EP2710681A1 - Vorrichtung zur elektrischen kontaktierung einer leiterplatte mit einem stecker - Google Patents

Vorrichtung zur elektrischen kontaktierung einer leiterplatte mit einem stecker

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EP2710681A1
EP2710681A1 EP12721825.3A EP12721825A EP2710681A1 EP 2710681 A1 EP2710681 A1 EP 2710681A1 EP 12721825 A EP12721825 A EP 12721825A EP 2710681 A1 EP2710681 A1 EP 2710681A1
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EP
European Patent Office
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contact
circuit board
plug
printed circuit
deflection
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EP12721825.3A
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Emilien Massias
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Publication of EP2710681A1 publication Critical patent/EP2710681A1/de
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Publication of EP2710681B1 publication Critical patent/EP2710681B1/de
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    • H01R12/714—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures co-operating with the surface of the printed circuit or with a coupling device exclusively provided on the surface of the printed circuit with contacts abutting directly the printed circuit; Button contacts therefore provided on the printed circuit

Definitions

  • Connecting element is used for edge attachment to electronic devices.
  • the connector includes a pair of housing members adapted to define an elongate slot. This is a pair of oppositely disposed, mutual forces generating spring elements which are arranged such that they receive a plug contact and exert on this a pressing force.
  • Plug contacts to potential damage to each other to be contacted joining partners which can lead to both damage to the plug contacts as well as damage to the contacts on each to be contacted circuit board.
  • Plug-in movement of a plug-in element with contacts in electrical connection standing contacting elements are deflected such that they are applied with a contact force on contact surfaces ("Lands”), for example, to upper and
  • the contacting elements each having a contact point, designed as elastic elements, so for example as a spring blades.
  • These on the one hand can cause a deflection of contact elements provided on the contact points and on the other hand compensate for tolerances, since the Maisleitersweg, the contacting elements for contacting the at least one contact surface (“Lands") is sized to the plug contact so that match or compensate for manufacturing tolerances can be.
  • spaced contacts are arranged such that they limit an insertion opening for a plug contact.
  • the insertion opening for the plug contact limiting contacts each having a spring-trained
  • the plug contact has a rounded trained, for example, made of molding compound deflecting element, which deforms the contacting elements in execution of the insertion process such that elongated by the deflection of, for example, resiliently formed fins in one direction, an adjusting movement of contact points to the in the axial direction formed contact surfaces on at least one side of the plug contact.
  • the plug contact remains between the contacting elements, it is ensured on account of the deflection of the resiliently configured spring blades that the contact points with a well-defined spring force are set against the contact surfaces extending in the axial direction on at least one side of the plug contact.
  • a nose-shaped deflecting element is arranged on one of the plug opening facing end side of the printed circuit board, which on its the
  • Plug opening facing side is rounded.
  • the in the insertion direction, preferably horizontally extending contact surfaces on one or both sides of the printed circuit board end are elongated, so that it is ensured that when generating a contact force on the contact points, which are formed at the ends of resiliently formed contact arms, and the contact surfaces, an electrical connection can be made by maintaining a contact force.
  • the resiliently formed contact arms with contact points formed thereon As long as the deflection element is inserted between the parts to be deflected of the at least one contact element, as long as counteracting the deflection movement of the resilient contact elements in the region of the parts to be deflected, the resiliently formed contact arms with contact points formed thereon
  • Figure 3 shows a first embodiment of the invention proposed
  • FIG. 4 shows an insertion phase of the printed circuit board end
  • FIG. 5 shows the contact time at which the rounded deflecting element contacts the resiliently formed, electrical contact elements
  • FIG. 6 shows the further insertion process of the printed circuit board end and of it
  • FIG. 7 shows the electrical contact finally produced
  • FIG. 1 shows a plug 10, which has a plug housing 12, which are received in a series of contact clips 14.
  • the contact clip 14 are embodied on a contact carrier 16, which is enclosed by the plug housing 12.
  • Figure 2 shows the in the
  • Plug housing according to Figure 1 insertable plug-in elements 18, which have a contact cheek 20, wherein the plug-in elements 18 via a crimp connection 22 with a cable are connected.
  • the plug-in elements 18 via a crimp connection 22 with a cable are connected.
  • the contact cheek 20 On the opposite side of the contact cheek 20 are the plug-in elements 18 via a crimp connection 22 with a cable.
  • Plug elements 18 provided with latching hooks 24.
  • the illustration according to FIG. 3 shows a first embodiment of the device proposed according to the invention for producing an electrical contact in more detail.
  • the illustration according to FIG. 3 shows that at one end of a
  • Printed circuit board substrate 30 a nose-shaped deflecting element, for example, designed as molded from molding compound nose is arranged.
  • the printed circuit board substrate 30 has a first side 32 and a second side 34 lying opposite to it, which extend parallel to one another in a substantially horizontal direction.
