EP3526858B1 - Kontaktvorrichtung, leiterplattenanschlussvorrichtung, und verfahren zur herstellung dieser kontaktvorrichtung. - Google Patents
Kontaktvorrichtung, leiterplattenanschlussvorrichtung, und verfahren zur herstellung dieser kontaktvorrichtung. Download PDFInfo
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- EP3526858B1 EP3526858B1 EP17762098.6A EP17762098A EP3526858B1 EP 3526858 B1 EP3526858 B1 EP 3526858B1 EP 17762098 A EP17762098 A EP 17762098A EP 3526858 B1 EP3526858 B1 EP 3526858B1
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Definitions
- the invention relates to a contact device with at least one connection contact, a contact clamping device and a contact receiving device.
- the invention also relates to a printed circuit board connection device with such a contact device and a plug contact, the plug contact being guided through the contact receiving device and held in the contact clamping device and the connection contacts being connected to a printed circuit board element.
- the invention also relates to a method for producing a contact device.
- Contact devices are, inter alia, from the CN 200 956 439 Y , EP 1 341 264 A2 and DE 20 2009 010 426 U1 known.
- Connection contacts with struts, contact surfaces and contact plates are formed from a metal foil.
- the struts are bent in such a way that the contact plates resiliently form a contact-making device.
- At least one terminal contact is connected to the struts.
- a plug-in contact can be inserted into the contact-receiving device.
- the connection contact enables connection to a printed circuit board.
- WO 2005 079 127 A1 discloses an electrical assembly with an electrically conductive contact pin for pressing into an opening in a printed circuit board.
- the opening in the printed circuit board has predetermined dimensions and the contact pin has a defined oversize at least in a partial area for forming a press connection.
- the inserted length of the contact pin is greater than the depth of the circuit board opening.
- the inserted contact pin rests with an edge area on the printed circuit board and makes contact in the pressing area with the contact zone located there, which is preferably cold-welded in a gas-tight manner and flow-soldered on the opposite side to the contact zone there.
- connection to a circuit board will be like that WO 2005 096 447 A1 , U.S. 2005 0176 267 A1 , DE 10 2009 025 113 A1 or. DE 10 2005 021 568 A1 describe, made by means of a press-in pin.
- the object is achieved by the contact device having the features of claim 1.
- Advantageous embodiments are described in the dependent claims.
- a side plate with connection contacts is arranged on one narrow side of the contact plate, and a further side plate with further connection contacts is arranged on the opposite narrow side of the contact plate.
- Both side plates can be folded up with their connection contacts and delimit the connection recess.
- the connection recess can be adapted to the shape of the plug contact and have different geometric shapes. One of these shapes can be that of a rectangle.
- the side plates can be folded down at different angles relative to the contact plate. One of these angles can be 90°. These right angles ensure good power transmission when connecting the terminal contacts.
- the terminal contacts can be arranged on the opposite long sides of the contact plate. They are inclined towards the connection recess and thus ensure good and secure contact with the plug-in contact.
- the contact plate, the side plates with the connection contacts and the terminal contacts can be made from sheet metal, from an electrically conductive material, in particular copper, brass, aluminum, CuNiSi or the like. With a thickness between 0.4 and 1.5 mm and more.
- the contact plate, the side plates with the connection contacts and/or the terminal contacts can be at least partially enclosed by a housing.
- the housing can be made of plastic or the like.
- the terminal contacts can be designed in different ways.
- First terminal contacts can be essentially S-shaped. They allow easy insertion of the terminal contact and make it difficult to pull it out.
- Second terminal contacts can be essentially S-shaped. They allow the connection contact to be easily inserted and pulled out. This creates an easily detachable connection.
- connection contacts can be in the form of press-in contacts, solder contacts or the like. Which embodiment is used depends on the specific conditions of use.
- the object is also achieved by a method for manufacturing a contact device as defined in claim 9.
- an electronic contact 1 is shown. It has a contact plate 2 with a contact recess 3 .
- the contact plate 2 and the contact recess 3 have a rectangular cross section.
- a side plate 5 On a narrow side of the contact plate 2, a side plate 5 is bent at a right angle. The side plate 5 merges into a wider crossbar 8 . On the transom 8 three press-in contacts 4.1, 4.2, 4.3 are arranged.
- a side plate 6 is bent at a right angle.
- the side plate 6 also merges into a wider crossbar 9 .
- Three press-in contacts 4.4, 4.5, 4.6 are also arranged on the transom 9.
- the number of press-in contacts 4.1, ... is not limited to just three on the crossbeam. It can be more, but also less.
- the press-in contacts 4.1, ... cannot only be directed vertically upwards, as shown. Rather, they can be angled in all directions, ie pointing to the side, inward, downward or the like.
- the press-in contacts 4.1, .. can also have different lengths and diameters.
- soldering contacts can also be used.
- connection recess 3 On one long side of the contact plate 2 three terminal contacts 7.1, 7.2, 7.3 are arranged. On the opposite long side of the contact plate 2, three further terminal contacts 7.4, 7.5, 7.6 are arranged. The terminal contacts 7.1, .... are arranged on both sides of the connection recess 3, preferably evenly spaced apart and distributed over the length of the connection recess.
- Each clamping contact 7.1, ... is bent from the contact plate 2 in an essentially S-shape to the connection recess 3.
