WO2004105192A1 - Kontaktleiste zur elektrischen kontaktierung von beidseitig auf einer leiterplatte verlaufenden metallischen leiterbahnen - Google Patents

Kontaktleiste zur elektrischen kontaktierung von beidseitig auf einer leiterplatte verlaufenden metallischen leiterbahnen Download PDF

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WO2004105192A1
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Eric Lude
Thomas SCHÜPPLER
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H01R12/70Coupling devices
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    • H01R13/7031Shorting, shunting or bussing of different terminals interrupted or effected on engagement of coupling part, e.g. for ESD protection, line continuity
    • H01R13/7034Shorting, shunting or bussing of different terminals interrupted or effected on engagement of coupling part, e.g. for ESD protection, line continuity the terminals being in direct electric contact separated by double sided connecting element

Definitions

  • the invention relates to a contact strip for the electrical contacting of metallic conductor tracks running on both sides on a printed circuit board, the contact strip having a base body with resilient contact elements arranged opposite one another in its longitudinal direction in such a way that between the opposing contact elements the printed circuit board with an end face for producing a electrical contacting of their conductor tracks with the contact elements can be inserted, with mutually opposite contact elements within the base body being electrically insulated from one another.
  • Such contact strips are commonly known, for example, as so-called PCI connectors, which, for. B. on the motherboards of computers. Since the PCI connectors mentioned are only used for low currents and voltages, the individual contact elements of the PCI connectors can be arranged very closely together without reducing the dielectric strength of the connector - For example, from US patent application US
  • a contact strip for use in computer systems for example for receiving processors or memory cards, is known.
  • Opposing contact elements are electrically isolated from one another in the base body of the known contact list. Since no problems with regard to the dielectric strength are to be expected in the voltage range in which the known contact strip is used, the opposing contact elements can be used without be arranged close to each other. Further contact strips for use at very low voltages are also known from US Pat. Nos. 6,309,262, 6,149,468, 5,509,826 and 5,848,920.
  • a connector is known from a product catalog from Magnum (Cooper Bussmann) “Terminal Blocks Catalog, 2003”, page 59, under the name “Edge Connectors, Series 15104”.
  • opposing contact elements are electrically connected to each other and adjacent contact elements are spaced apart from one another in comparison to the PCI connector mentioned at the outset in order to ensure a relatively high dielectric strength of this connector.
  • To contact a circuit board with metallic conductor tracks arranged on its surface one is inserted between the opposite contact elements and held in position by the spring force of the individual contact elements.
  • This embodiment has a comparatively large space requirement, in particular due to the large distance between the adjacent contact elements.
  • the invention has for its object to provide a contact strip of the type mentioned above, which has a relatively high dielectric strength with a relatively small size.
  • This object is achieved according to the invention by providing in the base body a recess which runs in the longitudinal direction between the mutually opposite contact elements and which partially surrounds the end face of the printed circuit board in such a way that between the opposite contact elements have an extended creepage distance.
  • the electrical creepage distance between two opposing contact elements when the printed circuit board is inserted is increased in that an end face of the printed circuit board is at least partially surrounded by the recess; the creepage distance is significantly extended by this labyrinthine design.
  • an inserted circuit board can be mechanically stabilized in this way.
  • An advantageous embodiment of this embodiment also provides that the base body has a web arranged in its longitudinal direction between the opposing contact elements and the recess is arranged in the web.
  • the configuration of the web with the recess allows the creepage distance between two opposing contact elements to be extended particularly advantageously, which further increases the dielectric strength of the contact strip.
  • each contact element has at least two contact points for making electrical contact with a metallic conductor track running on the printed circuit board.
  • An advantageous embodiment of the contact strip according to the invention provides that the contact elements are wave-shaped in the area of their contact points. This configuration makes it particularly advantageously possible for the required number of contact points (for example two) to always be connected to the corresponding conductor track of the printed circuit board, since one is in the area of its contact points undulating contact element can be placed particularly flexibly on the circuit board.
  • Area of their contact points are slotted at least once in their longitudinal direction. This makes it particularly advantageously possible to ensure that the contact elements with their contact points can adapt flexibly to the position of the printed circuit board, even when the printed circuit board is inserted obliquely or tilted.