  • a first contact surface 42 "land"
  • a second contact surface 42 "land"
  • Contact surface 44 is also located, and both contact surfaces 42, 44 also extend substantially in a horizontal direction parallel to each other and extend inwardly
  • a first contact element 46 and a second contact element 48 lying opposite are arranged on plug-side contacts 64 which define an insertion region 62.
  • the two opposing contact elements 46 and 48 are formed substantially resilient and are made of metallic material.
  • these comprise a contacted part 54.
  • the contacted part 54 extends - likewise with resilient properties - from the opposing ones
  • the contacted part 54 of the contact elements 46, 48 is in a marked by reference numeral 80 resilient contact on, at the end of a thickened trained as material accumulation trained
  • the parts 56 to be deflected of the first contact element 46 and of the second contact element 48 at the open end 48 extend convergent to each other, ie. the open ends 58 converge towards each other.
  • the two contact points 50 shown undeflected define at the ends of the resilient ones
  • Contact arms 80 an opening distance 60. This opening distance 60 is greater than the thickness of the printed circuit substrate 30, based on the plan sides of the two horizontally extending, oppositely disposed contact surfaces 42, 44.
  • the deflection element 38 is in nose shape , preferably made of a molding compound and provided with a rounding 40, which is already introduced to a part in the insertion direction 66 (also referred to as axial feed) in the insertion region 62.
  • Printed circuit board substrate 30 of this with respect to the insertion portion 62, partially inserted into this, without the provided with the rounding 40 deflecting element 38 abutting each other deflectable parts 56 of both the first contact element 46, and the second contact element 44 opposite thereto.
  • Representation according to FIG. 4 corresponds essentially to a reduced scale of the representation according to FIG. 3, as described above.
  • Figure 5 shows the time at which the preferably nose-shaped
  • FIG. 3 shows that the distance 60 between the inner sides of the opposing contact points 50 is the thickness of the Printed circuit board substrate 30 in the region of the first contact surface 42 and the second
  • the contact points 50 are located at the ends of the contact arms 80 in a position offset from the contact surfaces 42, 44 ("Lands").
  • FIG. 6 shows that upon further insertion of the end over an edge of the printed circuit board substrate 30 between the contact elements 46, 48, their parts 56 to be deflected are deflected by the deflection element 38, causing a deflection movement 72 of the open ends 58. From the illustration according to FIG. 6 it can be seen that the parts 56 to be deflected are of the first contact element 46 and of the second one
  • Anstellcardi 74 of the contact arms 80 with the contact points 50 arranged thereon Due to the fact that the deflection element 38, for example
  • FIG. 7 shows that, as long as the deflection element 38 is between the
  • the electrical contacting is produced by the insertion of the deflection element 38, which is nose-shaped, for example, with a curve 40.
  • the two substantially opposing contact elements 46, 48 are preferably made of a highly conductive material or a good electrical conductivity properties having alloy. Due to the distance between the two opposing contact points 50 in the non-contacted state, compare distance 60 as shown in Figure 3, on the one hand easy mounting is possible and on the other hand ensures a balance of tolerances.
  • Figure 8 shows an inserted circuit board with rounded to the side surface of the
  • the deflecting elements 57 are shortened, so that in their final position, i. after the complete impressions, are no longer placed against the insertion direction, but are employed exactly in the transverse direction to the deflection element 38.
  • force components which act counter to the insertion direction of the printed circuit board substrate 30 are excluded, the resulting force is directed perpendicular to the deflection element 38.
  • FIG. 9 is a further embodiment variant of the device proposed according to the invention for producing an electrical contact
  • circuit board 30 at one, preferably two sides 32, 34 each having a substantially horizontally extending contact surface 42 and 44 respectively.
  • the two each other
  • the nose-shaped deflection element 38 is arranged, which has the rounding 40.
  • plug-side contacts 64 each resiliently formed contact elements 46 and 48 respectively.
  • the contact elements 46 and 48 each comprise mutually facing Qualityschende parts 56. These extend, starting from the open end 58, in the direction of a joint 82. At the hinge points 82, each via a joint carrier 84 with the facing plug-side contacts 64th are electrically connected, go the parts to be deflected 46, by the rounding 40 having
  • Bending element 38 are contacted in the contact arms 80, at the end of which the facing each other contact points 50 are.
  • reference numeral 60 the distance is indicated, in which the facing inner sides of the contact points 50 at the ends of the contact arms 80 are opposite to each other.
  • the deflecting element 38 which is preferably nose-shaped, the open ends 58 of the facing each other

Landscapes

  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Kontaktierung zwischen einem Leiterplattensubstrat (30), welches mindestens eine Kontaktfläche (42, 44) aufweist und mindestens einen steckerseitigen Kontakt (64). In einem Einführbereich (62) ist mindestens ein Kontaktierungselement (46, 48) angeordnet, das einen auslenkbaren Teil (56) und einen Kontaktarm (80) umfasst. Dessen Kontaktpunkt (50) ist an die mindestens eine Kontaktfläche (42, 44) anstellbar.

