EP3766136A1 - Leiterkartenverbinder - Google Patents

Leiterkartenverbinder

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EP3766136A1
EP3766136A1 EP19716768.7A EP19716768A EP3766136A1 EP 3766136 A1 EP3766136 A1 EP 3766136A1 EP 19716768 A EP19716768 A EP 19716768A EP 3766136 A1 EP3766136 A1 EP 3766136A1
Authority
EP
European Patent Office
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printed circuit
circuit board
board connector
connector
plug
Prior art date
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Pending
Application number
EP19716768.7A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Wilhelm KLIEVER
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Harting Electric Stiftung and Co KG
Original Assignee
Harting Electric GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Harting Electric GmbH and Co KG filed Critical Harting Electric GmbH and Co KG
Publication of EP3766136A1 publication Critical patent/EP3766136A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01R12/50—Fixed connections
    • H01R12/51—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/52—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures connecting to other rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/523—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures connecting to other rigid printed circuits or like structures by an interconnection through aligned holes in the boards or multilayer board
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01R12/50—Fixed connections
    • H01R12/51—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/55—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals
    • H01R12/58—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals terminals for insertion into holes
    • H01R12/585—Terminals having a press fit or a compliant portion and a shank passing through a hole in the printed circuit board

Definitions

  • the invention is based on a printed circuit board connector after
  • Such printed circuit card connectors can be used to fasten two printed circuit boards arranged at a desired spacing parallel to one another and to contact one another electrically.
  • the printed circuit board connectors then serve to transmit currents of high current between the two printed circuit boards.
  • high amperages means and hereinafter that per circuit card connector a current of z. B. at least 10 amps, in particular at least 16 amperes, for example at least 24 amps preferably at least 32 amps and in a particularly preferred embodiment even 40 amps and more are transferable.
  • WO 2018/006892 A1 discloses electrically and mechanically interconnecting printed circuit boards at their ground contacts by means of threaded bolts in order to be able to derive interference signals on the shortest path to the housing ground. To the inevitable in the manufacture of an electrical device by varying housing dimensions geometric variations within a given
  • a plug connection variable insertion depth for example, a tulip stud to connect to the housing.
  • the object of the invention is to provide a printed circuit board connector, on the one hand, is able to transmit high currents between two printed circuit boards arranged parallel to each other, and on the other hand is adapted to mechanically fasten the two printed circuit boards together, their distance within a
  • predetermined tolerance range can vary.
  • high current intensities in particular means that per circuit card connector a current of z. B.
  • At least 24 amps preferably at least 32 amps and more preferably even 40 amps and more may be transferable.
  • a printed circuit board connector is a pin contact with a pin axis
  • Circuit board connection area Opposite he has at one end portion of its plug-side end a plug-in area tapering towards the plug-side end.
  • the printed circuit board connector has a connecting section between the printed circuit board connection area and the plug-in area.
  • the printed circuit board connector also has at least one first, starting at the plug-side end and in the direction of
  • PCB connector area extending through its pin axis slot.
  • the printed circuit board connector can, at least in regions, have a symmetry and can, at least in this area, be rotationally symmetrical and / or mirror-symmetrical, in particular axisymmetric.
  • the pin axis may be about an axis of symmetry of the printed circuit board connector or at least a portion of the
  • Circuit board connection area protrude through a first through-contact opening of a first printed circuit board while a on - and in particular also in - the through-contact opening arranged first
  • Plug-in area at least two, in particular the same, in the plugging direction free-standing segments of the printed circuit board connector are formed. These at least two segments each point in the direction of the plug-side end and can be characterized by an at least slight elastic
  • PCB connector can be kept.
  • the printed circuit board connector can press in this way by its at least slight elastic deformation with a corresponding restoring force from the inside against the contact material of the second through-contact opening of the second printed circuit board and thereby a correspondingly high contact force for electrical contacting with a correspondingly high conductance to be able to afford.
  • the printed circuit board connector additionally has a second, likewise at the plug-side end
  • Circuit board connector formed by applying a
  • the printed circuit board connector in addition to the first and the second slot still have one or more other slots, so can have a total of three, four, five, ..., n such slots, where n stands for any natural number. These can generate a corresponding multiplicity of segments.
  • both the contact surface of the PCB connector and the counterforce that he applies against the deformation decreases with the number and / or width of the slots.
  • the printed circuit board connection area which is provided for contacting a first circuit board, is solid, since it thus has no slot. Finally, it can be soldered particularly well to the first printed circuit board.
  • the PCB connector advantageously formed from an at least slightly reversible deformable, electrically conductive material.
  • the printed circuit board connector may be formed of metal, what these mechanical properties and also the electrical
  • Circuit board connector act in its basic form to a rotating part.
  • a system consists of at least a first circuit board and at least one circuit card connector as previously described.
