EP0949720A2 - Circuit board with a connecting element of a connector - Google Patents
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- EP0949720A2 EP0949720A2 EP99105428A EP99105428A EP0949720A2 EP 0949720 A2 EP0949720 A2 EP 0949720A2 EP 99105428 A EP99105428 A EP 99105428A EP 99105428 A EP99105428 A EP 99105428A EP 0949720 A2 EP0949720 A2 EP 0949720A2
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- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
- H01R12/70—Coupling devices
- H01R12/7005—Guiding, mounting, polarizing or locking means; Extractors
- H01R12/7011—Locking or fixing a connector to a PCB
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Definitions
- the invention relates to a printed circuit board, in particular for a display instrument in a motor vehicle, with a coupling element of a plug device and with one or more recesses and one or more die Recesses through connection contacts of the coupling element, wherein the coupling element has a base connected to the printed circuit board has and wherein the one or more contacts on the one coupling area side of the printed circuit board facing away from the coupling element are electrically connected.
- circuit boards are e.g. in today's combination instruments from Motor vehicles in general and therefore known.
- One as a connector receptacle trained coupling element is used for electrical connection the circuit board with an electrical connector, via which in particular the data exchange of the combination instrument with vehicle electronics to control the individual displays of the combination instrument he follows.
- An attachment of the connector holder on the circuit board and the required Contacting the electrical conductor of the receptacle with conductor tracks the circuit board is designed to be complex. It is necessary to take connector and to position, join and caulk the PCB exactly to each other. This creates a mechanical connection between the circuit board and connector receptacle achieved.
- the invention has for its object a circuit board with a coupling element to provide a connector device of the type mentioned above, the simple and precise installation as well as safe and permanent guaranteed mechanical connection of the two components.
- the base of the Coupling element penetrating the circuit board in a recess and twistable about an axis running approximately perpendicular to the circuit board, the coupling element engaging with the printed circuit board has that the recess penetrated by the connecting element in an approximately parallel plane to the circuit board at an angle is arranged to the connecting element and that the connecting element is twisted when inserted into the recess.
- connection advantageously has a particularly high strength and positional security on when two, located on opposite sides of the base Fasteners are provided.
- connection element penetrated recess with or with one of the recesses penetrated by the connection contacts have a common one Recess connected.
- one side one of recess penetrated through one or more connecting contacts in this way be designed so that it serves as a passage for the connecting element.
- the positioning accuracy of the coupling element is preferably thereby increases that the base has a recess in the circuit board in about vertically penetrating pin. It is also an advantage if two, arranged on opposite sides of the base and each a recess of the circuit board penetrating approximately vertically Pins are provided, so that in particular a rotation-proof assignment of the coupling element to the circuit board can be achieved.
- the pin or pins formed conically widening at its free end against the joining direction are favorable if the pin or pins formed conically widening at its free end against the joining direction are.
- a coding of the installation position of the coupling element on the Printed circuit board can be achieved in a particularly simple manner in that the Pins have a different cross-sectional shape or size.
- connection element for example can be designed as a plug connector, in which coupling element e.g. a Plug designed as a socket strip introduced as a second coupling element no force may be exerted on the connection area of the connection contacts with the printed circuit board, which lead to the destruction of the contact can be transferred. Therefore, the base points according to another advantageous development of the invention approximately parallel to the circuit board running and attachable to this flange. With that be on transfer the external forces acting on the base directly to the circuit board, without stressing the contacting of the connection contacts.
- coupling element e.g. a Plug designed as a socket strip introduced as a second coupling element
- the connecting element has sufficient torsional rigidity also under the influence of fluctuating ambient temperatures.
- the connecting element made of sheet metal or plastic exists and therefore easily and inexpensively as well as in large quantities can be produced.
- the connecting element is both a precise joining of the coupling element and circuit board as well as a latching of these elements and their serves to hold each other securely, it is particularly advantageous if the connecting element opposed to an insertion direction in the circuit board has an insertion and holding section and a torsion section.
- the connecting element as being with the coupling element execute a single component-forming component, wherein as material e.g. a temperature-stable plastic could be chosen.
- material selection optimized with regard to the tasks of the individual components where e.g. a sheet for the connecting element and for the coupling element a plastic is chosen, however, it may be necessary to use a connecting element and to design the coupling element as individual components which however, need to be connected.
- the connecting element against the direction of insertion Torsional section then has a fastening section to its To allow arrangement on the coupling element.
- this arrangement advantageously particularly simple if the base has a recess has, in which the mounting portion of the connecting element can be inserted is.
- the connecting element constricts in the region of the torsion section on. In this way, a particularly good torsion of the Connection element achieved and a complex design of the torsion section not necessary.
- the insertion and holding section is wedge-shaped in the insertion direction. Thereby takes place when the connecting element is inserted into the recess the circuit board an automatic centering, which makes this joining process automate in a particularly advantageous manner and thus perform mechanically leaves.
- the connecting element it would be conceivable for the connecting element to be three-dimensional to train, which would, however, require considerable manufacturing effort.
- the manufacturing effort for the connecting element is advantageously particularly low and the cost of materials low when the connecting element is approximately is
- a particularly light twist that is large enough to hold it securely of the connecting element when it is inserted into the recess of Printed circuit board is advantageously achieved when the angle between that of the Connecting element penetrated recess and the connecting element is approximately 20 °.
- the coupling element is of particularly great stability if it is preferred has one or more recesses into which the connection contact or contacts are insertable.
- the recesses serve at the same time as stabilizing guides of the connecting contacts.
- connection contacts with the printed circuit board e.g. be connected by wave soldering.