  • a further advantageous embodiment of the contact strip according to the invention further provides that the contact elements are biased in the direction of the respectively opposite contact element in such a way that an electrical contact is made between such contact elements in the absence of a printed circuit board.
  • the contact strip can advantageously be monitored in this way to determine whether a printed circuit board is inserted.
  • a further advantageous embodiment of the contact strip according to the invention also provides that the contact elements are each connected to an electrical supply line with connections arranged on the base body in one plane, the connections of adjacent contact elements being arranged offset in relation to one another in the plane. To this In this way, the space required by the electrical connections can be kept as small as possible while maintaining the dielectric strength.
  • the contact elements are each connected to an electrical supply line with connections arranged on the base body in at least two levels, the connections of adjacent contact elements being arranged on different levels.
  • the electrical connections arranged on at least two levels in turn largely reduce the space requirement with the same dielectric strength.
  • connections are provided with clamping screws for fastening electrical lines to be connected to the respective connections.
  • the contact strip can be connected particularly easily via its respective connections to further electrical lines.
  • Figure 1 shows an embodiment of an inventive
  • FIG. 2 a cross-sectional view of the contact strip shown in FIG. 1 with inserted circuit board
  • FIG. 3 an enlarged representation of an exemplary embodiment of contact elements
  • FIG. 4 a further exemplary embodiment of contact elements according to the invention and in FIG
  • Figure 5 shows an embodiment of an inventive
  • FIG. 1 shows a contact strip 1 with a base body 2.
  • resilient contact elements 3, 3a, 3b, 3c are arranged in two rows lying opposite one another in its longitudinal direction.
  • the contact elements consist of an electrically conductive material and are designed to be resilient in the direction of one another. In each case two opposing contact elements (for example 3a and 3b) are electrically insulated from one another.
  • the contact elements 3, 3a, 3b, 3c are surrounded by a box-shaped border 4, which is intended to prevent mechanical damage to the contact elements, for example during storage and transport and careless handling of the contact strip.
  • this printed circuit board For contacting conductor tracks provided on a printed circuit board, this printed circuit board is inserted with its end face from above between the rows of contact elements 3, 3a, 3b, c lying opposite one another. Longitudinal guides 6 provided in the border 4 simplify precise placement of the printed circuit board when it is inserted between the contact elements 3, 3a, 3b, 3c and, when the printed circuit board is inserted, stabilize its position mechanically.
  • FIG. 2 A cross-sectional view of the contact strip according to FIG. 1 is shown in FIG. 2 with the printed circuit board inserted.
  • the same reference numerals as in FIG. 1 have been used for corresponding components.
  • the position of an inserted circuit board 11 between the two rows of contact elements, one of which can be clearly seen in FIG contact elements 3a and 3b (see FIG. 1) are shown here by way of example.
  • a so-called “double-story” construction of the contact strip with connections lying on two levels one above the other (for example, 5a and 5c) can also be seen in FIG. 2.
  • An electrical connection 12 is schematically indicated as an example between the contact element 3b and an electrical connection 5b Such an electrical connection also exists, for example, between the contact element 3a and the electrical connection 5a.
  • a further contact element 3c see FIG.
  • FIG. 2 also shows a schematic illustration of a clamping screw 13 for the electrical connection 5b, with the aid of which a cable lug inserted into the electrical connection 5b can be clamped, for example.
  • Such clamping screws are also in the other electrical
  • connections of the contact strip can be used. In addition to the two-story construction of the contact strip shown in FIG of course, any higher number of connection levels is also conceivable.
  • FIG. 3 shows the contact elements 3a and 3b in a greatly enlarged view.
  • the printed circuit board 11 (see FIG. 2) is inserted between the opposing contact elements 3a, 3b.
  • the printed circuit board 11 is provided with metallic conductor tracks 21 and 22, each of which represents separate cable guides on the printed circuit board. Consequently, the conductor tracks 21 and 22 are not necessarily at the same voltage potential and do not carry the same currents.
  • the conductor tracks 21, 22 represent separate current paths, the contact elements 3a and 3b must also be electrically insulated from one another.