Description

Beschreibung Titel
VORRICHTUNG ZUR ELEKTRISCHEN KONTAKTIERUNG EINER LEITERPLATTE MIT EINEM STECKER
Stand der Technik Aus US 5,531 ,615 ist eine Steckkontaktierung bekannt, bei der ein elektronisches
Verbindungselement zur Kantenbefestigung an elektronischen Einrichtungen eingesetzt wird. Der Verbinder umfasst ein Paar von Gehäuseelementen, welche derart beschaffen sind, dass diese einen länglichen Schlitz definieren. Darin befindet sich ein Paar einander gegenüberliegend angeordnete, gegenseitige Kräfte erzeugende Federelemente die derart angeordnet sind, dass diese einen Steckkontakt aufnehmen und auf diesen eine Presskraft ausüben.
Bei bisher eingesetzten Steckkontaktierungen gemäß des Standes der Technik sind zur Herstellung einer Steckkontaktierung höhere Steckkräfte erforderlich; ferner ist die
Erzeugung der Steckverbindung recht mühselig. Des Weiteren kann es bei
Steckkontaktierungen zu potentiellen Beschädigungen miteinander zu kontaktierenden Fügepartner kommen, wobei es sowohl zu Beschädigungen an den Steckkontakten als auch zu Beschädigungen der Kontakte an der jeweils zu kontaktierenden Leiterplatte kommen kann.
Darstellung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird eine Steckkontaktierung vorgeschlagen, bei der durch eine
Einsteckbewegung eines Steckelementes mit Kontakten in elektrischer Verbindung stehende Kontaktierungselemente derart ausgelenkt werden, dass diese mit einer Anstellkraft an Kontaktflächen („Lands") aufgebracht werden, die sich beispielsweise an Ober- und
Unterseite des in axiale Richtung in einen Stecker eingeschobenen Steckkontaktes befinden. Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung lässt sich eine Leiterplatte bzw. eine an dieser vorgesehene Kontaktierung derart ausgestalten, dass diese lediglich eine
Führungsfunktion bereitstellt. Das Einschieben in Steckrichtung eines Steckkontaktes erfordert lediglich vor Erreichen der schlussendlichen elektrischen Kontaktierung eine bestimmte Kraft, die jedoch linear ansteigt und nicht stufenweise. Durch diese Kraft ist eine potentielle Beschädigung der Kontaktflächen („Lands"), die sich an mindestens einer Seite des Steckkontaktes befinden sowie eine Beschädigung der entsprechenden
Gegenkontaktierung an der Leiterplatte ausgeschlossen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des der Erfindung zugrundeliegenden Gedankens sind die Kontaktierungselemente, die jeweils einen Kontaktpunkt aufweisen, als elastische Elemente, so zum Beispiel als Federlamellen ausgestaltet. Diese vermögen einerseits eine Auslenkung von an den Kontaktierungselementen vorgesehenen Kontaktpunkten zu bewirken und können andererseits Toleranzen ausgleichen, da der Kontaktierungsweg, den die Kontaktierungselemente zur Kontaktierung der mindestens einen Kontaktfläche („Lands") an dem Steckkontakt so bemessen ist, dass Spiel bzw. Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden können.
In besonders vorteilhafter Ausgestaltung des der Erfindung zugrundeliegenden Gedankens sind voneinander beabstandete Kontakte derart angeordnet, dass diese eine Einführöffnung für einen Steckkontakt begrenzen. Einander gegenüberliegende, die Einschuböffnung für den Steckkontakt begrenzende Kontakte, weisen jeweils ein federnd ausgebildetes
Kontaktierungselement auf, welches durch Einschieben des Steckkontaktes ausgelenkt wird und zwar derart, dass an den federnd ausgebildeten Kontaktierungselementen ausgebildete Kontaktpunkte an Kontaktflächen („Lands"), an mindestens einer Kontaktfläche, die sich am Steckkontakt in einer axialen Erstreckung befindet, angestellt werden. Durch die
Einsteckbewegung des Steckkontaktes in die federnd ausgebildeten
Kontaktierungselemente, die die Einstecköffnung des Steckkontaktes begrenzen, wird durch die Präsenz bzw. die Auslenkung der Kontaktierungselemente eine Anstellung der
Kontaktpunkte an die sich in axiale Richtung an mindestens einer Seite des Steckkontaktes erstreckende Kontaktflächen gewährleistet. Damit ist durch erfindungsgemäße Lösung einerseits durch die Erzeugung der elektrischen Kontaktierung die Aufrechterhaltung einer Kontaktierungskraft gewährleistet, andererseits sind die Kontaktflächen bzw.„Lands", die an mindestens einer Seite des Steckkontaktes ausgebildet sind, in axiale Richtung derart bemessen, dass ein genügend großer Bereich für die Kontaktierung durch die Kontaktpunkte der Kontaktierungselemente am Steckkontakt gegeben ist. In vorteilhafter Weise weist der Steckkontakt ein gerundet ausgebildetes, beispielsweis aus Moldmasse gefertigtes Auslenkelement auf, welches die Kontaktierungselemente bei Ausführung des Einsteckvorganges derart deformiert, dass durch die Auslenkbewegung von beispielsweise federnd ausgebildeten Lamellen in eine Richtung, eine Anstellbewegung von Kontaktpunkten an die in axiale Richtung länglich ausgebildete Kontaktflächen an mindestens einer Seite des Steckkontaktes erfolgt.