- the or Contacts are L-shaped, with a first leg of the L with the circuit board is contacted and the second leg of the L in the coupling area of the Coupling element ends.
- soldering connection contacts and printed circuit boards in infrared or convection ovens which is preferably used when soldering SMD components be, it is advantageous if the leg contacted with the circuit board in the Area of contact a point or perpendicular to the direction of extension of the leg forms a line contact of the circuit board in the direction of extension of the leg is arched.
- the coupling element connected to the circuit board is preferably special can be securely and permanently connected to a mating coupling if that Coupling element in its coupling area an at least partially circumferential Has groove in which a clip bracket can be inserted. Through this Clamp bracket, the two coupling elements can be locked together.
- this takes effect Coupling element completely the circuit board in a recess.
- the coupling element with a flange of its base from the side the circuit board on which the connection contacts are to be connected to this against the circuit board created and the rest of the coupling element be passed through the circuit board.
- This is particularly beneficial if L-shaped connection contacts are provided, their contacts In this way, ends are simply placed against the conductor tracks of the circuit board can be.
- the coupling element advantageously on the its side of the circuit board facing its coupling area can be placed, wherein the one or more contacts the circuit board in a common or reach through in a recess.
- This embodiment offers for example, when for process engineering reasons in the manufacture the circuit board a supply of the coupling element on the Coupling area opposite side of the circuit board is not possible.
- Figure 1 is a section of a circuit board 1 of a combination instrument shown a motor vehicle.
- the circuit board 1 has a recess 4 a coupling element 2 of a plug device.
- the coupling element 2 is designed as a plug connector.
- 1 Recesses 35 to recognize that the inclusion of not shown Lighting elements, e.g. Light bulbs, for illuminating displays of the combination instrument to serve.
- the coupling element 2 is in its interior with a plurality of connection contacts 5, whose first end regions in a coupling region 7 of the Coupling element 2 are arranged for electrical connection to a Corresponding coupling element, not shown here, which in the Coupling area 7 of the coupling element 2 can be inserted.
- the coupling element 2 has a base 6, the mechanical Connection of the coupling element 2 with the circuit board 1 is used.
- the Socket 6 has a flange 15 on two opposite sides, the flanges 15 extending approximately parallel to the circuit board 1 these rest and so support the coupling element 2 on the circuit board 1.
- the free End 26 of the pin 14 in the direction of insertion of the coupling element 2 in the circuit board 1 tapered shape, so that an automatic positioning of the coupling element 2 takes place.
- the circuit board 1 is laminated at least on this side 8 facing away from the coupling area 7, that is provided with conductor tracks, not shown here.
- a lamination on one of the coupling areas can also be used 7 facing side 9 of the circuit board 1 may be provided.
- FIG. 1 shows two slot-shaped recesses 10, whose alignment is described by central axes 36 and each one Pick up the connecting element 12 of the coupling element 2.
- the central axis 36 of a recess 10 is at an angle ⁇ of approximately 20 ° the transverse extent of the approximately flat connecting element 12.
- the connecting element 12 is shown in Figure 2.
- the connecting element 12 is wedge-shaped and has the tip on it opposite end on a mounting portion 18, with which it in a slot 19 of the base 6 of the coupling element 2 is inserted.
- the Connecting element 12 can e.g. due to a slight curvature automatically held in the slot 19, but it can also be used Glue fixed.
- the connecting element is 12 a sheet metal component
- the coupling element 2 designed as a plug connector is injection molded from a plastic; laterally on the fastening section 18 Existing lugs 41 dig when joining coupling element 2 and Connecting element 12 therefore in the plastic of the coupling element 2 and hold the connector 12 securely.
- the coupling element is in an insertion direction E inserted into the circuit board 1.
- each connecting element 12 runs with insertion edges 39 and 40 an insertion and holding section 16 on the serpentine edges of the slot-shaped Recess 10 on. Due to the arrangement at an angle ⁇ of the recess 10 and connecting element 12, the latter by one in its Twisted longitudinal torsion axis 11. This twist in Figure 1 drawn direction of rotation T takes place mainly in a between Fastening section 18 and insertion and holding section 16 arranged Torsion section 17 of the connecting element 12 instead. If the The insertion and holding section 16 has completely penetrated the recess 10 there is an automatic backward rotation due to the spring properties of the Connecting element 12.
- the coupling element 2 points in the longitudinal direction a plurality of continuous recesses 20 in the L-shaped connection contacts 5 inserted and stabilized in grooves 27.
- a first leg 21 of the L-shaped connection contact 5 contacted with a circuit board, not shown, and a second leg 22 of the L ends in the coupling area 7 of the coupling element 2.
- the leg 21 contacted with the circuit board provided in the area of contact with a bend 25 so that it with a Point or perpendicular to the direction of extension of the leg 21 with a line contact on the circuit board.
- connection contacts 30 are each in one Side area provided with a spring tab 31 which in the lateral recess 32 of the recesses 29 engages and the connection contacts 30 securely locked in the coupling element 28.
- connection contacts 30 additionally by means of a bolt 34, which in one on the outside of the coupling element 28 partially circumferential groove 33 inserted is locked.
- the first coupling element 2 has a partial in its coupling area 7 circumferential groove 23 into which a clamp bracket 24 is inserted. Of the Bracket 24 locks the first coupling element 2 and the second coupling element 28 when they are put together.