  • the first printed circuit board may have at least one through-contact opening and at least one first electrical contact region arranged at the first through-opening.
  • the first contact region can also be the inside of the respective
  • Circuit board connector between its printed circuit board connection area and its connecting portion have a circumferential collar with which the printed circuit board connector touches on the first printed circuit board.
  • the printed circuit board connector is mechanically particularly stable connected to the first printed circuit board.
  • the printed circuit board connector can also be electrically connected via its collar to the contact region of the
  • the at least one printed circuit board connector plug-side ie first with its plug-in area, by a second
  • Counteracting force are at least slightly compressed elastically and press with the counterforce against the second contact area to contact this with a correspondingly high electrical conductance.
  • Circuit board connector is the second printed circuit board with its at least one through-contact opening within a predetermined
  • the printed circuit board connector finally has the required at least minor deformability.
  • FIG. 1 a - b a printed circuit board connector in different views
  • Fig. 1 c the printed circuit board connector with two printed circuit boards in
  • Fig. 2a - b shows an arrangement of the two printed circuit boards over
  • FIG. 2c the arrangement of the preceding illustration in a plan view.
  • the printed circuit board connector 1 is formed as a pin contact with a pen axis A shown in FIG. 1 b and consists of a
  • the printed circuit board connector 1 is made of metal, but also a different material, such as an electrically conductive or conductive coated plastic, conceivable.
  • the printed circuit board connector 1 has a connection-side end 1 1 and a plug-side end 12. At its connection-side end 1 1, it has a printed circuit board connection area 1 1 1 on. Opposite, it has a plug-in end 122 which tapers towards the plug-side end 12. Between the printed-circuit board connection region 11 1 and the
  • the PCB connector 1 has a pin-shaped Connecting portion 10, whose area is highlighted in Fig. 1 b by means of a curved bracket graphically. Between the connecting section 10 and the printed circuit board connection area 11, the printed circuit board connector 1 has a cylindrical circumferential collar 13.
  • the printed circuit board connector 1 has two, starting at the plug-side end 12 and extending in the direction of the printed circuit board connection area 1 11 through the pin axis A slots S1, S2, namely a first slot S1 and a second slot S2, which intersect at right angles in the pin axis and in the connecting portion 10 end. This is in the
  • Circuit card connector 1 four equal segments 14 formed, which are particularly well visible in Fig. 1 a. At the plug-in end 12 of the printed circuit board connector 1, each of the four segments 14 has a
  • Circuit card connector 1 Fig. 1 c shows the printed circuit board connector 1 with two interconnected by him circuit boards 21, 22, namely a first printed circuit board 21 and a second printed circuit board 22, in cross section. The two
  • Circuit boards 21, 22 each have several
  • the printed circuit board connector 1 is on the one hand with his
  • the printed circuit board connector 1 in the inserted state has a slight taper towards its plug-in area 12. Conversely, he has in the mated state in the direction of his
  • PCB connector area 1 1 1 a slight broadening.
  • the second printed circuit board 22 can therefore be in a predetermined
  • d. H. in the direction of insertion can be the second
  • FIGs. 2a and 2b show the two arranged parallel to each other
  • Circuit boards 21, 22 with tracks thereon 213, 223 in an oblique view and in a side view are, as explained in detail above the example of a printed circuit board connector 1, mechanically and electrically connected to one another via a plurality of printed circuit board connectors 1.
  • the electrical connection is formed between two conductor tracks 213, 123.
  • Fig. 2c shows this arrangement in a plan view. It is easy to see how the printed circuit board connector 1 the

Landscapes

  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Abstract

Im Stand der Technik besteht das Bedürfnis, hohe Stromstärken zwischen zwei parallel zueinander angeordneten Leiterkarten zu übertragen, und die beiden Leiterkarten zudem mechanisch aneinander zu befestigen, wobei ihr Abstand innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs variieren kann. Diese Aufgabe wird gelöst durch einen zumindest geringfügig reversibel verformbaren stiftartigen Leiterkartenverbinder (1 ) mit einer Stiftachse (A), wobei der Leiterkartenverbinder (1 ) zumindest einen ersten, an dem steckseitigen Ende (12) beginnenden und in Richtung des Leiterkartenanschlussbereichs (111) durch die Stiftachse (A) verlaufenden Schlitz (S1) aufweist, durch den zumindest zwei in Steckrichtung weisende Segmente (14) gebildet sind. Insbesondere kann der Leiterkartenverbinder (1) zusätzlich einen zweiten derartigen Schlitz (S2) besitzen, der den ersten Schlitz (S1) in der Stiftachse (A) insbesondere rechtwinklig kreuzt, wodurch sogar vier in Steckrichtung weisende Segmente (14) gebildet sind.