Solange der Steckkontakt zwischen den Kontaktierungselementen verbleibt, ist aufgrund der Auslenkung der federnd ausgebildeten Federlamellen gewährleistet, dass die Kontaktpunkte mit einer wohldefinierten Federkraft an die sich in axiale Richtung an mindestens einer Seite des Steckkontaktes erstreckenden Kontaktflächen angestellt sind.
In besonders vorteilhafter Weise ist an einer der Stecköffnung zugewandten Stirnseite der Leiterplatte ein nasenförmiges Auslenkelement angeordnet, welches auf seiner der
Einstecköffnung zuweisenden Seite gerundet ausgebildet ist. Die sich in Einsteckrichtung, bevorzugt horizontal erstreckenden Kontaktflächen auf einer oder auf beiden Planseiten des Leiterplattenendes sind länglich ausgebildet, so dass gewährleistet ist, dass bei Erzeugung einer Anstellkraft auf die Kontaktpunkte, die an den Enden von federnd ausgebildeten Kontaktarmen ausgebildet sind, und den Kontaktflächen, eine elektrische Verbindung durch Aufrechterhaltung einer Anstellkraft hergestellt werden kann. Solange an den federnd ausgebildeten Kontaktelementen ausgebildete auszulenkende Teile durch das
Auslenkelement ausgelenkt bleiben, werden federnd ausgebildete Kontaktelemente, insbesondere die federnd ausgebildeten Kontaktarme und die daran ausgebildeten
Kontaktelemente mit einer wohldefinierten Anstellkraft an die mindestens an einer Seite der Leiterplatte vorgesehene Kontaktfläche angestellt.
Solange das Auslenkelement zwischen die auszulenkenden Teile des mindestens einen Kontaktelementes eingeführt bleibt, solange sind in einer Gegenbewegung entgegen der Auslenkbewegung der federnden Kontaktelemente im Bereich der auszulenkenden Teile die federnd ausgebildeten Kontaktarme mit daran ausgebildeten Kontaktpunkten an die
Kontaktflächen an mindestens einer Seite des Leiterplattenendes angestellt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben. Es zeigt:
Figur 1 und 2 Steckergehäuse und Steckkontakte gemäß einer Ausführung aus dem Stand der Technik,
Figur 3 eine erste Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Vorrichtung zur Herstellung einer elektrischen Kontaktierung,
Figur 4 eine Einführphase des Leiterplattenendes,
Figur 5 den Berührungszeitpunkt, an dem das gerundet ausgebildete Auslenkelement die federnd ausgebildeten, elektrischen Kontaktelemente berührt,
Figur 6 den weiteren Einsteckvorgang des Leiterplattenendes und des daran
aufgenommenen Auslenkmittels zwischen die federnd ausgebildeten
Kontaktelemente, die Auslenkbewegung derselben sowie die
Anstellbewegung der Kontaktarme mit Kontaktpunkten,
Figur 7 die schlussendlich hergestellte elektrische Kontaktierung,
Figur 8 eine eingesteckte Leiterplatte und
Figur 9 eine weitere Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Vorrichtung zur Herstellung einer elektrischen Kontaktierung.
Den Darstellungen gemäß der Figuren 1 und 2 sind Ausführungsvarianten von
Steckergehäusen und Kontakten gemäß des Standes der Technik zu entnehmen.
Figur 1 zeigt einen Stecker 10, der ein Steckergehäuse 12 aufweist, die in einer Reihe von Kontaktbügeln 14 aufgenommen sind. Die Kontaktbügel 14 sind an einem Kontaktträger 16 ausgeführt, der vom Steckergehäuse 12 umschlossen ist. Figur 2 zeigt die in das
Steckergehäuse gemäß Figur 1 einführbaren Steckelemente 18, die eine Kontaktwange 20 aufweisen, wobei die Steckelemente 18 über eine Crimp-Verbindung 22 mit einem Kabel verbunden sind. Auf der der Kontaktwange 20 gegenüberliegenden Seite sind die
Steckelemente 18 mit Rasthaken 24 versehen.