- a round arc of the clamping contact 7.1, ... is formed first outwards and then inwards towards the recess 3, in order then to transition into the last arc with the end essentially standing upright.
- the outward round arc is responsible for the resilient pressing force, while the last arc forms the contact surface with the essentially upright end.
- the contact plate 2 has a contact recess 3 .
- the contact recess 3 is longer.
- the contact plate 2 and the longer contact recess 3 have a rectangular cross-section, with the side plate 5 being bent at a right angle on a narrow side of the contact plate 2 and merging into a wider crossbar 8 .
- three press-in contacts 4.1, 4.2, 4.3 are arranged on the transom 8.
- the side plate 6 On the other narrow side of the contact plate 2, the side plate 6 is also bent here at a right angle. The side plate 6 also merges into the wider crossbar 9 . Three press-in contacts 4.4, 4.5, 4.6 are also arranged on the transom 9.
- terminal contacts 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 are arranged here on one long side of the contact plate 2.
- four further terminal contacts 7.5, 7.6, 7.7, ... 7.n are also arranged.
- the terminal contacts 7.1, .... are distributed on both sides of the connection recess 3 and over its length.
- the number of terminal contacts 7.1 can be in pairs, i.e. an equal number of terminal contacts on both sides of the connection recess, also 5 to 5 or 6 to 6 and more, as should be expressed with the number up to 7.n.
- connection contacts 4.1, ... and the terminal contacts 7.1, ... are essentially only erection processes in order to bend the connection contacts 4.1, ... and the terminal contacts 7.1, ... into the desired upright position and shape.
- the result is a finger-sized, compact contact with the smallest dimensions for the highest currents.
- the currents can be up to 1500 A and more.
- the entire production is significantly simplified. This significantly simpler manufacture also makes it possible, as already stated at the outset, to increase the sheet metal thickness. At present, the sheet thickness has been increased to 1.5 mm. It is also possible to increase the sheet thickness even more. A thickness of up to 2.5 mm is conceivable, i.e. doubling the previously workable thickness of 1.2 mm with approximately the same dimensions for contact length I, contact width b and contact height h of the electronic contact. In addition, the high-current application improves significantly.
- Side plates 105, 106 are arranged opposite one another on the narrow sides of a substantially rectangular contact plate 102 with a rectangular recess 103 and are erected at an angle of approximately 90°.
- the side plates merge into crossbeams 108,109, on which connection contacts are arranged, which as groups of three press-in contacts 104.1, 104.2, 104.3 and 104.4. 104.5, 104.6 are formed.
- n-pair clamp contacts ie 2, 4, 6, 8, .
- Non-paired contact arrangements can also be implemented depending on the application.
- the terminal contacts 107.1, ... extend on both sides of the connection recess 103 and along its length.
- Each clamping contact 107.1, ... is bent from the contact plate 2 essentially as an open 6 towards the connection recess 103.
- the terminal contact is bent in an arc from the contact plate and then in a vertical straight part to pass. This is followed by a 180° bend via a curve, in order to be angled slightly inwards at the end.
- terminal contacts 107.1 In contrast to the terminal contacts 7.1, ... they have releasing properties. This means that the plug contact can be plugged in and pulled out as often as you like.
- the printed circuit board element 12 has a substantially rectangular printed circuit board recess 14 and printed circuit board connection recesses 13.3, 13.4, 13.5 and 13.6.
- the electronic contact 1' is pressed with the press-in contacts 4.1, . . . into the printed circuit board connection recesses.
- the crossbeams 8 and 9 could be placed on the printed circuit board element 12 and the terminal contacts could protrude into the printed circuit board recess 14 .
- the plug contact 11 is then pushed through the contact recess 3 into the terminal contacts 7.1, ...., 7.8 and the electrical connection is established.
- the terminal contacts 7.1, ...., 7.8 are designed in such a way that they make it difficult to pull out the plug contact.
- the electronics contact 1′ can be partially or essentially completely surrounded by a housing (not shown). It consists of plastic or the like. And leaves the press-in contacts 4.1, .. and the terminal contacts 7.1, .. partially free. For the recess 3, a recess of approximately the same size is provided. The recess can also be delimited by indentations, perforations or the like, so that it is pressed out of the film when the plug contact is inserted.
- the electronic contact 1 has e.g. two times three clamping contacts 7.1, 7.2, 7.3 and 7.4, 7.5, 7.6.
- the printed circuit board element 12 also has a substantially rectangular printed circuit board recess 14 and printed circuit board connection recesses 13.1, 13.2, 13.3, 13.4, 13.5 and 13.6.
- the electronic contact 1 with the press-in contacts 4.1, ... is pressed into the printed circuit board connection recesses and the two times three clamping contacts 7.1, 7.2, 7.3 and 7.4, 7.5, 7.6 are guided into the printed circuit board recess 14.
- the plug contact 11 is then inserted into the terminal contacts and a secure electrical connection is established, with the terminal contacts acting as already described.
- the electronic contact 1 can be encased as described for the electronic contact 1′.
- circuit board element shows a substantially rectangular circuit board recess 114 and circuit board connection recesses 113.4, 113.5.
- the electronic contact 111 is pressed with the press-in contacts 104.1, . . . into the printed circuit board connection recesses.