Description

Leiterkartenverbinder
Beschreibung
Die Erfindung geht aus von einem Leiterkartenverbinder nach dem
Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1.
Derartige Leiterkartenverbinder können eingesetzt werden, um zwei in einem gewünschten Abstand parallel zueinander angeordnete Leiterkarten aneinander zu befestigen und miteinander elektrisch zu kontaktieren. Insbesondere dienen die Leiterkartensteckverbinder dann dazu, Ströme hoher Stromstärken zwischen den beiden Leiterkarten zu übertragen. Der Begriff„hohe Stromstärken“ bedeutet dabei und im Folgenden, dass pro Leiterkartenverbinder einen Strom von z. B. mindestens 10 Ampere, insbesondere mindestens 16 Ampere, beispielsweise mindestens 24 Ampere bevorzugt mindestens 32 Ampere und in einer besonders bevorzugten Ausgestaltung sogar 40 Ampere und mehr übertragbar sind.
Stand der Technik
Im Stand der Technik ist es beispielsweise aus der Druckschrift
WO 2018/006892 A1 bekannt, Leiterkarten an ihren Massekontakten durch Schraubbolzen elektrisch und mechanisch miteinander zu verbinden, um Störsignale auf dem kürzesten Weg auf die Gehäusemasse ableiten zu können. Um die bei der Herstellung eines elektrischen Gerätes durch variierende Gehäuseabmessungen unvermeidlich entstehenden geometrischen Abweichungen innerhalb eines vorgegebenen
Toleranzbereichs auszugleichen, wird vorgeschlagen, diese
Schraubbolzen über eine Steckverbindung variabler Einstecktiefe, beispielsweise über einen Tulpenstehbolzen, mit dem Gehäuse zu verbinden.
Nachteilig bei diesem Stand der Technik ist, dass auf diese Weise zwar die Gehäusetoleranzen ausgleichbar sind, nicht aber die Abstände zwischen den einzelnen Leiterkarten, welche in dieser Bauform durch die Form der Schraubbolzen vorgegeben sind. In vielen Fällen hat sich aber gezeigt, dass auch diese Abstände beim Bau elektrischer Geräte einer gewissen Varianz unterworfen sind. Daher besteht ein Bedarf an einer gegenseitigen mechanischen Befestigung und einer elektrischen
Kontaktierung zwischen den beiden eingangs erwähnten Leiterkarten. Dabei soll auch bei einer gleichzeitigen Übertragung der besagten hohen Stromstärken zusätzlich einen entsprechenden mechanischen
Toleranzausgleich gewährleistet.
Das Deutsche Patent- und Markenamt hat in der Prioritätsanmeldung zu vorliegender Anmeldung den folgenden Stand der Technik recherchiert: HARTING: DIN-Signal high curr. FS40A for M-flat.; HARTING: Selection Guide für Mezzanine Anwendungen, Ausgabe 2016-03-18 (Version 2) und HARTING: Steckverbinder DIN 41 612. Ausgabe 2017-03-10 (Version 03.1 1 ).
Aufgabenstellung
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Leiterkartenverbinder anzugeben, der einerseits in der Lage ist, hohe Stromstärken zwischen zwei parallel zueinander angeordneten Leiterkarten zu übertragen, und der andererseits dazu geeignet ist, die beiden Leiterkarten mechanisch aneinander zu befestigen, wobei ihr Abstand innerhalb eines
vorgegebenen Toleranzbereichs variieren kann.
Dabei und im Folgenden bedeutet der Begriff„hohe Stromstärken“ insbesondere, dass pro Leiterkartenverbinder ein Strom von z. B.
mindestens 10 Ampere, insbesondere mindestens 16 Ampere,
beispielsweise mindestens 24 Ampere, bevorzugt mindestens 32 Ampere und besonders bevorzugt sogar 40 Ampere und mehr übertragbar sein kann. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Ein Leiterkartenverbinder ist als Stiftkontakt mit einer Stiftachse
ausgebildet und weist an seinem anschlussseitigen Ende einen
Leiterkartenanschlussbereich auf. Gegenüberliegend besitzt er an einem Endabschnitt seines steckseitigen Endes einen sich zum steckseitigen Ende hin verjüngenden Steckbereich. Der Leiterkartenverbinder weist zwischen dem Leiterkartenanschlussbereich und dem Steckbereich einen Verbindungsabschnitt auf.
Der Leiterkartenverbinder weist weiterhin zumindest einen ersten, an dem steckseitigen Ende beginnenden und in Richtung des
Leiterkartenanschlussbereichs durch seine Stiftachse verlaufenden Schlitz auf.
Der Leiterkartenverbinder kann, zumindest bereichsweise, eine Symmetrie aufweisen und kann, zumindest in diesem Bereich, rotationssymmetrisch und/oder spiegelsymmetrisch, insbesondere achsensymmetrisch, ausgeführt sein.