Landscapes
- Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
- Multi-Conductor Connections (AREA)
- Instrument Panels (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Leiterplatte, insbesondere für ein Anzeigeinstrument in einem Kraftfahrzeug, mit einem Kupplungselement einer Steckvorrichtung und mit einer oder mehreren Ausnehmungen und einem oder mehreren die Ausnehmungen durchgreifenden Anschlußkontakten des Kupplungselementes, wobei das Kupplungselement einen mit der Leiterplatte verbundenen Sockel aufweist und wobei der oder die Anschlußkontakte auf der einem Kupplungsbereich des Kupplungselementes abgewandten Seite der Leiterplatte mit dieser elektrisch verbunden sind.The invention relates to a printed circuit board, in particular for a display instrument in a motor vehicle, with a coupling element of a plug device and with one or more recesses and one or more die Recesses through connection contacts of the coupling element, wherein the coupling element has a base connected to the printed circuit board has and wherein the one or more contacts on the one coupling area side of the printed circuit board facing away from the coupling element are electrically connected.
Derartige Leiterplatten sind z.B. in heutigen Kombinationsinstrumenten von Kraftfahrzeugen allgemein verbreitet und daher bekannt. Ein als Steckeraufnahme ausgebildetes Kupplungselement dient dabei dem elektrischen Verbinden der Leiterplatte mit einem elektrischen Stecker, über welchen insbesondere der Datenaustausch des Kombinationsinstrumentes mit einer Fahrzeugelektronik zur Ansteuerung der einzelnen Anzeigen des Kombinationsinstrumentes erfolgt. Eine Befestigung der Steckeraufnahme auf der Leiterplatte und die erforderliche Kontaktierung der elektrischen Leiter der Aufnahme mit Leiterbahnen der Leiterplatte ist dabei aufwendig gestaltet. Es ist notwendig, Steckeraufnahme und Leiterplatte exakt zueinander zu positionieren, zu fügen und zu verstemmen. Auf diese Weise wird eine mechanische Verbindung zwischen Leiterplatte und Steckeraufnahme erzielt. Darüber hinaus sind noch die elektrischen Leiter der Steckeraufnahme mit der Leiterplatte zu kontaktieren, was beispielsweise mittels eines Wellenlötverfahrens durchgeführt wird. Insbesondere die erstgenannten Schritte des Fügens und Verbindens der Steckeraufnahme mit der Leiterplatte sind kompliziert und zeitaufwendig und stellen insbesondere bei einer automatisierten Massenfertigung in großen Stückzahlen ein erhebliches Hindernis dar.Such circuit boards are e.g. in today's combination instruments from Motor vehicles in general and therefore known. One as a connector receptacle trained coupling element is used for electrical connection the circuit board with an electrical connector, via which in particular the data exchange of the combination instrument with vehicle electronics to control the individual displays of the combination instrument he follows. An attachment of the connector holder on the circuit board and the required Contacting the electrical conductor of the receptacle with conductor tracks the circuit board is designed to be complex. It is necessary to take connector and to position, join and caulk the PCB exactly to each other. This creates a mechanical connection between the circuit board and connector receptacle achieved. In addition there are the electrical ones Head of the connector receptacle to contact the circuit board what for example by means of a wave soldering process. Especially the first mentioned steps of joining and connecting the connector receptacle with the circuit board are complicated and time consuming and especially pose in automated mass production in large quantities is a significant obstacle.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Leiterplatte mit einem Kupplungselement einer Steckervorrichtung der oben genannten Art zu schaffen, die eine einfache und positionsgenaue Montage sowie eine sichere und dauerhafte mechanische Verbindung der beiden Bauteile gewährleistet.The invention has for its object a circuit board with a coupling element to provide a connector device of the type mentioned above, the simple and precise installation as well as safe and permanent guaranteed mechanical connection of the two components.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Sockel des Kupplungselementes ein die Leiterplatte in einer Ausnehmung durchgreifendes und um eine in etwa senkrecht zu der Leiterplatte verlaufende Achse tordierbares, das Kupplungselement mit der Leiterplatte verrastendes Verbindungselement aufweist, daß die von dem Verbindungselement durchgriffene Ausnehmung in einer zu der Leiterplatte in etwa parallelen Ebene unter einem Winkel zu dem Verbindungselement angeordnet ist und daß das Verbindungselement bei einem Einführen in die Ausnehmung tordiert wird. Mit der erfindungsgemäßen Leiterplatte ist es nicht mehr erforderlich, das Kupplungselement und die Leiterplatte in einem zusätzlichen Verfahrensgang durch Verstemmen, Verschrauben oder ähnlichem miteinander zu verbinden. Darüber hinaus entfällt auch ein exaktes Positionieren vor dem Fügen der beiden Elemente, da durch die Anordnung des Verbindungselementes und der Ausnehmung unter einem Winkel zueinander eine automatische Lageausrichtung beim Zusammenführen von Leiterplatte und Kupplungselement erfolgt. Weiterhin ist es günstig, daß die Verbindung durch eine Verrastung gesichert wird, so daß Leiterplatte und Kupplungselement gegebenenfalls wieder voneinander getrennt werden können, was z. B. bei einer Verstemmung nicht beschädigungslos möglich wäre.This object is achieved in that the base of the Coupling element penetrating the circuit board in a recess and twistable about an axis running approximately perpendicular to the circuit board, the coupling element engaging with the printed circuit board has that the recess penetrated by the connecting element in an approximately parallel plane to the circuit board at an angle is arranged to the connecting element and that the connecting element is twisted when inserted into the recess. With the invention It is no longer necessary to use the coupling element and the printed circuit board Printed circuit board in an additional process step by caulking, screwing or the like to connect with each other. In addition, it does not apply also an exact positioning before joining the two elements, because of the arrangement of the connecting element and the recess under one Angle to each other an automatic position alignment when merging PCB and coupling element. Furthermore, it is favorable that the Connection is secured by a latch, so that circuit board and Coupling element can optionally be separated from each other again, what z. B. would not be possible without damage in a caulking.
