereich des Befestigungsortes für den blanken Teil eine Abschulterung (18) mit Übergang in einen verjüngten Endteil (17a) aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der verjüngte Teil (17a) der Bohrung (17, 17′) im Durchmesser geringer ist als der Außendurchmesser der Litze (12, 12′) mit Isolierung.