Bevorzugt kann es sich bei der Stiftachse um eine Symmetrieachse des Leiterkartenverbinders oder zumindest eines Abschnitts des
Leiterkartenverbinders handeln.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Vorteilhafterweise kann der Leiterkartenverbinder mit seinem
Leiterkartenanschlussbereich durch eine erste Durchgangskontaktöffnung einer ersten Leiterkarte ragen und dabei einen an - und insbesondere auch in - der Durchgangskontaktöffnung angeordneten ersten
Kontaktbereich elektrisch leitend kontaktieren.
Von besonderem Vorteil ist, dass in dem Leiterkartenverbinder durch den besagten zumindest einen Schlitz in dessen Verbindungs- und im
Steckbereich zumindest zwei, insbesondere gleiche, in Steckrichtung freistehende Segmente des Leiterkartenverbinders gebildet sind. Diese zumindest zwei Segmente weisen jeweils in Richtung des steckseitigen Endes und können durch eine zumindest geringfügige elastische
Verformung des Leiterkartenverbinders, beispielsweise durch ein
Zusammendrücken seines Steckbereichs, mit ihren freistehenden Enden zumindest geringfügig auf einander zu bewegt werden.
Dies ist zum einen von besonderem Vorteil, weil dadurch eine über den Steckbereich auf den Leiterkartenverbinder gesteckte Kontaktöffnung, z. B. eine Durchgangskontaktöffnung einer zweiten Leiterkarte, zumindest innerhalb des gewünschten Toleranzbereichs entlang der besagten Stiftachse beweglich an dem Verbindungsabschnitt des
Leiterkartenverbinders gehalten sein kann.
Zum anderen ist dies von Vorteil, weil der Leiterkartenverbinder auf diese Weise durch seine zumindest geringfügige elastische Verformung mit einer entsprechenden Rückstellkraft von innen gegen das Kontaktmaterial der zweiten Durchgangskontaktöffnung der zweiten Leiterkarte drücken kann und dadurch eine entsprechend hohe Kontaktkraft zur elektrischen Kontaktierung mit einem entsprechend hohen Leitwert aufzubringen in der Lage ist.
In einer bevorzugten Ausgestaltung besitzt der Leiterkartenverbinder zusätzlich einen zweiten, ebenfalls an dem steckseitigen Ende
beginnenden und in Richtung des Leiterkartenanschlussbereichs verlaufenden Schlitz, der den ersten Schlitz in der besagten Stiftachse, insbesondere rechtwinklig, kreuzt. Dies ist besonders vorteilhaft, weil sich dadurch die Elastizität des Leiterkartenverbinders erhöht. Schließlich werden dadurch vier, insbesondere gleiche, Segmente des
Leiterkartenverbinders gebildet, die unter Aufbringung einer
entsprechenden Gegenkraft insbesondere gleichmäßig z. B. in Richtung der Stiftachse zumindest geringfügig elastisch auslenkbar sind.
Selbstverständlich kann der Leiterkartenverbinder zusätzlich zu dem ersten und dem zweiten Schlitz noch ein oder mehrere weitere Schlitze besitzen, kann also insgesamt drei, vier, fünf, ..., n derartige Schlitze besitzen, wobei n für eine beliebige natürliche Zahl steht. Diese können eine entsprechende Vielzahl an Segmenten erzeugen. Allerdings ist dabei zu beachten, dass sowohl die Kontaktfläche des Leiterkartenverbinders als auch die Gegenkraft, die er gegen die Verformung aufbringt, mit der Anzahl und/oder Breite der Schlitze abnimmt.
Als besonders vorteilhaft hat sich in der Praxis daher die vorgenannte Variante zweier sich in der Stiftachse rechtwinklig kreuzender Schlitze herausgestellt. Dadurch können im Steck- und im Verbindungsabschnitt des Leiterkartenverbinders vier gleiche Segmente gebildet sein, die sich unter einer gleichmäßigen Belastung gleichmäßig verformen.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung endet der Schlitz / enden die Schlitze entweder im Verbindungsabschnitt oder spätestens am Ende des Verbindungsabschnitts. Dies ist besonders vorteilhaft, weil auf diese
Weise der Leiterkartenanschlussbereich, der für die Kontaktierung einer ersten Leiterkarte vorgesehen ist, massiv ausgebildet ist, da er somit keinen Schlitz aufweist. Schließlich kann er dadurch besonders gut an der ersten Leiterkarte verlötet werden.
Zu seiner besagten elastischen Verformung beim Stecken mit einer Kontaktöffnung, z. B. der Kontaktöffnung einer zweiten Leiterkarte, ist der Leiterkartenverbinder vorteilhafterweise aus einem zumindest geringfügig reversibel verformbaren, elektrisch leitfähigen Material gebildet.