Man könnte sich vorstellen, den Sockel des Kupplungselementes lediglich mittels eines einzigen Verbindungselementes mit der Leiterplatte zu verrasten. Die Verbindung weist vorteilhaft jedoch eine besonders hohe Festigkeit und Lagesicherheit auf, wenn zwei, an gegenüberliegenden Seiten des Sockels angeordnete Verbindungselemente vorgesehen sind.One could imagine using only the base of the coupling element to lock a single connecting element to the circuit board. The However, connection advantageously has a particularly high strength and positional security on when two, located on opposite sides of the base Fasteners are provided.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die von dem Verbindungselement durchgriffene Ausnehmung mit der oder mit einer der von dem oder den Anschlußkontakten durchgriffenen Ausnehmungen eine gemeinsame Ausnehmung bildend verbunden. Dabei kann z.B. eine Seite einer von einem oder mehreren Anschlußkontakten durchgriffenen Ausnehmung derart ausgebildet sein, daß sie als Durchgriff für das Verbindungselement dient. Auf diese Weise wird die Bearbeitung der Leiterplatte erheblich vereinfacht und der dafür notwendige Werkzeugaufwand reduziert.According to another advantageous development of the invention, that of the Connection element penetrated recess with or with one of the the recesses penetrated by the connection contacts have a common one Recess connected. Here, e.g. one side one of recess penetrated through one or more connecting contacts in this way be designed so that it serves as a passage for the connecting element. On in this way, the processing of the circuit board is considerably simplified and necessary tooling is reduced.
Die Positioniergenauigkeit des Kupplungselementes wird vorzugsweise dadurch erhöht, daß der Sockel einen eine Ausnehmung der Leiterplatte in etwa senkrecht durchgreifenden Zapfen aufweist. Dabei ist es von weiterem Vorteil, wenn zwei, an gegenüberliegenden Seiten des Sockels angeordnete und jeweils eine Ausnehmung der Leiterplatte in etwa senkrecht durchgreifende Zapfen vorgesehen sind, so daß insbesondere auch eine verdrehsichere Zuordnung des Kupplungselementes zu der Leiterplatte erreicht werden kann. Um das Fügen der Bauteile zu erleichtern, ist es günstig, wenn der oder die Zapfen an ihrem freien Ende sich entgegen der Fügerichtung konisch erweiternd ausgebildet sind. Eine Kodierung der Einbaulage des Kupplungselementes an der Leiterplatte ist in besonders einfacher Weise dadurch zu erreichen, daß die Zapfen eine unterschiedliche Querschnittsform oder -größe aufweisen. The positioning accuracy of the coupling element is preferably thereby increases that the base has a recess in the circuit board in about vertically penetrating pin. It is also an advantage if two, arranged on opposite sides of the base and each a recess of the circuit board penetrating approximately vertically Pins are provided, so that in particular a rotation-proof assignment of the coupling element to the circuit board can be achieved. Around to facilitate the joining of the components, it is favorable if the pin or pins formed conically widening at its free end against the joining direction are. A coding of the installation position of the coupling element on the Printed circuit board can be achieved in a particularly simple manner in that the Pins have a different cross-sectional shape or size.
Bei einem Verbinden oder Trennen des Kupplungselementes, das zum Beispiel als Steckerleiste ausgebildet sein kann, in welches Kupplungselement z.B. ein als Buchsenleiste ausgebildeter Stecker als zweites Kupplungselement eingeführt wird, dürfen keine Kräfte auf den Verbindungsbereich der Anschlußkontakte mit der Leiterplatte, die zu einer Zerstörung der Kontaktierung führen können, übertragen werden. Daher weist der Sockel gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einen in etwa parallel zu der Leiterplatte verlaufenden und an diese anlegbaren Flansch auf. Damit werden auf den Sockel einwirkende äußere Kräfte direkt auf die Leiterplatte übertragen, ohne die Kontaktierung der Anschlußkontakte zu belasten.When connecting or disconnecting the coupling element, for example can be designed as a plug connector, in which coupling element e.g. a Plug designed as a socket strip introduced as a second coupling element no force may be exerted on the connection area of the connection contacts with the printed circuit board, which lead to the destruction of the contact can be transferred. Therefore, the base points according to another advantageous development of the invention approximately parallel to the circuit board running and attachable to this flange. With that be on transfer the external forces acting on the base directly to the circuit board, without stressing the contacting of the connection contacts.
Für eine sichere Verbindung von Kupplungselement und Leiterplatte ist es wichtig, daß das Verbindungselement eine hinreichende Torsionssteifigkeit auch unter Einfluß schwankender Umgebungstemperaturen aufweist. Von besonderem Vorteil ist es, wenn das Verbindungselement aus Blech oder Kunststoff besteht und damit einfach und kostengünstig sowie in großen Stückzahlen herstellbar ist.It is for a secure connection between the coupling element and the printed circuit board important that the connecting element has sufficient torsional rigidity also under the influence of fluctuating ambient temperatures. Of special It is advantageous if the connecting element made of sheet metal or plastic exists and therefore easily and inexpensively as well as in large quantities can be produced.