Ausführungsvarianten
Der Darstellung gemäß Figur 3 ist eine erste Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Vorrichtung zur Herstellung einer elektrischen Kontaktierung detaillierter zu entnehmen. Aus der Darstellung gemäß Figur 3 geht hervor, dass an einem Ende eines
Leiterplattensubstrates 30 ein nasenförmig ausgebildetes Auslenkelement, so zum Beispiel ausgebildet als aus Moldmasse gespritzter Nase angeordnet ist. Das Leiterplattensubstrat 30 weist eine erste Seite 32 sowie eine dieser gegenüberliegende zweite Seite 34 auf, die sich im wesentlichen in horizontaler Richtung parallel zueinander erstrecken. Auf der ersten Seite 32 des Leiterplattensubstrates 30 befindet sich eine erste Kontaktfläche 42 („Land"), während sich auf der zweiten Seite 34 des Leiterplattensubstrates 30 eine zweite
Kontaktfläche 44 („Land") befindet. Beide Kontaktflächen 42, 44 erstrecken sich ebenfalls im Wesentlichen in horizontale Richtung parallel zueinander und erstrecken sich im
Wesentlichen in parallel zu einer Einsteckrichtung, vergleiche Position 66 in Figur 3.
Aus der Darstellung gemäß Figur 3 geht des Weiteren hervor, dass an steckerseitigen Kontakten 64, die einen Einführbereich 62 definieren, jeweils ein erstes Kontaktelement 46 und ein diesem gegenüberliegendes zweites Kontaktelement 48 angeordnet sind. Die beiden einander gegenüberliegenden Kontaktelemente 46 bzw. 48 sind im Wesentlichen federnd ausgebildet und werden aus metallischem Werkstoff gefertigt. In der in Figur 3 dargestellten Ausführungsvariante der federnd ausgebildeten Kontaktelemente 46 bzw. 48, umfassen diese einen kontaktierten Teil 54. Der kontaktierte Teil 54 erstreckt sich - ebenfalls mit federnden Eigenschaften - ausgehend von den einander gegenüberliegenden
steckerseitigen Kontakten 64, welche den Einführbereich 62 begrenzen, bis zu einer Verzweigung 52. An der Verzweigung 52 geht der kontaktierte Teil 54 der Kontaktelemente 46, 48 in einen mit Bezugszeichen 80 kenntlich gemachten federnden Kontaktarm über, an dessen Ende sich ein verdickt ausgebildeter als Materialanhäufung ausgebildeter
Kontaktpunkt 50 befindet. Von der Verzweigung 52 in entgegengesetzte Richtung zum federnd ausgebildeten
Kontaktarm 80 verlaufend, erstrecken sich am ersten Kontaktelement 46 bzw. am zweiten Kontaktelement 48 jeweils auszulenkende Teile 56 der Kontaktelemente 46, 48, die jeweils in einem offenen Ende 58 auslaufen.
Wie aus der Darstellung gemäß Figur 3 hervorgeht, erstrecken sich die auszulenkenden Teile 56 des ersten Kontaktelementes 46 und des zweiten Kontaktelementes 48 am offenen Ende 48 aufeinander konvergierend, d.h. die offenen Enden 58 laufen aufeinander zu. In der in Figur 3 dargestellten - nicht kontaktierten - Position des Leiterplattensubstrates 30 mit dem ersten Kontaktelement 46 sowie dem zweiten Kontaktelement 48, definieren die beiden unausgelenkt dargestellten Kontaktpunkten 50 an den Enden der federnden
Kontaktarme 80 einen Öffnungsabstand 60. Dieser Öffnungsabstand 60 ist größer als die Dicke des Leiterplattensubstrates 30, bezogen auf die Planseiten der beiden in horizontaler Richtung verlaufenden, einander gegenüberliegend angeordneten Kontaktflächen 42, 44. An einer Stirnseite 36 des Leiterplattensubstrates 30 ist das Auslenkelement 38 in Nasenform, bevorzugt hergestellt aus einer Moldmasse und mit einer Rundung 40 versehen angeordnet, welches bereits zu einem Teil in Einsteckrichtung 66 (auch als axialer Vorschub bezeichnet) in den Einführbereich 62 eingeführt ist.
Der Darstellung gemäß Figur 4 ist zu entnehmen, dass in dieser Position des
Leiterplattensubstrates 30 dieses, in Bezug auf den Einführbereich 62, teilweise in diesen eingeschoben ist, ohne dass das mit der Rundung 40 versehene Auslenkelement 38 die aufeinander zuweisenden auslenkbaren Teile 56 sowohl des ersten Kontaktelementes 46, als auch des diesem gegenüberliegenden zweiten Kontaktelementes 44 berührt. Die
Darstellung gemäß Figur 4 entspricht im Wesentlichen in einem verkleinerten Maßstab der Darstellung gemäß Figur 3, wie weiter oben beschrieben.