  • the longitudinal extension of the contact strip can be reduced by a factor of 2 with a constant number of contacted conductor tracks compared to an embodiment in which the Conductor tracks 21 and 22 would be at the same potential and therefore no electrical insulation of the contact elements 3a and 3b from one another is provided.
  • the contact elements 3a and 3b are designed such that they each have at least two separate contact points with the Conductor 21 and 22 come into electrical connection on the circuit board 11.
  • the contact elements 3a and 3b according to FIG. 3 are advantageously designed in a wave shape in the region of their contact points 23. This wave-shaped configuration also ensures that the contact elements 3a, 3b can adapt flexibly to the conductor tracks 21, 22, for example, even in the case of a slightly inclined position of the printed circuit board 11.
  • the embodiment with at least two contact points 23, which are located separately from each other, for each contact element 3a or 3b means, on the one hand, that approximately half of the current flowing between a conductor track 21 or 22 and a contact element 3a or 3b is conducted per contact point 23 must and thus a lower heat development occurs at the contact points 23.
  • appropriate heat dissipation to the surroundings of each contact point 23 can also take place.
  • the number of contact points 23 per contact element 3a, 3b can be increased as desired in order to further improve the effects mentioned.
  • creepage distances are particularly advantageously extended when this recess 24 runs on a web 25 arranged on the base body. In such a case, creepage distances as long as possible arise between any two points of the contact elements 3a and 3b by means of a labyrinthine structure.
  • FIG. 3 shows a possible embodiment of a contact element.
  • the contact element 3b (see FIG. 3) is shown here as an example.
  • a front view B of the contact element 3b is shown.
  • the contact element 3b has a slot 33 between two side arms 31 and 32, that is to say is once slotted.
  • the individual contact points 23 are divided by a slotted design into at least two contact point pairs 23a and 23b per contact point 23, which are separated from one another by the slot 33. In this way, a further improved heat dissipation per contact point 23a or 23b can be achieved.
  • FIG. 5 finally shows a plan view of a contact strip 1, in which the same components are identified by the same reference numbers as in the previous figures.
  • Another possible embodiment of the electrical connections 5 is to be shown on the basis of FIG.
  • This embodiment can also achieve the required distance between two adjacent electrical connections, for example 41 and 42, so that the required dielectric strength is given.
  • Contact strips of the type described can for example in electrical devices such. B.
  • electrical protection or control devices where they can be easily connected to a housing of the corresponding electrical device due to their relatively stable design.
  • Printed circuit boards with appropriate circuits can be inserted into such a contact strip.
  • Such an electrical device can be very flexibly equipped with printed circuit boards.
  • the illustrated embodiment in particular with the electrically insulated contact elements lying opposite each other, allows the length of such a contact strip to be significantly reduced while the number of contacted conductor tracks on the printed circuit board remains the same. This is particularly important since, in the case of the electrical devices mentioned, there are often restrictions in the spatial expansion, in particular in the width and height of the electrical devices.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kontaktleiste (1) zur elektri­schen Kontaktierung von beidseitig auf einer Leiterplatte (11) verlaufenden metallischen Leiterbahnen (21, 22), wobei die Kontaktleiste (1) einen Grundkörper (2) mit in seiner Längsrichtung derart gegenüberliegend angeordneten, federnden Kontaktelementen (3, 3a, 3b, 3c) aufweist, dass zwischen den einander gegenüberliegenden Kontaktelementen (3, 3a, 3b, 3c) die Leiterplatte (11) mit einer Stirnseite zur Herstellung einer elektrischen Kontaktierung ihrer Leiterbahnen (21, 22) mit den Kontaktelementen (3, 3a, 3b, 3c) einschiebbar ist, wobei jeweils einander gegenüberliegende Kontaktelemente (3a, 3b) innerhalb des Grundkörpers (2) elektrisch voneinander isoliert sind. Um eine solche Kontaktleiste bei geringem Platzbedarf möglichst spannungsfest auszugestalten, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass in dem Grundkörper (2) eine in seiner Längs­richtung zwischen den einander gegenüberliegenden Kontaktele­menten (3, 3a, 3b, 3c) verlaufende Ausnehmung (24) vorgesehen ist, die bei eingeschobener Leiterplatte (11) deren Stirn­seite derart teilweise umgibt, dass zwischen einander gegen­überliegenden Kontaktelementen (z. B. 3a, 3b) ein verlängerter Kriechweg besteht.