- the crossbeams 108, 109 can be seated on the printed circuit board element 112 and the terminal contacts protrude into the printed circuit board recess 114.
- the plug contact 111 is then pushed through the contact recess 103 into the terminal contacts 107.1, ...., 107.6 and the electrical connection is established.
- the electronics contact 101 can also be at least partially surrounded by a housing (not shown). It can be made of plastic or the like and leaves the press-in contacts 104.1, . . . and the clamping contacts 107.1, . . . partially free. An approximately identical recess can be provided for the recess 103 .
- the recess can also be limited here by notches or the like, so that z. B. different than shown when inserting the plug contact from the other side, the film is pushed out.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Kontaktvorrichtung mit wenigstens einem Anschlusskontakt, einer Kontaktklemmeinrichtung, und einer Kontaktaufnahmeeinrichtung.
- Die Erfindung betrifft ferner eine Leiterplattenanschlussvorrichtung mit einer solchen Kontaktvorrichtung und einem Steckkontakt, wobei der Steckkontakt durch die Kontaktaufnahmeeinrichtung geführt und in der Kontaktklemmeinrichtung gehalten und die Anschlusskontakte mit einem Leiterplattenelement zu verbinden sind. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Kontaktvorrichtung.
- Kontaktvorrichtungen sind unter anderem aus der
CN 200 956 439 Y ,EP 1 341 264 A2 undDE 20 2009 010 426 U1 bekannt. Aus einer Metallfolie werden Anschlusskontakte mit Verstrebungen, Kontaktflächen und Kontaktplatten geformt. Die Verstrebungen werden so gebogen, dass die Kontaktplatten federnd eine Kontaktaufnahmeeinrichtung ausbilden. Wenigstens ein Anschlusskontakt ist mit den Verstrebungen verbunden. In die Kontaktaufnahmeeinrichtung kann ein Steckkontakt eingeführt werden. Der Anschlusskontakt ermöglicht einen Anschluss an eine Leiterplatte. - Die in unterschiedlichen Varianten ausgebildeten Vorrichtungen haben sich bewährt. Allerdings sind die Aufwendungen für deren Herstellung recht hoch. Um die Elastizität zu gewährleisten, ist die Materialstärke möglichst dünn zu halten. Dadurch ist deren Hochstrom-anwendung begrenzt.
- Aus der
WO 2005 079 127 A1 ist eine elektrische Baugruppe mit einem elektrisch leitfähigen Kontaktstift zum Einpressen in eine Öffnung einer Leiterplatte bekannt. Die Öffnung der Leiterplatte hat vorgegebene Abmaße und der Kontaktstift hat zumindest in einem Teilbereich zum Ausbilden einer Pressverbindung ein definiertes Übermaß. Die eingeführte Länge des Kontaktstiftes ist größer als die Tiefe der Leiterplattenöffnung. Der eingeführte Kontaktstift setzt mit einem Randbereich auf der Leiterplatte auf und kontaktiert im Anpressbereich die dort liegende Kontaktzone, die vorzugsweise gasdicht kaltverschweißt und auf der gegenüberliegenden Seite mit der dortigen Kontaktzone schwallverlötet wird. - Die Verbindung zu einer Leiterplatte wird, wie die
WO 2005 096 447 A1 ,US 2005 0176 267 A1 ,DE 10 2009 025 113 A1 bzw.DE 10 2005 021 568 A1 beschreiben, mittels eines Einpressstiftes hergestellt. Die Aufgabe wird durch die Kontaktvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben. - Erfindungsgemäß wird die Aufgabe sowohl bei einer Leiterplattenanschlussvorrichtung als auch bei einer Kontaktaufnahmeeinrichtung dadurch gelöst,
- dass die Kontaktaufnahmeeinrichtung als eine im Wesentlichen rechteckige Kontaktplatte ausgebildet ist, in die eine Kontaktausnehmung eingebracht ist,
- an einer Schmalseite der Kontaktplatte eine Seitenplatte mit Anschlusskontakten und an der gegenüberliegenden Schmalseite der Kontaktplatte eine weitere Seitenplatte mit weiteren Anschlusskontakten angeordnet sind; und
- dass die Kontaktklemmeinrichtung als Klemmkontakte ausgebildet sind, wobei die Klemmkontakte an den sich gegenüberliegenden Langseiten der Kontaktplatte angeordnet sind.
- Die hiermit verbundenen Vorteile bestehen insbesondere darin, dass Elektronikkontakte durch wenige Biege- bzw. Abbiegevorgänge aus einem planen Stanzgitter geformt werden können. Die einfache Ausbildung der Anschlussausnehmung in der rechteckigen Kontaktplatte, das Abbiegen und Formen der Seitenplatten mit den Anschlusskontakten und der Klemmelemente von dieser vereinfacht den Herstellungsvorgang ganz wesentlich. Außerdem kann die Dicke der Metallfolie und damit die durchzuleitende Stromstärke erhöht werden.