Da das Verbindungselement sowohl einem zielgenauen Fügen von Kupplungselement und Leiterplatte als auch einem Verrasten dieser Elemente und deren sicherem Halt aneinander dient, ist es von besonderem Vorteil, wenn das Verbindungselement entgegen einer Einführrichtung in die Leiterplatte hintereinanderliegend einen Einführ- und Halteabschnitt und einen Torsionsabschnitt aufweist. Man könnte sich vorstellen, das Verbindungselement als mit dem Kupplungselement ein einziges Bauteil bildendes Bauelement auszuführen, wobei als Werkstoff z.B. ein temperaturstabiler Kunststoff gewählt werden könnte. Für eine bezüglich der Aufgaben der einzelnen Bauteile optimierte Werkstoffauswahl, wobei z.B. für das Verbindungselement ein Blech und für das Kupplungselement ein Kunststoff gewählt wird, kann es jedoch notwendig sein, Verbindungselement und Kupplungselement als einzelne Bauteile zu gestalten, die jedoch miteinander verbunden werden müssen. Hierbei ist es von besonderem Vorteil, wenn das Verbindungselement entgegen der Einführrichtung an den Torsionsabschnitt anschließend einen Befestigungsabschnitt aufweist, um seine Anordnung an dem Kupplungselement zu ermöglichen. Dabei ist diese Anordnung vorteilhaft besonders einfach, wenn der Sockel eine Ausnehmung aufweist, in welche der Bestigungsabschnitt des Verbindungselementes einfügbar ist.Because the connecting element is both a precise joining of the coupling element and circuit board as well as a latching of these elements and their serves to hold each other securely, it is particularly advantageous if the connecting element opposed to an insertion direction in the circuit board has an insertion and holding section and a torsion section. One could imagine the connecting element as being with the coupling element execute a single component-forming component, wherein as material e.g. a temperature-stable plastic could be chosen. For a material selection optimized with regard to the tasks of the individual components, where e.g. a sheet for the connecting element and for the coupling element a plastic is chosen, however, it may be necessary to use a connecting element and to design the coupling element as individual components which however, need to be connected. Here it is special Advantage if the connecting element against the direction of insertion Torsional section then has a fastening section to its To allow arrangement on the coupling element. Here is this arrangement advantageously particularly simple if the base has a recess has, in which the mounting portion of the connecting element can be inserted is.
Einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung entsprechend weist das Verbindungselement im Bereich des Torsionsabschnittes eine Einschnürung auf. Auf diese Weise wird eine besonders gute Tordierbarkeit des Verbindungselementes erreicht und eine aufwendige Gestaltung des Torsionsabschnittes ist nicht erforderlich.According to another advantageous development of the invention the connecting element constricts in the region of the torsion section on. In this way, a particularly good torsion of the Connection element achieved and a complex design of the torsion section not necessary.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung der Einführ- und Halteabschnitt in Einführrichtung keilförmig ist. Dadurch erfolgt beim Einführen des Verbindungselementes in die Ausnehmung der Leiterplatte eine selbsttätige Zentrierung, wodurch sich dieser Fügevorgang in besonders vorteilhafter Weise automatisieren und somit maschinell durchführen läßt.It is particularly advantageous if, according to another development of the invention the insertion and holding section is wedge-shaped in the insertion direction. Thereby takes place when the connecting element is inserted into the recess the circuit board an automatic centering, which makes this joining process automate in a particularly advantageous manner and thus perform mechanically leaves.
Um einen sicheren und festen Sitz des Kupplungselementes an der Leiterplatte zu gewährleisten, ist eine exakte Tolerierung des Kupplungselementes, des Verbindungselementes, der Ausnehmung sowie der Höhe der Leiterplatte erforderlich. Dieses bedeutet einen hohen Fertigungsaufwand. Um auf einfache Weise einen festen Sitz des Kupplungselementes an der Leiterplatte bei gleichzeitigem Toleranzausgleich zu ermöglichen, ist es besonders vorteilhaft, wenn der Einführ- und Halteabschnitt entgegen der Einführrichtung keilförmig in den Torsionsabschnitt übergeht. Auf diese Weise ist immer eine straffe und zentrierte Zuordnung von Kupplungselement und Leiterplatte gegeben. To ensure that the coupling element sits securely and firmly on the circuit board To ensure an exact tolerance of the coupling element, the Connection element, the recess and the height of the circuit board required. This means a high manufacturing effort. To be simple Way a tight fit of the coupling element on the circuit board to enable simultaneous tolerance compensation, it is particularly advantageous if the insertion and holding section is wedge-shaped in the opposite direction of insertion passes over the torsion section. This way it is always a tight and Centered assignment of coupling element and circuit board given.
Es wäre beispielsweise denkbar, das Verbindungselement dreidimensional auszubilden, was aber einen erheblichen Fertigungsaufwand bedingen würde. Der Herstellaufwand für das Verbindungselement ist vorteilhaft besonders gering und der Materialaufwand niedrig, wenn das Verbindungselement in etwa eben istFor example, it would be conceivable for the connecting element to be three-dimensional to train, which would, however, require considerable manufacturing effort. The manufacturing effort for the connecting element is advantageously particularly low and the cost of materials low when the connecting element is approximately is
Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die von dem Verbindungselement durchgriffene Ausnehmung schlitzförmig. Die einander gegenüberliegenden, parallelen Seitenkanten des Schlitzes gewährleisten dabei eine besonders präzise Führung eines Verbindungselementes, dessen Einführ- und Halteabschnitt in Einführrichtung keilförmig ist. Gleiches gilt für den verrasteten Zustand des Verbindungselementes, wenn dessen Einführ- und Halteabschnitt entgegen der Einführrichtung keilförmig in den Torsionsabschnitt übergeht.According to another advantageous development of the invention, that of the Recess through slot-shaped recess. The one another Ensure opposite, parallel side edges of the slot a particularly precise guidance of a connecting element, the The insertion and holding section is wedge-shaped in the insertion direction. The same applies to the locked state of the connecting element when its insertion and Holding section against the direction of insertion wedge-shaped in the torsion section transforms.