Description

Beschreibung
Kontaktleiste zur elektrischen Kontaktierung von beidseitig auf einer Leiterplatte verlaufenden metallischen Leiterbahnen
Die Erfindung betrifft eine Kontaktleiste zur elektrischen Kontaktierung von beidseitig auf einer Leiterplatte verlaufenden metallischen Leiterbahnen, wobei die Kontaktleiste einen Grundkörper mit in seiner Längsrichtung derart gegen- überliegend angeordneten, federnden Kontaktelernenten aufweist, dass zwischen den einander gegenüberliegenden Kontaktelementen die Leiterplatte mit einer Stirnseite zur Herstellung einer elektrischen Kontaktierung ihrer Leiterbahnen mit den Kontaktelementen einschiebbar ist, wobei jeweils ein- ander gegenüberliegende Kontaktelemente innerhalb des Grundkörpers elektrisch voneinander isoliert sind.
Solche Kontaktleisten sind landläufig beispielsweise als sog. PCI -Steckverbinder bekannt, die z. B. auf Hauptplatinen („Motherboards") von Computern angeordnet sind. Da die genannten PCI-Steckverbinder nur für geringe Ströme und Spannungen verwendet werden, können die einzelnen Kontaktelemente der PCI-Steckverbinder sehr eng benachbart angeordnet werden, ohne die Spannungsfestigkeit des Steckverbinders zu verrin- gern. So ist beispielsweise aus der US-Patentanmeldung US
2002/0009929 eine Kontaktleiste zum Einsatz in Computersystemen, beispielsweise zur Aufnahme von Prozessoren oder Speicherkarten, bekannt. Einander gegenüberliegende Kontaktelemente sind im Grundkörper der bekannten Kontaktliste elektrisch voneinander isoliert. Da in dem Spannungsbereich, in dem die bekannte Kontaktleiste verwendet wird, keine Probleme hinsichtlich der Spannungsfestigkeit zu erwarten sind, können die einander gegenüberliegenden Kontaktelemente ohne weiteres raumnah zueinander angeordnet sein. Weitere Kontakt- leisten für den Einsatz bei kleinsten Spannungen sind ferner aus den US-Patentschriften US 6,309,262, US 6,149,468, US 5,509,826 und US 5,848,920 bekannt.
Aus einem Produktkatalog der Fa. Magnum (Cooper Bussmann) „Terminal Blocks Catalog, 2003", Seite 59, ist schließlich unter der Bezeichnung „Edge Connectors, Series 15104" ein Steckverbinder bekannt. Bei dem bekannten Steckverbinder sind allerdings jeweils gegenüberliegende Kontaktelemente miteinander elektrisch verbunden und jeweils benachbarte Kontaktelemente weisen einen im Vergleich zu dem eingangs genannten PCI-Steckverbinder erhöhten Abstand zueinander auf, um eine relativ hohe Spannungsfestigkeit dieses Steckverbin- ders zu gewährleisten. Zur Kontaktierung einer Leiterplatte mit auf ihrer Oberfläche angeordneten metallischen Leiterbahnen wird eine solche jeweils zwischen die gegenüberliegenden Kontaktelemente eingeschoben und durch die Federkraft der einzelnen Kontaktelemente in ihrer Position gehalten. Diese Ausführung besitzt insbesondere durch den großen Abstand der benachbarten Kontaktelemente zueinander einen vergleichsweise hohen Platzbedarf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kontaktleiste der oben genannten Art anzugeben, die bei relativ geringer Baugröße eine vergleichsweise hohe Spannungsfestigkeit besitzt .