- An einer Schmalseite der Kontaktplatte ist eine Seitenplatte mit Anschlusskontakten an der gegenüberliegenden Schmalseite der Kontaktplatte eine weitere Seitenplatte mit weiteren Anschlusskontakten angeordnet. Beide Seitenplatten können mit ihren Anschlusskontakten nach oben geklappt sein und begrenzen die Anschlussausnehmung. Die Anschlussausnehmung kann der Form des Steckkontaktes angepasst sein und unterschiedliche geometrische Form haben. Eine dieser Formen kann die eines Rechtecks sein. Die Seitenplatten können in unterschiedlichen Winkeln gegenüber der Kontaktplatte abgeklappt sein. Einer dieser Winkel kann 90° betragen. Diese rechten Winkel sichern eine gute Kraftübertragung beim Anschließen der Anschlusskontakte. Die Klemmkontakte können an den sich gegenüberliegenden Langseiten der Kontaktplatte angeordnet sein. Sie sind zur Anschlussausnehmung hin geneigt und sichern damit einen guten und sicheren Kontakt mit dem Einsteckkontakt.
- Die Kontaktplatte, die Seitenplatten mit den Anschlusskontakten sowie die Klemmkontakte können aus einem Blech, aus einem elektrisch leitenden Material, insbesondere Kupfer Messing-, Aluminium, CuNiSi oder dgl. mit einer Stärke zwischen 0,4 und 1,5 mm und mehr hergestellt werden.
- Bisher kamen, bei den im Stand der Technik hergestellten Elektronikkontakten, Bleche mit einer Dicke von 0,4 bis 1,2 mm zum Einsatz. Die wesentlich einfachere Herstellung erlaubt es, die Blechdicke zu erhöhen. Gegenwärtig ist die Blechdicke auf 1,5 mm erhöht worden. Es ist auch möglich, die Blechdicke noch mehr zu erhöhen. Angestrebt wird eine Dicke bis zu 2,5 mm, also eine Verdopplung der bisher verarbeitbaren Dicke von 1,2 mm. Hierdurch verbessert sich ganz wesentlich die Hochstromanwendung.
- Die Kontaktplatte, die Seitenplatten mit den Anschlusskontakten und/oder die Klemmkontakte können wenigstens teilweise von einem Gehäuse umschlossen sein.
- Das Gehäuse kann aus Kunststoff oder dgl. hergestellt sein.
- Die Klemmkontakte können unterschiedlich ausgebildet werden.
- Erste Klemmkontakte können im Wesentlichen S-förmig ausgebildet sein. Sie erlauben ein leichtes Einführen des Anschlusskontakts und erschweren dessen Herausziehen.
- Zweite Klemmkontakte können im Wesentlichen S-förmig ausgebildet sein. Sie erlauben sowohl ein leichtes Einführen des Anschlusskontakts als auch dessen Herausziehen. Hierdurch entsteht eine leicht lösbare Verbindung.
- Die Anschlusskontakte können als Einpresskontakte, Lötkontakte oder dgl. ausgebildet sein. Welche Ausführungsform zur Anwendung kommt, hängt von den konkreten Einsatzbedingungen ab.
- Die Aufgabe wird auch von einem Verfahren zur Herstellung einer Kontaktvorrichtung, wie es in Anspruch 9 definiert ist, gelöst.
- Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung. Dabei zeigen:
- Fig. 1
- ein Ausführungsbeispiel eines Elektronikkontakts in einer ersten Ausführungsform in einer schematischen, perspektivischen Darstellung von oben gesehen,
- Fig. 2
- eine zweite Ausführungsform eines Elektronikkontakts gemäß
Fig. 1 in einer schematischen, perspektivischen Darstellung von unten gesehen - Fig. 3a
- ein Stanzgitter zur Herstellung eines Elektronikkontakts gemäß
Fig. 1 in einer schematisch darstellten Draufsicht in Originalgröße, - Fig. 3b
- ein aus einem Stanzgitter gemäß
Fig. 3a hergestellter Elektronikkontakt gemäßFig. 1 in einer schematischen, perspektivischen Darstellung von vorne gesehen in Originalgröße, - Fig. 3c
- ein aus einem Stanzgitter gemäß
Fig. 3a hergestellter Elektronikkontakt wie inFig. 1 in einer schematischen, perspektivischen Darstellung von oben gesehen in Originalgröße, - Fig. 4
- ein Ausführungsbeispiel einer Leiterplattenanschlussvorrichtung mit einem Elektronikkontakt gemäß
Fig. 2 von oben gesehen, einem Steckkontakt und einer Leiterplatte in einer schematischen, perspektivischen Darstellung, - Fig. 5
- ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Leiterplattenanschlussvorrichtung mit einem Elektronikkontakt gemäß
Fig. 1 von oben gesehen, einem weiteren Steckkontakt und einer weiteren Leiterplatte in einer schematischen, perspektivischen, teilweise geschnittenen Darstellung, - Fig. 6
- ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Elektronikkontakts in einer schematischen, perspektivischen Darstellung von der Seite gesehen,
- Fig. 7
- einen Elektronikkontakt gemäß
Fig. 6 in einer schematischen, perspektivischen Darstellung seitlich von unten gesehen und - Fig. 8
- ein drittes Ausführungsbeispiel einer Leiterplattenanschlussvorrichtung mit einem Elektronikkontakt gemäß
Fig. 7 von oben gesehen, einem dritten Steckkontakt und einer dritten Leiterplatte in einer schematischen, perspektivischen, teilweise geschnittenen Darstellung. - In den
Fig. 1 ,3b und 3c ist ein Elektronikkontakt 1 dargestellt. Er weist eine Kontaktplatte 2 mit einer Kontaktausnehmung 3 auf. Die Kontaktplatte 2 und die Kontaktausnehmung 3 haben einen rechteckigen Querschnitt. - An einer Schmalseite der Kontaktplatte 2 ist in einem rechten Winkel eine Seitenplatte 5 abgebogen. Die Seitenplatte 5 geht in einen breiteren Querbalken 8 über. Auf dem Querbalken 8 sind drei Einpresskontakte 4.1, 4.2, 4.3 angeordnet.