Figur 5 zeigt den Zeitpunkt, an dem das bevorzugt nasenförmig ausgebildete
Auslenkelement 38 einander zuweisenden auszulenkenden Teile 56 des ersten und des zweiten Kontaktelementes 46 bzw. 48 gerade berührt. Wie einer Zusammenschau der Figuren 4 und 5 zu entnehmen ist, wird das Leiterplattensubstrat 30 in Einsteckrichtung 66 (axialer Vorschub) in den durch die einander gegenüberliegenden Kontaktpunkte 50 begrenzten Einführbereich 62 eingeschoben. Figur 3 zeigt, dass der Abstand 60 zwischen den Innenseiten der einander gegenüberliegenden Kontaktpunkte 50 die Dicke des Leiterplattensubstrates 30 im Bereich der ersten Kontaktfläche 42 und der zweiten
Kontaktfläche 44 übersteigt, so dass ein Einführen des Leiterplattenendes 30 zwischen die beiden Kontaktelemente 46, 48 mit Spiel erfolgt, wodurch in vorteilhafter Weise
Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden können sowie eine einfachere
Montagemöglichkeit gegeben ist.
In Figur 5, die den Berührungszeitpunkt 70 zwischen dem Auslenkelement 38 und den auszulenkenden Teilen 56 zeigt, befinden sich die Kontaktpunkte 50 an den Enden der Kontaktarme 80 in einem von den Kontaktflächen 42, 44 („Lands") abgestellten Position.
Figur 6 ist zu entnehmen, dass bei einem weiteren Einschieben des Endes über einer Kante des Leiterplattensubstrates 30 zwischen die Kontaktelemente 46, 48 deren auszulenkende Teile 56 durch das Auslenkelement 38, eine Auslenkbewegung 72 der offenen Enden 58 bewirkend, deformiert werden. Aus der Darstellung gemäß Figur 6 geht hervor, dass die auszulenkenden Teile 56 des ersten Kontaktelementes 46 sowie des zweiten
Kontaktelementes 48 nach außen aufgespreizt werden. Mit dieser Auslenkbewegung 42 der auszulenkenden Teile 56 geht gleichzeitig eine durch Bezugszeichen 74 identifizierte Anstellbewegung der Kontaktpunkte 50 an die Kontaktflächen 42, 44 einher. Durch die Ausbildung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Vorrichtung zur Herstellung einer elektrischen Kontaktierung wird gleichzeitig mit der Auslenkbewegung 72 der offenen Enden 78 der federnd ausgebildeten Kontaktelemente 46, 48 eine Anstellbewegung in
Anstellrichtung 74 der Kontaktarme 80 mit den daran angeordneten Kontaktpunkten 50 erreicht. Aufgrund des Umstandes, dass das Auslenkelement 38, beispielsweise
nasenförmig ausgebildet und aus Moldmasse gefertigt, zwischen die auszulenkenden Teile 56 der federnd ausgebildeten Kontaktelemente 46, 48 dauerhaft angestellt ist, werden die Kontaktpunkte 50 gleichzeitig in Gegenrichtung zur Auslenkrichtung 72, d.h. in
Anstellrichtung 74 an die Kontaktflächen 42, 44 angestellt.
Figur 7 ist zu entnehmen, dass, solange das Auslenkelement 38 zwischen die
auszulenkenden Teile 56 der federnd ausgebildeten Kontaktelemente 46, 48 eingeführt bleibt, diese auseinandergespreizt werden, so dass unter Ausnutzung der Federwirkung der Kontaktarme 80 die Kontaktpunkte 50 mit einer Anstellkraft 78 beidseits die einander gegenüberliegenden, sich im Wesentlichen parallel und in horizontaler Richtung
erstreckenden Kontaktflächen 42, 44 angestellt werden. Dies bedeutet, dass solange, wie das Leiterplattensubstrat 30 mit seinem Auslenkelement 38 zwischen die auszulenkenden Teile 46 eingetaucht ist, gleichzeitig die Anstellkraft 78 der Kontaktpunkte 50 an den Enden der federnd ausgebildeten Kontaktarme 80 mit der Anstellkraft 78 an die Kontaktflächen 42, 44 angestellt werden. Zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes und zu dessen Sicherung sind Kräfte in der Höhe zwischen 2 N und 3 N erforderlich, bezogen auf einen jeden
Kontaktpunkt. Wenn man mehrere Kontaktpunkte einbezieht, kann diese Kraft relativ hoch werden. Jedoch werden Bauelemente wie Leiterplatte bzw. Steuergeräte im Endzustand mittels Rastelementen fixiert, so dass die Kontaktkraft nicht durch die elektrische
Kontaktierung alleine übernommen werden muss, sondern über Rastelemente aufgebracht wird, so dass sich die elektrische Kontaktierung nicht von alleine, beispielsweise durch im Betrieb auftretende Erschütterungen löst.