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, in dem Grundkörper eine in seiner Längsrichtung zwischen den einander gegenüberliegenden Kontaktelementen verlaufende Ausnehmung vorgesehen ist, die bei eingeschobener Leiterplatte deren Stirnseite derart teilweise umgibt, dass zwischen einan- der gegenüberliegenden Kontaktelementen ein verlängerter Kriechweg besteht. Auf diese Weise wird der elektrische Kriechweg zwischen zwei sich gegenüberliegenden Kontaktelementen bei eingeschobener Leiterplatte dadurch vergrößert, dass eine Stirnseite der Leiterplatte zumindest teilweise von der Ausnehmung umgeben ist; der Kriechweg wird durch diese labyrinthartige Ausgestaltung deutlich verlängert. Ferner kann eine eingeschobene Leiterplatte hierdurch mechanisch stabilisiert werden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung dieser Ausführungsform sieht zudem vor, dass der Grundkörper einen in seiner Längsrichtung zwischen den einander gegenüberliegenden Kontaktelementen angeordneten Steg aufweist und die Ausnehmung in dem Steg angeordnet ist. Durch die Ausgestaltung des Steges mit der Ausnehmung lässt sich der Kriechweg zwischen je zwei gegenüberliegenden Kontaktelementen besonders vorteilhaft weiter verlängern, wodurch sich die Spannungsfestigkeit der Kontaktleiste weiter erhöht.
Um zusätzlich eine erhöhte Stromfestigkeit zu erreichen, weist jedes Kontaktelement mindestens zwei Kontaktstellen zur elektrischen Kontaktierung jeweils einer auf der Leiterplatte verlaufenden metallischen Leiterbahn auf.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kontaktleiste sieht vor, dass die Kontaktelemente im Bereich ihrer Kontaktstellen wellenförmig ausgebildet sind. Durch diese Ausgestaltung lässt sich besonders vorteilhaft erreichen, dass immer die geforderte Anzahl an Kontaktstellen (z. B. zwei) mit der entsprechenden Leiterbahn der Leiterplatte in Verbindung steht, da ein in dem Bereich seiner Kontaktstellen wellenförmig ausgebildetes Kontaktelement sich besonders flexibel an die Leiterplatte anlegen kann.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsge- mäßen Kontaktleiste sieht vor, dass die Kontaktelemente im
Bereich ihrer Kontaktstellen in ihrer Längsrichtung zumindest einmal geschlitzt sind. Hierdurch lässt sich besonders vorteilhaft sicherstellen, dass auch bei einer schräg oder verkantet eingeschobenen Leiterplatte sich die Kontaktelemente mit ihren Kontaktstellen flexibel an die Lage der Leiterplatte anpassen können.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kontaktleiste sieht ferner vor, dass die Kontaktele- mente in Richtung des jeweils gegenüberliegenden Kontaktelementes derart vorgespannt sind, dass bei fehlender Leiterplatte zwischen solchen Kontaktelementen ein elektrischer Kontakt hergestellt ist. Hierdurch lässt sich besonders vorteilhaft erreichen, dass jeweils zwei sich gegenüberliegende Kontaktelemente bei nicht eingeschobener Leiterplatte elektrisch kurzgeschlossen sind und somit keine Gefahr eines zwischen den Kontaktelementen auftretenden Lichtbogens besteht, der die Kontaktelemente beschädigen könnte. Ferner lässt sich auf diese Weise vorteilhaft eine Überwachung der Kontakt- leiste dahingehend durchführen, ob eine Leiterplatte eingeschoben ist .
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kontaktleiste sieht zudem vor, dass die Kontakteleme te mit jeweils einer elektrischen Zuleitung mit an dem Grundkörper in einer Ebene angeordneten Anschlüssen verbunden sind, wobei jeweils die Anschlüsse benachbarter Kontaktelemente in der Ebene versetzt zueinander angeordnet sind. Auf diese Weise lässt sich der durch die elektrischen Anschlüsse benötigte Platzbedarf bei Aufrechterhaltung der Spannungsfestigkeit möglichst klein halten.
Alternativ dazu kann auch vorgesehen sein, dass die Kontakt- elemente mit jeweils einer elektrischen Zuleitung mit an dem Grundkörper in zumindest zwei Ebenen angeordneten Anschlüssen verbunden sind, wobei jeweils die Anschlüsse benachbarter Kontaktelemente auf unterschiedlichen Ebenen angeordnet sind. Durch die auf zumindest zwei Ebenen angeordneten elektrischen Anschlüsse lässt sich wiederum der Platzbedarf bei gleicher Spannungsfestigkeit weitgehend reduzieren.