- An der anderen Schmalseite der Kontaktplatte 2 ist in einem rechten Winkel eine Seitenplatte 6 abgebogen. Die Seitenplatte 6 geht ebenfalls in einen breiteren Querbalken 9 über. Auf dem Querbalken 9 sind ebenfalls drei Einpresskontakte 4.4, 4.5, 4.6 angeordnet.
- Ein an sich bekannter Einpresskontakt 4.1, ... besteht aus wenigstens
- einem Kontaktkörper und
- zwei sich gegenüberliegenden Schenkelelementen, die einen Anbindungsbereich, einen Einpressbereich und eine Kontaktspitze aufweisen,
- wobei der Kontaktkörper und die an ihm angeordneten Schenkelelemente einstückig geformt sind,
- wobei die Schenkelelemente gekrümmt ausgebildet geformt sind und
- wobei die gekrümmt ausgebildeten Schenkelelemente mit den freien Kontaktspitzen sich wenigstens teilweise berührend gegenüberliegend und unter Ausbildung des Einpressbereiches angeordnet sind.
- Die Anzahl der Einpresskontakte 4.1, ... ist auf den Querbalken jeweils nicht nur auf drei beschränkt. Es können mehr, aber auch weniger sein.
- Die Einpresskontakte 4.1, ... können nicht nur wie dargestellt senkrecht nach oben gerichtet sein. Sie können vielmehr in alle Richtungen abgewinkelt sein, also zur Seite, nach Innen, nach Unten oder dgl. zeigen.
- Die Einpresskontakte 4.1, .. können darüber hinaus unterschiedliche Längen und Durchmesser haben.
- Anstelle der Einpresskontakte 4.1, ...können auch Lötkontakte zum Einsatz kommen.
- An einer Langseite der Kontaktplatte 2 sind drei Klemmkontakte 7.1, 7.2, 7.3 angeordnet. An der gegenüberliegenden Langseite der Kontaktplatte 2 sind drei weitere Klemmkontakte 7.4, 7.5, 7.6 angeordnet. Die Klemmkontakte 7.1, ....sind zu beiden Seiten der Anschlussausnehmung 3, vorzugsweise gleichmäßig, beabstandet voneinander und über die Länge der Anschlussausnehmung verteilt angeordnet.
- Jeder Klemmkontakt 7.1, ... ist von der Kontaktplatte 2 aus im Wesentlichen S-förmig zur Anschlussausnehmung 3 gebogen. Hierbei wird von der Kontaktplatte aus ein runder Bogen des Klemmkontakts 7.1, ... zuerst nach außen und dann nach innen zur Ausnehmung 3 hin geformt, um dann in den letzten Bogen mit im Wesentlichen aufrecht stehenden Ende überzugehen. Der nach außen gehende runde Bogen ist dabei für die federnde Andrückkraft verantwortlich, während der letzte Bogen mit dem im Wesentlichen aufrecht stehenden Ende die Kontaktfläche ausbildet.
- In
Fig. 2 ist ein Elektronikkontakt 1' dargestellt. Er ist im Prinzip ähnlich dem Kontakt 2 aufgebaut und unterscheidet sich in der Anzahl der Klemmkontakte. Aus diesem Grunde werden für gleiche Elemente gleiche Bezugselemente verwendet. - Er weist ebenfalls eine Kontaktplatte 2 mit einer Kontaktausnehmung 3 auf. Allerdings ist die Kontaktausnehmung 3 länger. Die Kontaktplatte 2 und die längere Kontaktausnehmung 3 haben einen rechteckigen Querschnitt, wobei an einer Schmalseite der Kontaktplatte 2 in einem rechten Winkel die Seitenplatte 5 abgebogen ist, die in einen breiteren Querbalken 8 übergeht. Auf dem Querbalken 8 sind auch hier drei Einpresskontakte 4.1, 4.2, 4.3 angeordnet.
- An der anderen Schmalseite der Kontaktplatte 2 ist auch hier in einem rechten Winkel die Seitenplatte 6 abgebogen. Die Seitenplatte 6 geht ebenfalls in den breiteren Querbalken 9 über. Auf dem Querbalken 9 sind ebenfalls drei Einpresskontakte 4.4, 4.5, 4.6 angeordnet.
- Im Unterschied zum Kontakt 1 sind hier, an einer Langseite der Kontaktplatte 2 vier Klemmkontakte 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 angeordnet. An der gegenüberliegenden Langseite der Kontaktplatte 2 sind ebenfalls vier weitere Klemmkontakte 7.5, 7.6, 7.7, ... 7.n angeordnet.