Eine besonders leichte aber für ein sicheres Halten hinreichend große Tordierung des Verbindungselementes bei seinem Einführen in die Ausnehmung der Leiterplatte wird vorteilhaft erreicht, wenn der Winkel zwischen der von dem Verbindungselement durchgriffenen Ausnehmung und dem Verbindungselement in etwa 20° beträgt.A particularly light twist that is large enough to hold it securely of the connecting element when it is inserted into the recess of Printed circuit board is advantageously achieved when the angle between that of the Connecting element penetrated recess and the connecting element is approximately 20 °.
Das Kupplungselement ist von besonders großer Stabilität, wenn es vorzugsweise eine oder mehrere Ausnehmungen aufweist, in die der oder die Anschlußkontakte einfügbar sind. Die Ausnehmungen dienen dabei gleichzeitig als stabilisierende Führungen der Anschlußkontakte.The coupling element is of particularly great stability if it is preferred has one or more recesses into which the connection contact or contacts are insertable. The recesses serve at the same time as stabilizing guides of the connecting contacts.
Es wäre denkbar, geradlinige Anschlußkontakte vorzusehen, die mit der Leiterplatte z.B. durch Schwallöten verbunden werden. Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist es jedoch besonders vorteilhaft, wenn der oder die Anschlußkontakte L-förmig sind, wobei ein erster Schenkel des L mit der Leiterplatte kontaktiert ist und der zweite Schenkel des L im Kupplungsbereich des Kupplungselementes endet. Somit kann mittels des mit der Leiterplatte kontaktierten Schenkels des L sowohl ein Toleranzausgleich der Baueinheit erzielt werden als auch eine mechanische Belastung der Verbindung zwischen Anschlußkontakten und Leiterplatte zusätzlich weitestgehend vermieden werden. Für ein Löten von Anschlußkontakten und Leiterplatte in Infrarot- oder Konvektionsöfen, die vorzugsweise bei einer Verlötung von SMD-Bauteilen verwendet werden, ist es vorteilhaft, wenn der mit der Leiterplatte kontaktierte Schenkel im Bereich der Kontaktierung eine Punkt- oder senkrecht zu der Erstreckungsrichtung des Schenkels eine Linienberührung der Leiterplatte bildend in Erstreckungsrichtung des Schenkels gewölbt ist.It would be conceivable to provide rectilinear connection contacts with the printed circuit board e.g. be connected by wave soldering. According to another training the invention, however, it is particularly advantageous if the or Contacts are L-shaped, with a first leg of the L with the circuit board is contacted and the second leg of the L in the coupling area of the Coupling element ends. Thus can be contacted with the circuit board by means of Leg of the L both achieved a tolerance compensation of the unit as well as a mechanical load on the connection between connection contacts and printed circuit board can also be largely avoided. For soldering connection contacts and printed circuit boards in infrared or convection ovens, which is preferably used when soldering SMD components be, it is advantageous if the leg contacted with the circuit board in the Area of contact a point or perpendicular to the direction of extension of the leg forms a line contact of the circuit board in the direction of extension of the leg is arched.
Das mit der Leiterplatte verbundene Kupplungselement ist vorzugsweise besonders sicher und dauerhaft mit einer Gegenkupplung verbindbar, wenn das Kupplungselement in seinem Kupplungsbereich eine zumindest teilweise umlaufende Nut aufweist, in die ein Klammerbügel einfügbar ist. Durch diesen Klammerbügel sind die beiden Kupplungselemente miteinander verriegelbar.The coupling element connected to the circuit board is preferably special can be securely and permanently connected to a mating coupling if that Coupling element in its coupling area an at least partially circumferential Has groove in which a clip bracket can be inserted. Through this Clamp bracket, the two coupling elements can be locked together.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung durchgreift das Kupplungselement die Leiterplatte in einer Ausnehmung vollständig. Dabei kann das Kupplungselement mit einem Flansch seines Sockels von der Seite der Leiterplatte, auf der die Anschlußkontakte mit dieser zu verbinden sind, gegen die Leiterplatte angelegt und der übrige Teil des Kupplungselementes durch die Leiterplatte hindurchgeführt werden. Dieses ist besonders dann günstig, wenn L-förmige Anschlußkontakte vorgesehen sind, deren zu kontaktierende Enden auf diese Weise einfach gegen Leiterbahnen der Leiterplatte angelegt werden können.According to another advantageous development of the invention, this takes effect Coupling element completely the circuit board in a recess. Here can the coupling element with a flange of its base from the side the circuit board on which the connection contacts are to be connected to this against the circuit board created and the rest of the coupling element be passed through the circuit board. This is particularly beneficial if L-shaped connection contacts are provided, their contacts In this way, ends are simply placed against the conductor tracks of the circuit board can be.
Es ist jedoch auch vorstellbar, daß vorteilhaft das Kupplungselement auf die seinem Kupplungsbereich zugewandte Seite der Leiterplatte aufsetzbar ist, wobei der oder die Anschlußkontakte die Leiterplatte in einer gemeinsamen oder in jeweils einer Ausnehmung durchgreifen. Diese Ausführungsform bietet sich beispielsweise an, wenn aus verfahrenstechnischen Gründen bei der Herstellung der Leiterplatte eine Zuführung des Kupplungselementes auf der dem Kupplungsbereich gegenüberliegenden Seite der Leiterplatte nicht möglich ist.However, it is also conceivable that the coupling element advantageously on the its side of the circuit board facing its coupling area can be placed, wherein the one or more contacts the circuit board in a common or reach through in a recess. This embodiment offers for example, when for process engineering reasons in the manufacture the circuit board a supply of the coupling element on the Coupling area opposite side of the circuit board is not possible.
Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon anhand eines in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Diese zeigt in
Figur 1- eine erfindungsgemäße Leiterplatte mit einem Kupplungselement einer Steckvorrichtung in einer perspektivischen Ansicht,
Figur 2- das Kupplungselement aus
Figur 1 mit einem zweiten, korrespondierenden Kupplungselement der Stellvorrichtung in einer Explosionsdarstellung, Figur 3- zwei ineinandergesteckte Kupplungselemente nach Figur 2 ohne Leiterplatte und
Figur 4- eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Leiterplatte aus Figur 1.
- Figure 1
- a circuit board according to the invention with a coupling element of a plug device in a perspective view,
- Figure 2
- the coupling element of Figure 1 with a second, corresponding coupling element of the actuating device in an exploded view,
- Figure 3
- two nested coupling elements according to Figure 2 without circuit board and
- Figure 4
- 2 shows a partially sectioned side view of the printed circuit board from FIG. 1.
In Figur 1 ist ein Ausschnitt einer Leiterplatte 1 eines Kombinationsinstrumentes
eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Die Leiterplatte 1 weist in einer Ausnehmung
4 ein Kupplungselement 2 einer Steckvorrichtung auf. Das Kupplungselement 2
ist hierbei als Steckerleiste ausgeführt. Darüber hinaus sind in der Leiterplatte 1
Ausnehmungen 35 zu erkennen, die der Aufnahme von nicht dargestellten
Leuchtelementen, z.B. Glühbirnen, zur Beleuchtung von Anzeigen des Kombinationsinstrumentes
dienen.In Figure 1 is a section of a
Das Kupplungselement 2 ist in seinem Innern mit einer Mehrzahl von Anschlußkontakten
5, deren erste Endbereiche in einem Kupplungsbereich 7 des
Kupplungselementes 2 angeordnet sind, zur elektrischen Verbindung mit einem
hier nicht dargestellten korrespondierenden Kupplungselement, das in den
Kupplungsbereich 7 des Kupplungselementes 2 einführbar ist, versehen. Darüber
hinaus weist das Kupplungselement 2 einen Sockel 6 auf, der der mechanischen
Verbindung des Kupplungselementes 2 mit der Leiterplatte 1 dient. Der
Sockel 6 besitzt an zwei gegenüberliegenden Seiten jeweils einen Flansch 15,
wobei sich die Flansche 15 in etwa parallel zu der Leiterplatte 1 erstrecken, an
dieser anliegen und so das Kupplungselement 2 an der Leiterplatte 1 abstützen.
Auf den Flanschen 15 des Sockels 6 ist darüber hinaus jeweils ein Zapfen
14 vorhanden, der in eine korrespondierende Ausnehmung 13 der Leiterplatte
1 eingreift und so das Kupplungselement 2 zentriert. Um den Zusammenbau
von Kupplungselement 2 und Leiterplatte 1 zu vereinfachen, weist das freie
Ende 26 der Zapfen 14 eine in Einführrichtung des Kupplungselementes 2 in
die Leiterplatte 1 konisch zulaufende Form auf, so daß eine automatische Positionierung
des Kupplungselementes 2 erfolgt. Im eingebauten Zustand liegen
die Flansche 15 des Sockels 6 an der dem Kupplungsbereich 7 des Kupplungselementes
2 abgewandten Seite 8 der Leiterplatte 1 an. Die Leiterplatte 1
ist zumindest auf dieser, dem Kupplungsbereich 7 abgewandten Seite 8 kaschiert,
das heißt mit hier nicht dargestellten Leiterbahnen versehen. Darüber
hinaus kann zusätzlich auch eine Kaschierung auf einer dem Kupplungsbereich
7 zugewandten Seite 9 der Leiterplatte 1 vorgesehen sein.The
Außerdem sind Figur 1 zwei schlitzförmige Ausnehmungen 10 zu entnehmen,
deren Ausrichtung von Mittelachsen 36 beschrieben wird und die jeweils ein
Verbindungselement 12 des Kupplungselementes 2 aufnehmen. Die Mittelachse
36 einer Ausnehmung 10 ist dabei unter einem Winkel α von in etwa 20° zu
der Quererstreckung des in etwa ebenen Verbindungselementes 12 angeordnet.In addition, FIG. 1 shows two slot-shaped
Die Gestalt des Verbindungselementes 12 geht aus Figur 2 hervor. Das Verbindungselement
12 ist keilförmig ausgebildet und weist an seinem der Spitze
gegenüberliegenden Ende einen Befestigungsabschnitt 18 auf, mit dem es in
einen Schlitz 19 des Sockels 6 des Kupplungselementes 2 eingefügt ist. Das
Verbindungselement 12 kann z.B. aufgrund einer leichten Eigenwölbung
selbsttätig in dem Schlitz 19 gehalten werden, es kann aber zusätzlich mit
Klebstoff fixiert sein. Im vorliegenden Beispiel ist das Verbindungselement 12
ein Blech-Bauteil, und das als Steckerleiste ausgebildete Kupplungselement 2
ist aus einem Kunststoff gespritzt; seitlich an dem Befestigungsabschnitt 18
vorhandene Nasen 41 graben sich beim Fügen von Kupplungselement 2 und
Verbindungselement 12 daher in den Kunststoff des Kupplungselementes 2 ein