Wie aus der Figurensequenz der Figuren 4, 5, 6, 7 zu entnehmen ist, wird die elektrische Kontaktierung durch das Eingestecktsein des beispielsweise nasenformig mit einer Rundung 40 ausgebildeten Auslenkelementes 38 erzeugt. Die beiden im Wesentlichen einander gegenüberliegenden Kontaktelemente 46, 48 sind vorzugsweise aus einem gut leitfähigen Material oder einer gute elektrische Leiteigenschaften aufweisenden Legierung gefertigt. Aufgrund des Abstandes der beiden einander gegenüberliegenden Kontaktpunkte 50 im nicht kontaktierten Zustand, vergleiche Abstand 60 gemäß der Darstellung in Figur 3, ist einerseits eine leichte Montage möglich und andererseits ein Ausgleich von Toleranzen gewährleistet.
Der Darstellung gemäß der Figurensequenz 4, 5, 6 und 7 ist ferner entnehmbar, dass erst kurz vor Erreichen der Endposition, d.h. nach Durchfahren des Einführweges 66, eine Kraft benötigt wird, nämlich dann, wenn die auszulenkenden Teile 56 der Kontaktelemente 46, 48 auseinandergedrängt werden, was durch das die Rundung 40 aufweisende Auslenkmittel 38 erfolgt. Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung wird ein kraftfreies Stecken bis kurz vor die Endposition der Steckverbindung erreicht. Erst dann ist eine
Kraftbeaufschlagung nötig. Da die Anstellkraft 74, mit der die Kontaktpunkte 50 an den Enden der federnd ausgebildeten Kontaktarme 80 an die Kontaktflächen 42, 44 gegen Ende der Einschubbewegung des Leiterplattenendes 30 in den Einführbereich 62 erzeugt wird, werden die Kontaktflächen 42, 44 auch erst gegen Ende der Einführbewegung 66 durch die Anstellkraft 74 beaufschlagt, wodurch in vorteilhafter Weise eine Beschädigung der
Kontaktflächen 42, 44 bzw. der Leiterplatte 30 vermieden werden kann. Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung ist lediglich eine Führung des Leiterplattenendes bzw. der Leiterplattenkante 30, an dem das Auslenkelement 38 angeordnet ist, erforderlich; es ist keine Öffnungskraft mehr vonnöten. Erst kurz vor Erreichen der Endposition der Leiterplattenkante bzw. des Leiterplattenendes 30 zwischen den einander
gegenüberliegenden Kontaktelementen 46, 44, wird die Anstellkraft 74 erzeugt. Figur 8 zeigt eine eingesteckte Leiterplatte mit an die Seitenfläche des gerundet
ausgebildeten Auslenkelementes 38 angestellten verkürzt ausgebildeten auszulenkenden Teilen 57. Im Unterschied zur Darstellung gemäß Figur 7 sind bei der Darstellung gemäß Figur 8 die Auslenkelemente 57 verkürzt ausgebildet, so dass diese in ihrer Endposition, d.h. nach dem vollständigen Eindrücken, nicht mehr gegen die Einschubrichtung gestellt sind, sondern exakt in Querrichtung an das Auslenkelement 38 angestellt sind. Dadurch werden Kraftkomponenten, die entgegen der Einschubrichtung des Leiterplattensubstrates 30 wirken, ausgeschlossen, die resultierende Kraft senkrecht zum Auslenkelement 38 gerichtet ist. Der Darstellung gemäß Figur 9 ist eine weitere Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Vorrichtung zur Herstellung einer elektrischen Kontaktierung zu
entnehmen.
Figur 9 zeigt, dass auch in dieser Ausführungsvariante der erfindungsgemäß
vorgeschlagenen Lösung, analog zur Ausführungsvariante gemäß Figur 3, die Leiterplatte 30 an einer, bevorzugt beiden Seiten 32, 34 jeweils eine sich im Wesentlichen in horizontaler Richtung erstreckende Kontaktfläche 42 bzw. 44 aufweist. Die beiden einander
gegenüberliegenden, im Wesentlichen plan verlaufenden und sich parallel zueinander erstreckenden Kontaktflächen 42, 44 haben eine Länge, die sich in Einführrichtung 66 erstreckt. An der Leiterplattenkante bzw. dem Leiterplattenende 30 ist das nasenförmig ausgebildete Auslenkelement 38 angeordnet, welches die Rundung 40 aufweist.