- Die Klemmkontakte 7.1, ....sind zu beiden Seiten der Anschlussausnehmung 3 und über deren Länge verteilt angeordnet.
- Die Anzahl der Klemmkontakte 7.1 kann paarig, d.h. eine gleiche Anzahl von Klemmkontakten auf beiden Seiten der Anschlussausnehmung, auch 5 zu 5 oder 6 zu 6 und mehr betragen, wie es mit der Anzahl bis 7.n ausgedrückt werden soll.
- Es können auch weniger Kontaktpaare zur Anwendung kommen. Ferner kann die Anzahl der Klemmkontakte auf beiden Seiten auch unterschiedlich sein (nicht-paarige Anordnung).
- Jeder Klemmkontakt 7.1, ... ist auch hier von der Kontaktplatte 2 aus im Wesentlichen S-förmig zur Anschlussausnehmung 3 gebogen.
- Die Herstellung des Elektronikkontakt 1 wird anhand der
Fig. 1 ,3a ,3b und 3c erläutert: - A) Heranführen einer Metallfolie, z, B, aus CuNiSi in einer Dicke, z. B. zwischen 0,4 und 2,5 mm;
- B) Ausstanzen von Stanzgittern 10 mit
- einer Stanzgitterhöhe H,
- einem Plattenelement 256 mit einer Kontaktausnehmung 3,
- wenigstens einem Einpresskontaktrohling und umformen der Rohlinge zu Einpresskontakten 4.1, .... und
- wenigstens einer Kontaktfahne;
- C) Formen und Abbiegen von dem Plattenelement 256 jeweils einer Seitenplatte 5, 6 um etwa 90° von einer Kontaktplatte 2, die die Kontaktausnehmung 3 enthält.
- Hierbei können die Abmaße beispielsweise betragen:
Stanzgitterhöhe H = 45,1 mm, Kontaktlänge I = 23, 8 mm, Kontaktbreite b = 12,8 mm Kontakthöhe h = 10,1 mm - Die einzelnen Herstellungsschritte machen deutlich, dass die fertigungstechnisch entscheidenden Formvorgänge, wie Stanz- und Formvorgänge in einer Ebene ausgeführt werden können. Die notwendigen Werkzeuge können im Wesentlichen senkrecht nach unten arbeiten und hohe Kräfte ausüben.
- Übrig bleiben im Wesentlichen lediglich Aufrichtungsvorgänge, um die Anschlusskontakte 4.1, ... und die Klemmkontakte 7.1, ... in die gewünschte aufrechte Stellung und Form zu biegen.
- Es entsteht ein Fingergliedgroßer, kompakter Kontakt mit kleinsten Abmaßen für höchste Ströme. Die Ströme können in Abhängigkeit von der Materialdicke bis zu 1500 A und mehr betragen.
- Die gesamte Fertigung vereinfacht sich ganz wesentlich. Diese wesentlich einfachere Herstellung erlaubt es außerdem, wie bereits eingangs ausgeführt, die Blechdicke zu erhöhen. Gegenwärtig ist die Blechdicke auf 1,5 mm erhöht worden. Es ist auch möglich, die Blechdicke noch mehr zu erhöhen. Denkbare ist eine Dicke bis zu 2,5 mm, also eine Verdopplung der bisher verarbeitbaren Dicke von 1,2 mm bei etwa gleichen Abmaßen für Kontaktlänge I, Kontaktbreite b und Kontakthöhe h des Elektronikkontakts. Außerdem verbessert sich ganz wesentlich die Hochstromanwendung.
- In den
Fig. 7 und 8 ist ein Elektronikkontakt 101 dargestellt. Er ähnelt dem bereits beschriebenen Kontakt 1 gemäßFig. 1 . - Von einer im Wesentlichen rechteckigen Kontaktplatte 102 mit einer rechteckigen Ausnehmung 103 sind an den Schmalseiten sich gegenüberliegend Seitenplatten 105, 106 in einem Winkel von etwa 90° aufgerichtet angeordnet. Die Seitenplatten gehen in Querbalken 108,109 über, auf denen Anschlusskontakte angeordnet sind, die als Gruppen von jeweils drei Einpresskontakten 104.1, 104.2, 104.3 und 104.4. 104.5, 104.6 ausgebildet sind.
- An einer Langseite der Kontaktplatte 102 sind drei Klemmkontakte 107.1, 107.2, 107.3 angeordnet. An der gegenüberliegenden Langseite der Kontaktplatte 102 sind drei weitere Klemmkontakte 107.4, 107.5, 107.6 angeordnet.
- Auch hier können sich vorzugsweise 1-paarige bis n-paarige Klemmkontakte, also 2, 4, 6, 8, ... an der Ausnehmung 103 gegenüber stehen. Auch nichtpaarige Kontaktanordnungen sind anwendungsbedingt umsetzbar.
- Die Klemmkontakte 107.1, ... erstrecken sich zu beiden Seiten der Anschlussausnehmung 103 und über deren Länge.
- Jeder Klemmkontakt 107.1, ... ist von der Kontaktplatte 2 aus im Wesentlichen als offene 6 zur Anschlussausnehmung 103 hin gebogen. Hierbei wird der Klemmkontakt in einem Bogen von der Kontaktplatte abgebogen, um dann in einen senkrechten geraden Teil überzugehen. Im Anschluss daran erfolgt über eine Rundung eine Biegung um 180°, um am Ende leicht nach innen abgewinkelt zu werden.