Insbesondere kann der Leiterkartenverbinder aus Metall gebildet sein, was diese mechanischen Eigenschaften und zudem die elektrische
Leitfähigkeit vorteilhaft begünstigt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann es sich bei dem
Leiterkartenverbinder in seiner Grundform um ein Drehteil handeln.
Dadurch ist er sehr stabil und automatisiert und damit kostengünstig herstellbar. Insbesondere kann der mindestens eine Schlitz mit nur geringem Aufwand, z. B. durch Sägen oder Fräsen, in den Stiftkontakt eingebracht sein.
Ein System besteht aus mindestens einer ersten Leiterkarte und mindestens einem Leiterkartenverbinder, wie er zuvor beschrieben wurde. Die erste Leiterkarte kann mindestens eine Durchgangskontaktöffnung und mindestens einen an der ersten Durchgangsöffnung angeordneten ersten elektrischen Kontaktbereich besitzen. Insbesondere kann der erste Kontaktbereich auch die Innenseite der jeweiligen
Durchgangskontaktöffnung bedecken.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der mindestens eine
Leiterkartenverbinder zwischen seinem Leiterkartenanschlussbereich und seinem Verbindungsabschnitt einen umlaufenden Kragen aufweisen, mit dem der Leiterkartenverbinder auf der ersten Leiterkarte aufsetzt. Dadurch ist der Leiterkartenverbinder mechanisch besonders stabil mit der ersten Leiterkarte verbunden. Weiterhin kann der Leiterkartenverbinder auch über seinen Kragen elektrisch mit dem Kontaktbereich der
Durchgangskontaktöffnung der ersten Leiterkarte kontaktieren,
insbesondere daran verlötet sein, wodurch sich die gemeinsame
Kontaktfläche und damit die Stromstärke des darüber zu übertragbaren elektrischen Stroms vergrößert. Weiterhin kann der mindestens eine Leiterkartenverbinder steckseitig, d. h. zunächst mit seinem Steckbereich, durch eine zweite
Durchgangskontaktöffnung einer zweiten Leiterkarte gesteckt werden und diese zweite Leiterkarte an einem an der zweiten
Durchgangskontaktöffnung angeordneten zweiten Kontaktbereich elektrisch kontaktieren.
Dabei kann der Steckbereich des mindestens einen Leiterkartenverbinders durch eine zumindest geringfügige Verformung des
Verbindungsabschnitts unter Aufbringung einer entsprechenden
Gegenkraft zumindest geringfügig elastisch komprimiert werden und mit der Gegenkraft gegen den zweiten Kontaktbereich drücken, um diesen mit einem entsprechend hohen elektrischen Leitwert zu kontaktieren.
Durch eine zumindest geringfügige Verformbarkeit des
Leiterkartenverbinders ist die zweite Leiterkarte mit ihrer mindestens eine Durchgangskontaktöffnung innerhalb eines vorgegebenen
Toleranzbereichs in Richtung der ersten Leiterkarte und/oder in
entgegengesetzter Richtung beweglich an dem Leiterkartenverbinder gehalten. Dies ist besonders vorteilhaft, um beim Gerätebau Toleranzen auszugleichen. Die zweite Leiterkarte kann schließlich durch diese
Bauform auch im bereits montierten Zustand in dem vorgegebenen
Toleranzbereich auf die erste Leiterkarte zu oder von ihre wegbewegt werden. Durch seinen mindestens einen Schlitz und insbesondere sein zumindest geringfügig reversibel verformbares Material, insbesondere Metall, weist der Leiterkartenverbinder schließlich die dafür benötigte zumindest geringfügige Verformbarkeit auf. Ausführungsbeispiel
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 a - b einen Leiterkartenverbinder in verschiedenen Ansichten;
Fig. 1 c den Leiterkartenverbinder mit zwei Leiterkarten im
Querschnitt;
Fig. 2a - b eine Anordnung aus den beiden Leiterkarten, die über
mehrere Leiterkartenverbinder miteinander verbunden sind;
Fig. 2c die Anordnung aus der vorangegangenen Darstellung in einer Draufsicht.
Die Figuren enthalten teilweise vereinfachte, schematische Darstellungen. Zum Teil werden für gleiche, aber gegebenenfalls nicht identische
Elemente identische Bezugszeichen verwendet. Verschiedene Ansichten gleicher Elemente könnten unterschiedlich skaliert sein.
Die Fig. 1 a - b zeigen einen Leiterkartenverbinder 1. Der Leiterkartenverbinder 1 ist als Stiftkontakt mit einer in der Fig. 1 b eingezeichneten Stiftachse A ausgebildet und besteht aus einem
zumindest geringfügig reversibel verformbaren, elektrisch leitfähigen Material. Im vorliegenden Fall besteht der Leiterkartenverbinder 1 aus Metall, jedoch ist auch ein anders Material, beispielsweise ein elektrisch leitfähiger oder leitfähig beschichteter Kunststoff, denkbar.