Vorteilhafterweise kann hierbei vorgesehen sein, dass die An- Schlüsse mit Klemmschrauben zum Befestigen von mit den jeweiligen Anschlüssen zu verbindenden elektrischen Leitungen versehen sind. Auf diese Weise kann besonders einfach eine Verbindung der Kontaktleiste über ihre jeweiligen Anschlüsse mit weiteren elektrischen Leitungen erfolgen.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung sind in
Figur 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Kontaktleiste, in Figur 2 eine Querschnittsansicht der in Figur 1 dargestell- ten Kontaktleiste mit eingeschobener Leiterplatte, in Figur 3 eine vergrößerte Darstellung eines Ausführungsbeispiels von Kontaktelementen, in Figur 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel erfindungsgemäßer Kontaktelemente und in
Figur 5 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Kontaktleiste in der Draufsicht dargestellt. Figur 1 zeigt eine Kontaktleiste 1 mit einem Grundkörper 2. Auf dem Grundkörper 2 sind in seiner Längsrichtung federnde Kontaktelemente 3, 3a, 3b, 3c in zwei einander gegenüberliegen- den Reihen angeordne . Die Kontaktelemente bestehen aus einem elektrisch leitenden Material und sind in Richtung aufeinander zu federnd ausgebildet. Jeweils zwei einander gegenüberliegende Kontaktelemente (beispielsweise 3a und 3b) sind elektrisch voneinander isoliert. Die Kontaktelemente 3, 3a, 3b, 3c sind von einer kastenförmigen Umrandung 4 umgeben, wodurch eine mechanische Beschädigung der Kontaktelemente, beispielsweise bei Lagerung und Transport sowie unvorsichtiger Handhabung der Kontaktleiste, verhindert werden soll. Innerhalb des Grundkörpers 2 befinden sich elektrische Lei- tungsführungen (in Figur 1 nicht dargestellt) , die die einzelnen Kontaktelemente 3, 3a, 3b, 3c jeweils mit einem Anschluss 5 an der Außenseite des Grundkörpers verbinden.
Zur Kontaktierung von auf einer Leiterplatte vorgesehenen Leiterbahnen wird diese Leiterplatte zwischen die einander gegenüberliegenden Reihen von Kontaktelernenten 3, 3a, 3b, c mit ihrer Stirnseite von oben eingeschoben. In der Umrandung 4 vorgesehene Längsführungen 6 vereinfachen eine genaue Platzierung der Leiterplatte beim Einschieben zwischen den Kon- taktelementen 3, 3a, 3b, 3c und stabilisieren bei eingeschobener Leiterplatte diese mechanisch in ihrer Lage.
Eine Querschnittsansicht der Kontaktleiste gemäß Figur 1 ist mit eingeschobener Leiterplatte in Figur 2 dargestellt. Hier- bei sind für einander entsprechende Komponenten dieselben Bezugszeichen wie in Figur 1 verwendet worden. Man erkennt in Figur 2 deutlich die Lage einer eingeschobenen Leiterplatte 11 zwischen den beiden Reihen von Kontaktelementen, von denen hier beispielhaft die Kontaktelemente 3a und 3b (vgl. Figur 1) dargestellt sind. Ferner erkennt man in Figur 2 einen sogenannten „doppelstöckigen" Aufbau der Kontaktleiste mit auf zwei Ebenen übereinander liegenden Anschlüssen (z. B.5a und 5c) . Beispielhaft ist zwischen dem Kontaktelement 3b und einem elektrischen Anschluss 5b schematisch eine elektrische Verbindung 12 angedeutet. Eine solche elektrische Verbindung besteht beispielsweise auch zwischen dem Kontaktelement 3a und dem elektrischen Anschluss 5a. Ein in Längsrichtung der Kontaktleiste vor oder hinter dem Kontaktelement 3a liegendes weiteres Kontaktelement 3c (vgl. Figur 1) wäre beispielsweise mit dem elektrischen Anschluss 5c auf der zweiten Anschlussebene verbunden. Solchermaßen können immer benachbart liegende Kontaktelemente (beispielsweise 3a und 3c) mit elektri- sehen Anschlüssen auf jeweils unterschiedlichen Ebenen verbunden sein. Demzufolge wäre ein auf das Kontaktelement 3c folgendes weiteres Kontaktelement wiederum mit einem elektrischen Anschluss auf der oberen Anschlussebene analog zum elektrischen Kontaktelement 3a verbunden. Auf diese Weise lässt sich trotz den aus praktischen Gründen üblicherweise recht groß zu gestaltenden elektrischen Anschlüssen, in die beispielsweise Kabelschuhe eingeführt werden müssen, dennoch eine in Längsrichtung der Kontaktleiste relativ platzsparende Bauweise erreichen.