und halten das Verbindungselement 12 sicher. Das Kupplungselement wird in
einer Einführrichtung E in die Leiterplatte 1 eingefügt. Dabei durchgreift der
Sockel 6 die Ausnehmung 4 der Leiterplatte 1, die Zapfen 14 fassen in die
Ausnehmungen 13 und die Verbindungselemente 12 in die schlitzartigen Ausnehmungen
10. Dabei läuft jedes Verbindungselement 12 mit Einführkanten 39
und 40 eines Einführ- und Halteabschnitts 16 auf Sertenkanten der schlitzförmigen
Ausnehmung 10 auf. Aufgrund der Anordnung unter Winkel α von Ausnehmung
10 und Verbindungselement 12 wird letzteres um eine in seiner
Längsrichtung verlaufende Torsionsachse 11 verdreht. Diese Verdrehung in in
Figur 1 eingezeichneter Verdrehrichtung T findet hauptsächlich in einem zwischen
Befestigungsabschnitt 18 und Einführ- und Halteabschnitt 16 angeordneten
Torsionsabschnitt 17 des Verbindungselementes 12 statt. Wenn der
Einführ- und Halteabschnitt 16 die Ausnehmung 10 vollständig durchgriffen hat
erfolgt eine selbsttätige Rückdrehung aufgrund der Federeigenschaften des
Verbindungselementes 12. Dabei kommen Abstützkanten 37 und 38 (vgl. Figur
4) des Einführ- und Halteabschnitts 16 auf Seitenkanten der Ausnehmung 10
zur Anlage. Der Einführ- und Halteabschnitt 16 geht entgegen der Einführrichtung
E des Kupplungselementes 2 in die Leiterplatte 1 keilförmig in den Torsionsabschnitt
17 über, so daß die Abstützkanten 37 und 38 unter einem Winkel
von mehr als 90° in Einführrichtung E gegenüber einer Längsachse des
Verbindungselementes 12 verlaufen. Dadurch ist gewährleistet, daß das
Kupplungselement 2 und die Leiterplatte 1 vollständig auf Block liegen und es
folglich keinerlei Spiel zwischen diesen beiden Bauteilen gibt.The shape of the connecting
Wie aus Figur 2 hervorgeht, weist das Kupplungselement 2 in Längsrichtung
eine Vielzahl von durchgehenden Ausnehmungen 20 auf, in die L-förmige Anschlußkontakte
5 eingefügt und in Nuten 27 stabilisiert sind. Im montierten Zustand
des Kupplungselementes 2 ist ein erster Schenkel 21 des L-förmigen Anschlußkontaktes
5 mit einer hier nicht dargestellten Leiterplatte kontaktiert und
ein zweiter Schenkel 22 des L endet im Kupplungsbereich 7 des Kupplungselementes
2. Um eine definierte Auflage des ersten Schenkels 21 auf der Leiterplatte
zu gewährleisten, ist der mit der Leiterplatte kontaktierte Schenkel 21
im Bereich der Kontaktierung mit einer Biegung 25 versehen, so daß er mit einer
Punkt- oder senkrecht zu der Erstreckungsrichtung des Schenkels 21 mit
einer Linienberührung an der Leiterplatte anliegt. Eine definierte Anlage der
Anschlußkontakte 5 an der Leiterplatte 1, die durch die oben beschriebene
spielfreie Anordnung von Kupplungselement 2 und Leiterplatte 1 erreicht wird,
ist notwendig, um eine exakte Verlötung der Anschlußkontakte 5 mit der Leiterplatte
1 durchführen zu können. Hierfür ist es wichtig, daß die Anschlußkontakte
5 mit ihrer Biegung 25 definiert in eine zuvor auf die Leiterplatte aufgebrachte
Lötpaste eindrücken.As can be seen from FIG. 2, the
In Figur 2 ist darüber hinaus auch ein zweites, als Buchsenleiste ausgeführtes
Kupplungselement 28 dargestellt, das mit dem ersten Kupplungselement 2 korrespondiert
und in dieses einführbar ist. Dazu weist das zweite Kupplungselement
28 eine Mehrzahl von längsgerichteten Ausnehmungen 29 auf. Die Ausnehmungen
29 besitzen senkrecht zu ihrer Erstreckungsrichtung jeweils eine
zusätzliche Ausnehmung 32. In die Ausnehmungen 29 sind Anschlußkontakte
30 eingefügt, welche zur Kontaktierung mit Anschlußkontakten 5 des ersten
Kupplungselementes 2 dienen. Die Anschlußkontakte 30 sind jeweils in einem
Seitenbereich mit einer Federlasche 31 versehen, die in die seitliche Ausnehmung
32 der Ausnehmungen 29 eingreift und die Anschlußkontakte 30 sicher
in dem Kupplungselement 28 verriegelt. Darüber hinaus werden die Anschlußkontakte
30 noch zusätzlich mittels eines Riegels 34, der in eine auf der Außenseite
des Kupplungselementes 28 teilweise umlaufende Nut 33 eingeschoben
wird, verriegelt.In Figure 2 is also a second, designed as a female header
Shown
Das erste Kupplungselement 2 weist in seinem Kupplungsbereich 7 eine teilweise
umlaufende Nut 23 auf, in die ein Klammerbügel 24 eingefügt ist. Der
Bügel 24 verriegelt das erste Kupplungselement 2 und das zweite Kupplungselement
28, wenn diese zusammengefügt sind.The
Eine entsprechende Steckverbindung 3 mit dem ersten Kupplungselement 2
und dem darin eingeführten zweiten Kupplungselement 28 ist, der Übersichtlichkeit
halberjedoch ohne Leiterplatte, in Figur 3 dargestellt.A
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