- Hierdurch haben Klemmkontakte 107.1, ... federnde Eigenschaften und drücken sich so fest an einen Einsteckkontakt 111 an. Darüber haben sie im Gegensatz zu den Klemmkontakten 7.1, ... loslassende Eigenschaften. Das heißt, der Steckkontakt kann beliebig oft eingesteckt und herausgezogen werden.
- Die Ausbildung einer ersten Leiterplattenanschlussvorrichtung mit Hilfe des in die
Fig. 2 dargestellten und beschriebenen Elektronikkontakts 1' wird im Folgenden anhand derFig. 4 beschrieben: - Die Leiterplattenanschlussvorrichtung besteht aus
- einem Steckkontakt 11,
- einem Elektronikkontakt 1' und
- einem Leiterplattenelement 12.
- Das Leiterplattenelement 12 weist eine im Wesentlichen rechteckige Leiterplattenausnehmung 14 und Leiterplattenanschlussausnehmungen 13.3, 13.4, 13,5 und 13.6 auf.
- Zum Anschluss an das Leiterplattenelement 12.wird der Elektronikkontakt 1' mit den Einpresskontakten 4.1, ... in die Leiterplattenanschlussausnehmungen gedrückt. Die Querbalken 8 und 9 könnten dabei auf dem Leiterplattenelement 12 aufsetzen und die Klemmkontakte in die Leiterplattenausnehmung 14 hineinragen. Anschließend wird der Steckkontakt 11 durch die Kontaktausnehmung 3 in die Klemmkontakte 7.1, ...., 7.8 geschoben und die elektrische Verbindung hergestellt. Die Klemmkontakte 7.1, ...., 7.8 sind so ausgebildet, dass sie ein herausziehen des Steckkontakts erschweren.
- Der Elektronikkontakt 1' kann teilweise oder im Wesentlichen vollständig von einem Gehäuse (nicht dargestellt) umgeben sein. Es besteht aus Kunststoff oder dgl. und lässt die Einpresskontakte 4.1, .. und die Klemmkontakte 7.1, .. teilweise frei. Für die Ausnehmung 3 ist eine in etwa gleich große Aussparung vorgesehen. Die Aussparung kann auch durch Einkerbungen, Perforierungen oder dgl. begrenzt werden, sodass diese beim Einführen des Steckkontaktes aus der Folie heraus gedrückt wird.
- Die Ausbildung einer zweiten Leiterplattenanschlussvorrichtung mit Hilfe des in die
Fig. 1 ,3b und 3c dargestellten und beschriebenen Elektronikkontakts 1 wird im Folgenden anhand derFig. 5 beschrieben: - Auch hier besteht die Leiterplattenanschlussvorrichtung aus
- einem Steckkontakt 11,
- einem Elektronikkontakt 1 und
- einem Leiterplattenelement 12.
- Der Elektronikkontakt 1 weist z.B. zweimal drei Klemmkontakte 7.1, 7.2, 7.3 und 7.4, 7.5, 7.6 auf.
- Das Leiterplattenelement 12 hat auch hier eine im Wesentlichen rechteckige Leiterplattenausnehmung 14 und Leiterplattenanschlussausnehmungen 13.1, 13.2, 13.3, 13.4, 13,5 und 13.6.
- Zum Anschluss an das Leiterplattenelement 12.wird der Elektronikkontakt 1 mit den Einpresskontakten 4.1, ... in die Leiterplattenanschlussausnehmungen gedrückt und die zwei mal drei Klemmkontakte 7.1, 7.2, 7.3 und 7.4, 7.5, 7.6 in die Leiterplattenausnehmung 14 geführt.
- Anschließend wird der Steckkontakt 11 in die Klemmkontakte gesteckt und eine sichere elektrische Verbindung hergestellt, wobei die Klemmkontakte wie bereits beschrieben wirken. Auch hier kann eine Einhäusung des Elektronikkontaktes 1 wie beim Elektronikkontakt 1' beschreiben, vorgenommen werden.
- Die Ausbildung einer dritten Leiterplattenanschlussvorrichtung mit Hilfe des in die
Fig. 6 und7 dargestellten und beschriebenen Elektronikkontakts 101 wird im Folgenden anhand derFig. 8 beschrieben: - Die Leiterplattenanschlussvorrichtung besteht hier aus
- einem Steckkontakt 111,
- einem Elektronikkontakt 101 und
- einem Leiterplattenelement 112.
- Das nur teilweise dargestellte Leiterplattenelement zeigt eine im Wesentlichen rechteckige Leiterplattenausnehmung 114 und Leiterplattenanschlussausnehmungen 113.4, 113.5.
- Zum Anschluss an das Leiterplattenelement 112 wird der Elektronikkontakt 111 mit den Einpresskontakten 104.1, ... in die Leiterplattenanschlussausnehmungen gedrückt. Die Querbalken 108, 109 können dabei auf dem Leiterplattenelement 112 aufsitzen und die Klemmkontakte ragen in die Leiterplattenausnehmung 114 hinein.
- Anschließend wird der Steckkontakt 111 durch die Kontaktausnehmung 103 in die Klemmkontakte 107.1, ....,107.6 geschoben und die elektrische Verbindung hergestellt.