Auch in der in Figur 9 dargestellten weiteren Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Vorrichtung zur Herstellung einer elektrischen Kontaktierung, sind innerhalb des Einführbereiches 62 zwischen zwei einander gegenüberliegenden
steckerseitigen Kontakten 64 jeweils federnd ausgebildete Kontaktelemente 46 bzw. 48 angeordnet. Die Kontaktelemente 46 bzw. 48 umfassen jeweils aufeinander zuweisende auszulenkende Teile 56. Diese erstrecken sich, ausgehend von dem offenen Ende 58, in Richtung auf ein Gelenk 82. An den Gelenkpunkten 82, die jeweils über einen Gelenkträger 84 mit den einander zuweisenden steckerseitigen Kontakten 64 elektrisch verbunden sind, gehen die auszulenkenden Teile 46, die durch das die Rundung 40 aufweisende
Auslenkelement 38 kontaktiert werden in die Kontaktarme 80 über, an deren Ende sich die einander zuweisenden Kontaktpunkte 50 befinden. Durch Bezugszeichen 60 ist der Abstand kenntlich gemacht, in welchem die einander zuweisenden Innenseiten der Kontaktpunkte 50 an den Enden der Kontaktarme 80 einander gegenüberliegen.
Sobald bei einer fortschreitenden Einsteckbewegung 66 (axialer Vorschub) der
Leiterplattenkante bzw. des Leiterplattenendes 30 das Auslenkelement 38, das bevorzugt nasenförmig ausgebildet ist, die offenen Enden 58 der einander zuweisenden
auszulenkenden Teile 56 berührt, erfolgt eine gleichzeitige Schwenkbewegung in
Drehrichtung 86 der die Kontaktpunkte 50 aufnehmenden Kontaktarme 80 an die
Kontaktflächen 42, 44. Analog zum in Figur 3 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Vorrichtung zur Herstellung einer elektrischen
Kontaktierung, geht mit der Auslenkung der auszulenkenden Teile 56 der Kontaktelemente 46 bzw. 48 deren Verdrehung 86 um die Gelenkpunkte 82 einher und gleichzeitig mit der Auslenkung der auszulenkenden Teile 56 werden die Kontaktpunkte 50 der federnd ausgebildeten Kontaktarme 80 gegen Ende der Einführbewegung 66 der Leiterplattenkante bzw. des Leiterplattenendes 30 in den Einführbereich 42 an die Kontaktflächen 42, 44 angestellt, womit sich die vorstehend bereits erwähnten, im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsvariante bereits beschriebenen vorteilhaften Wirkungen erzielen lassen.

Claims

Ansprüche
1 . Vorrichtung zur Herstellung einer elektrischen Kontaktierung zwischen einem
Leiterplattensubstrat (30), welches mindestens eine Kontaktfläche (42, 44) aufweist mit mindestens einem steckerseitigen Kontakt (64), dadurch gekennzeichnet, dass in einem Einführbereich (62) mindestens ein Kontaktierungselement (46, 48) angeordnet ist, das einen auslenkbaren Teil (56) und einen Kontaktierarm (80) umfasst.
2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass an einer Stirnseite (36) des Leiterplattensubstrates (30) ein eine Rundung (40) aufweisendes Auslenkelement (38) ausgebildet ist.
3. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Kontaktierungselement (46, 48) einen auslenkbaren Teil (56) aufweist, dessen offenes Ende (58) dem Auslenkelement (38) gegenüberliegt.
4. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem mindestens einen Kontaktierungselement (46, 48) ein Kontaktarm (80) unter Ausbildung eines Kontaktpunktes (50) angeformt ist.
5. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktarm (80) um ein Gelenk (82), welches am steckerseitigen Kontakt (64) angeordnet ist, in Anstellrichtung (74) verschwenkbar ist.
6. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktarm (80) sich an dem mindestens einen Kontaktelement (46, 48) von einer Verzweigung (52) aus erstreckt, an der das kontaktierte Teil (54) und der auslenkbare Teil (56) zusammenlaufen.
7. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Kontaktarm (80) eine Kontaktierungsstelle (50) ausgeführt ist, die mit einer gegenüberliegenden Kontaktierungsstelle (50) einen Einführbereich (62) begrenzt.
8. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Leiterplattensubstrat (30) - in Einführrichtung (66) gesehen - mindestens eine Kontaktfläche (42, 44) ausgebildet ist.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktarm (80) über das Gelenk (82, 84) mit dem steckerseitigen Kontakt (64) elektrisch verbunden ist, oder über einen kontaktierten Teil (54) ausgehend von der Verzweigung (52), elektrisch mit dem stirnseitigen Kontakt (64) verbunden ist.
Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Kontaktierung mit einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, mit nachfolgenden Verfahrensschritten: a) Einführen einer an einer Leiterplatte (30) vorgesehenen Auslenkeinrichtung (38) in einen Einführbereich (62), b) Auslenken von Kontaktelementen (46, 48) bei Bewegung der Leiterplatte (30) in
Einführrichtung (66) und c) gleichzeitig mit Verfahrensschritt b) erfolgendem Anstellen von Kontaktarmen (80) an mindestens eine Kontaktfläche (42, 44) der Leiterplatte (30), d) Aufrechterhalten einer Anstellkraft (78) an die mindestens eine Kontaktfläche (42, 44) durch Beibehaltung der Auslenkbewegung (72) des mindestens einen
Kontaktelementes (46, 48) bei eingesteckter Leiterplatte (30).
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