Der Leiterkartenverbinder 1 besitzt ein anschlussseitiges Ende 1 1 und ein steckseitiges Ende 12. An seinem anschlussseitigen Ende 1 1 weist er einen Leiterkartenanschlussbereich 1 1 1 auf. Gegenüberliegend besitzt er einen sich zum steckseitigen Ende 12 hin verjüngenden Steckbereich 122. Zwischen dem Leiterkartenanschlussbereich 1 1 1 und dem
Steckbereich 122 weist der Leiterkartenverbinder 1 einen stiftförmigen Verbindungsabschnitt 10 auf, dessen Bereich in der Fig. 1 b mit Hilfe einer geschwungenen Klammer graphisch hervorgehoben ist. Zwischen dem Verbindungsabschnitt 10 und dem Leiterkartenanschlussbereich 1 11 besitzt der Leiterkartenverbinder 1 einen zylinderförmigen, umlaufenden Kragen 13.
Der Leiterkartenverbinder 1 besitzt zwei, an dem steckseitigen Ende 12 beginnende und in Richtung des Leiterkartenanschlussbereichs 1 11 durch die Stiftachse A verlaufende Schlitze S1 , S2, nämlich ein erster Schlitz S1 und ein zweiter Schlitz S2, welche sich in der Stiftachse rechtwinklig kreuzen und im Verbindungsabschnitt 10 enden. Dadurch sind im
Leiterkartenverbinder 1 vier gleiche Segmente 14 gebildet, die in der Fig. 1 a besonders gut zu sehen sind. Am steckseitigen Ende 12 des Leiterkartenverbinders 1 besitzt jedes der vier Segmente 14 ein
freistehendes Ende, das aus Übersichtlichkeitsgründen nicht mit einem separaten Bezugszeichen versehen ist. Die Segmente 14 weisen mit ihren frei stehenden Enden gemeinsam in Steckrichtung des
Leiterkartenverbinders 1. Die Fig. 1 c zeigt den Leiterkartenverbinder 1 mit zwei durch ihn verbundenen Leiterkarten 21 , 22, nämlich einer ersten Leiterkarte 21 und einer zweiten Leiterkarte 22, im Querschnitt. Die beiden
Leiterkarten 21 , 22 besitzen jeweils mehrere
Durchgangskontaktöffnungen 210, 220.
Der Leiterkartenverbinder 1 ist einerseits mit seinem
Leiterkartenanschlussbereich 1 1 1 durch eine der
Durchgangskontaktöffnungen 210 der ersten Leiterkarte 21 gesteckt und an dem daran, auch innenseitig befindlichen Kontaktbereich 228 (gezeigt in Fig. 2c) verlötet. Gleichzeitig setzt er mit seinem Kragen 13 auf der zweiten Leiterkarte 21 auf. Weiterhin ist leicht erkennbar, dass der Leiterkartenverbinder 1
andererseits zur elektrischen Verbindung der beiden Leiterkarten 21 , 22 mit seinem Steckbereich 122 zuvor durch die
Durchgangskontaktöffnung 220 der zweiten Leiterkarte 22 geführt wurde und diese nun mit einem dem Steckbereich 122 benachbarten Teil seines Verbindungsabschnitts 10 elektrisch kontaktierend durchgreift. Dabei wurden beim Einführen des Steckbereichs 122 in die
Durchgangskontaktöffnung 220 die jeweiligen freistehenden Enden der vier Segmente 14 unter einer geringfügen elastischen Verformung der Segmente 14 auf einander zu bewegt. Dadurch bringen die Segmente 14 eine entsprechende Gegenkraft auf, mit der sie gegen ein in der
Durchgangsöffnung 220 angeordnetes Kontaktmaterial, welches
Bestandteil des Kontaktbereichs 228 ist, drücken. Auf diese Weise findet eine mechanische Befestigung und eine elektrische Kontaktierung zwischen den beiden Leiterkarten 21 , 22 statt, wobei die elektrische Kontaktierung durch die entsprechend hohe Kontaktkraft einen besonders guten Leitwert besitzt. Die mechanische Befestigung besitzt gleichzeitig die gewünschte Toleranz.
Durch diese Verformung sind die vier Segmente 14 in gestecktem Zustand mit ihren frei stehenden Enden geringfügig auf einander zu gerichtet.
Somit besitzt der Leiterkartenverbinder 1 im gesteckten Zustand einen zu seinem Steckbereich 12 hin eine geringfügige Verjüngung. Umgekehrt besitzt er im gesteckten Zustand in Richtung seines
Leiterkartenanschlussbereichs 1 1 1 eine geringfügige Verbreiterung.