- Die Klemmkontakte 107.1, ...., 107.8 sind im Wesentlichen 6-förmig ausgebildet und wirken so, dass sie sowohl ein Hereinschieben als auch ein Herausziehen des Steckkontakts 111 erleichtern. Hierdurch wird eine lösbaren elektrische Verbindung ausgebildet.
- Der Elektronikkontakt 101 kann auch hier wenigstens teilweise von einem Gehäuse (nicht dargestellt) umgeben sein. Es kann aus Kunststoff oder dgl. bestehen und lässt die Einpresskontakte 104.1, .. und die Klemmkontakte 107.1, .. teilweise frei. Für die Ausnehmung 103 kann eine in etwa gleiche Aussparung vorgesehen werden. Die Aussparung kann auch hier durch Einkerbungen oder dgl. begrenzt werden, so dass z. B. anders als dargestellt beim andersseitigen Einführen des Steckkontaktes die Folie heraus gedrückt wird.
Claims (9)
- Kontaktvorrichtung mit wenigstens- einem Anschlusskontakt (4.1, 4.2, 4,3, 4.4, 4.5, 4.6; 104.1, 104.2, 104,3, 104.4, 104.5, 104.6),- einer Kontaktklemmeinrichtung (7.1, ..., 7.n; 107.1, ..., 107.n) und- einer Kontaktaufnahmeeinrichtung (2, 3; 102, 103),dadurch gekennzeichnet, dass- die Kontaktaufnahmeeinrichtung als eine im Wesentlichen rechteckige Kontaktplatte (2; 102) ausgebildet ist, in die eine Kontaktausnehmung (3; 103) eingebracht ist,- an einer Schmalseite der Kontaktplatte (2; 102) eine Seitenplatte (5 ; 105) mit Anschlusskontakten (4.1, 4.2, 4,3; 104.1, 104.2, 104,3) und an der gegenüberliegenden Schmalseite der Kontaktplatte (2; 102) eine weitere Seitenplatte (6 ; 106) mit weiteren Anschlusskontakten (4.1, 4.2, 4,3; 104.1, 104.2, 104,3) angeordnet sind; und- dass die Kontaktklemmeinrichtung als Klemmkontakte (7.1, ..., 7.n; 107.1, ..., 107.n) ausgebildet sind, wobei die Klemmkontakte (7.1, ..., 7.n; 107.1, ..., 107.n) an den sich gegenüberliegenden Langseiten der Kontaktplatte (2; 102) angeordnet sind.
- Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktplatte (2; 102), die Seitenplatten (5, 6; 105; 106) mit den Anschlusskontakten (4.1, 4.2, 4,3, 4.4, 4.5, 4.6; 104.1, 104.2, 104,3, 104.4, 104.5, 104.6) und die Klemmkontakte (7.1, ..., 7.n; 107.1, ..., 107.n) aus einem Blech aus einem elektrisch leitenden Material mit einer Stärke zwischen 0,4 und 1,5 mm hergestellt sind.
- Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktplatte (2; 102), die Seitenplatten (5, 6; 105; 106) mit den Anschlusskontakten (4.1, 4.2, 4,3, 4.4, 4.5, 4.6; 104.1, 104.2, 104,3, 104.4, 104.5, 104.6), die Klemmkontakte (7.1, ..., 7.n; 107.1, ..., 107.n) wenigstens teilweise von einem Gehäuse umgeben sind.
- Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Blech aus Kupfer, Messing, Aluminium oder CuNiSi besteht.
- Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass erste Klemmkontakte (7.1, ..., 7.n) im Wesentlichen S-förmig ausgebildet sind.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zweite Klemmkontakte (107.1, ..., 107.n) im Wesentlichen 6-förmig ausgebildet sind.
- Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusskontakte als Einpresskontakte (4.1, 4.2, 4,3, 4.4, 4.5, 4.6; 104.1, 104.2, 104,3, 104.4, 104.5, 104.6), Lötkontakte oder dgl. ausgebildet sind.
- Leiterplattenanschlussvorrichtung mit einer Kontaktvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche und einem Steckkontakt (11; 111), wobei der Steckkontakt (11; 111) durch die Kontaktaufnahmeeinrichtung (2, 3; 102, 103) geführt und in der Kontaktklemmeinrichtung (7.1, ..., 7.n; 107.1, ..., 107.n) gehalten ist und die Anschlusskontakte (4.1, 4.2, 4,3, 4.4, 4.5, 4.6; 104.1, 104.2, 104,3, 104.4, 104.5, 104.6) mit einem Leiterplattenelement (12; 112) verbindbar, insbesondere einsteckbar oder einpressbar, sind.
- Verfahren zur Herstellung einer Kontaktvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit den Schritten:- Bereitstellen einer Metallfolie;- Ausstanzen der Metallfolie zur Bildung eines Plattenelements mit einer Kontaktausnehmung, Einpresskontakt-Rohlingen, und wenigstens zwei Klemmkontakten;- Umformen der Einpresskontakt-Rohlinge zu Anschlusskontakten;- Umbiegen des Plattenelements zur Ausbildung jeweils einer Seitenplatte, und- Umbiegen der wenigstens zwei Klemmkontakte.
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