Die zweite Leiterkarte 22 lässt sich daher in einem vorgegebenen
Toleranzbereich etwas tiefer, aber idealerweise nicht beliebig tief, auf den Verbindungsbereich 10 des Leiterkartenverbinders 1 stecken. In umgekehrter Richtung, d. h. in Steckrichtung, lässt sich die zweite
Leiterkarte 22 auch wieder davon weg und/oder komplett davon abziehen. Mit andern Worten kann der Leiterkartenverbinder 1 mit seinem
Verbindungsbereich 10 noch etwas tiefer in die
Durchgangskontaktöffnung 220 der zweiten Leiterkarte 22 eingesteckt oder wieder etwas weiter herausgezogen werden. Beim tieferen
Hineinstecken des Leiterkartenverbinders 1 bewegen sich die
Segmente 14 mit ihren frei stehenden Enden noch etwas stärker elastisch auf einander zu. Beim leichten Herausziehen des Leiterkartenverbinders 1 bewegen sie sich wieder etwas stärker voneinander weg. Dadurch ist ein Toleranzbereich gegeben, innerhalb welchem die Einstecktiefe variieren kann. Somit lässt sich auch ein Abstand D der beiden Leiterkarten 21 , 22 innerhalb des dadurch vorgegebenen Toleranzbereichs variieren, während gleichzeitig die elektrische Kontaktierung für große Stromstärken, z. B. >
10 Ampere, gewährleistet ist. Die Fig. 2a und 2b zeigen die beiden parallel zueinander angeordneten
Leiterkarten 21 , 22 mit darauf befindlichen Leiterbahnen 213, 223 in einer Schrägansicht und in einer Seitenansicht. Die beiden Leiterkarten 21 , 22 sind, wie oben am Beispiel eines Leiterkartenverbinders 1 ausführlich erläutert, über mehrere Leiterkartenverbinder 1 mechanisch und elektrisch miteinander verbunden. Die elektrische Verbindung ist dabei zwischen je zwei Leiterbahnen 213, 123 gebildet.
Die Fig. 2c zeigt diese Anordnung in einer Draufsicht. Es ist gut zu erkennen, wie der Leiterkartenverbinder 1 die
Durchgangskontaktöffnung 220 der zweiten Leiterkarte 22 durchgreift und mit seinem steckseitigen Ende 12 aus der zweiten Leiterkarte 22 herausragt, wodurch er die entsprechende Leiterbahn 223 an deren Kontaktbereich 228 elektrisch kontaktiert. Auch wenn in den Figuren verschiedene Aspekte oder Merkmale der Erfindung jeweils in Kombination gezeigt sind, ist für den Fachmann - soweit nicht anders angegeben - ersichtlich, dass die dargestellten und diskutierten Kombinationen nicht die einzig möglichen sind. Insbesondere können einander entsprechende Einheiten oder Merkmalskomplexe aus unterschiedlichen Ausführungsbeispielen miteinander ausgetauscht werden.
Leiterkartenverbinder
Bezugszeichenliste
1 Leiterkartenverbinder
10 Verbindungsabschnitt
11 anschlussseitiges Ende
1 1 1 Leiterkartenanschlussbereich 12 steckseitiges Ende
122 Steckbereich
13 Kragen
21 erste Leiterkarte
210 erste Durchgangskontaktöffnung
213 erste Leiterbahn
22 zweite Leiterkarte
220 zweite Durchgangskontaktöffnung
223 zweite Leiterbahn
228 zweiter Kontaktbereich
A Stiftachse
D Abstand der Leiterkarten
S1 , S2 erster, zweiter Schlitz

Claims

Leiterkartenverbinder Ansprüche
1. Leiterkartenverbinder (1 ) zur Übertragung hoher Stromstärken
zwischen zwei parallelen Leiterkarten (21 , 22) und zur gegenseitigen Befestigung derselben, wobei der Leiterkartenverbinder (1 ) als Stiftkontakt mit einer Stiftachse (A) ausgebildet ist und an seinem anschlussseitigen Ende (1 1 ) einen Leiterkartenanschlussbereich (1 1 1 ) aufweist und gegenüberliegend an einem Endabschnitt seines steckseitigen Endes (12) einen sich zum steckseitigen Ende (12) hin verjüngenden Steckbereich (12) besitzt, wobei der
Leiterkartenverbinder (1 ) zwischen dem
Leiterkartenanschlussbereich (11 1 ) und dem Steckbereich (12) einen Verbindungsabschnitt (13) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Leiterkartenverbinder (1 ) zumindest einen ersten, an dem steckseitigen Ende (12) beginnenden und in Richtung des
Leiterkartenanschlussbereichs (11 1 ) durch die Stiftachse (A) verlaufenden Schlitz (S1 ) aufweist, durch den zumindest zwei in Steckrichtung weisende Segmente (14) gebildet sind.
2. Leiterkartenverbinder (1 ) nach Anspruch 1 dadurch
gekennzeichnet, dass der Leiterkartenverbinder (1 ) zusätzlich einen zweiten, ebenfalls an dem steckseitigen Ende (12) beginnenden und in Richtung des Leiterkartenanschlussbereichs (1 1 1 ) verlaufenden Schlitz (S2) besitzt, der den ersten Schlitz (S1 ) in der Stiftachse (A) kreuzt, wodurch vier in Steckrichtung weisende Segmente (14) gebildet sind.
3. Leiterkartenverbinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiterkartenverbinder zusätzlich zu dem ersten Schlitz (S1 ) und dem zweiten Schlitz (S2) noch ein oder mehrere weitere Schlitze besitzt, welche an dem steckseitigen Ende (12) beginnen und in Richtung des Leiterkartenanschlussbereichs (1 1 1 ) durch die
Stiftachse (A) verlaufenden, wodurch zusätzlich zu den besagten vier Segmenten (14) noch weitere Segmente gebildet sind.
4. Leiterkartenverbinder (1 ) nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, dass der erste (S1 ) und der zweite Schlitz (S2) sich in der Stiftachse (A) rechtwinklig kreuzen.
5. Leiterkartenverbinder (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (S1 , S2) entweder im Verbindungsabschnitt (10) oder spätestens am Ende des
Verbindungsabschnitts (10) enden.
6. Leiterkartenverbinder (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Leiterkartenverbinder (1 ) aus einem zumindest geringfügig reversibel verformbaren, elektrisch leitfähigen Material gebildet ist.
7. Leiterkartenverbinder (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiterkartenverbinder (1 ) aus Metall gebildet ist.
8. Leiterkartenverbinder (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem
Leiterkartenverbinder (1 ) um ein Drehteil handelt.
9. Leiterkartenverbinder (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitz (S1 ) oder die Schlitze (S1 , S2) durch Sägen oder Fräsen in den Leiterkartenverbinder (1 ) eingebracht sind.
10. Leiterkartenverbinder (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiterkartenverbinder (1 ) zumindest abschnittsweise symmetrisch geformt ist, und dass es sich bei der Stiftachse (A) zumindest bereichsweise um eine
Symmetrieachse des Leiterkartenverbinders (1 ) handelt.
11. System aus zumindest einer ersten Leiterkarte (21 ) und zumindest einem Leiterkartenverbinder (22) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Leiterkartenverbinder (1 ) mit seinem Leiterkartenanschlussbereich (1 1 1 ) durch eine erste Durchgangskontaktöffnung (210) der ersten Leiterkarte (21 ) ragt und mit der ersten Leiterkarte (21 ) an einem an der ersten Durchgangsöffnung (210) angeordneten ersten
Kontaktbereich der ersten Leiterkarte (21 ) in elektrischem Kontakt steht.
12. System gemäß Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Leiterkartenverbinder (1 ) zwischen seinem
Leiterkartenanschlussbereich (11 1 ) und seinem
Verbindungsabschnitt (10) einen umlaufenden Kragen (13) aufweist, mit dem der Leiterkartenverbinder (1 ) auf der ersten Leiterkarte (21 ) aufsetzt.
13. System gemäß einem der Ansprüche 11 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, dass der zumindest eine Leiterkartenverbinder (1 ) mit seinem Steckbereich (12) durch eine zweite
Durchgangskontaktöffnung (220) einer zweiten Leiterkarte (22) gesteckt ist und diese an einem dort befindlichen zweiten
Kontaktbereich (228) elektrisch kontaktiert.
14. System gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Leiterkartenverbinder (1 ) durch eine zumindest geringfügige Verformung der Segmente (14) unter Aufbringung einer entsprechenden Gegenkraft zumindest abschnittsweise geringfügig elastisch komprimiert ist und mit der entsprechenden Gegenkraft von innen gegen die zweite Durchgangskontaktöffnung (220) drückt um diesen mit einem entsprechend hohen elektrischen Leitwert an dem dort angeordneten Kontaktbereich (228) elektrisch zu kontaktieren.
15. System gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Leiterkarte (22) durch eine zumindest geringfügige
Verformbarkeit des zumindest einen Leiterkartenverbinders (1 ) mit ihrer mindestens einen Durchgangskontaktöffnung (220) innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs in Richtung der ersten Leiterkarte (21 ) und/oder in entgegengesetzter Richtung beweglich an dem Leiterkartenverbinder (1 ) gehalten ist.
16. System gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Leiterkartenverbinder (1 ) durch seinen mindestens einen Schlitz (S1 , S2) die besagte zumindest geringfügige
Verformbarkeit aufweist.
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