Figur 2 zeigt ferner in schematischer Darstellung beispielhaft für den elektrischen Anschluss 5b eine Klemmschraube 13, mit deren Hilfe beispielsweise ein in den elektrischen Anschluss 5b eingeführter Kabelschuh festgeklemmt werden kann. Solche Klemmschrauben sind auch in den anderen elektrischen
Anschlüssen der Kontaktleiste einsetzbar. Neben der in Figur 2 gezeigten doppelstöckigen Bauweise der Kontaktleiste ist natürlich auch eine beliebige höhere Anzahl von Anschlussebenen denkbar.
Figur 3 zeigt die Kontaktelemente 3a und 3b in stark vergrö- ßerter Ansicht. Zwischen den sich gegenüberliegenden Kontaktelementen 3a, 3b ist die Leiterplatte 11 (vgl. Figur 2) eingeschoben. Die Leiterplatte 11 ist mit metallischen Leiterbahnen 21 und 22 versehen, die jeweils separate Leitungsführun- gen auf der Leiterplatte darstellen. Folglich liegen die Lei- terbahnen 21 und 22 nicht notwendigerweise auf demselben Spannungspotential und führen nicht dieselben Ströme. Bei eingeschobener Leiterplatte 11 besteht ein elektrischer Kontakt zwischen dem Kontaktelement 3a und der Leiterbahn 21 einerseits und dem Kontaktelement 3b und der Leiterbahn 22 andererseits. Da die Leiterbahnen 21,22 voneinander getrennte Stromwege darstellen, müssen auch die Kontaktelemente 3a und 3b voneinander elektrisch isoliert sein. Dadurch, dass jeweils zwei einander gegenüberliegende Kontaktelemente 3a und 3b der Kontaktleiste jeweils unterschiedliche Leiterbahnen kontaktieren und voneinander elektrisch isoliert sind, lässt sich die Längsausdehnung der Kontaktleiste etwa um den Faktor 2 bei gleichbleibender Zahl von kontaktierten Leiterbahnen verringern im Vergleich zu einer Ausführung, bei der die Leiterbahnen 21 und 22 auf demselben Potential liegen würden und somit auch keine elektrische Isolierung der Kontaktelemente 3a und 3b voneinander vorgesehen ist. Um dennoch möglichst hohe Ströme (beispielsweise im Bereich von etwa 10 A) führen zu können, ohne dass durch die hohe Wärmeentwicklung an einer Kontaktstelle 23 zwischen einem Kontaktelement (z. B. 3a) und der entsprechenden Leiterbahn (z. B. 21) auf der Leiterplatte 11 eine Kaltverschweißung auftreten würde, sind die Kontakt- elemente 3a und 3b solchermaßen ausgestaltet, dass sie jeweils zumindest mit zwei separaten Kontaktstellen mit der Leiterbahn 21 bzw. 22 auf der Leiterplatte 11 in elektrische Verbindung kommen. Dazu sind die Kontaktelemente 3a und 3b gemäß Figur 3 vorteilhafterweise wellenförmig im Bereich ihrer Kontaktstellen 23 ausgebildet. Durch diese wellenförmige Ausgestaltung ist ferner auch gewährleistet, dass sich die Kontaktelemente 3a, 3b beispielsweise auch bei einer leicht geneigten Lage der Leiterplatte 11 flexibel den Leiterbahnen 21,22 anpassen können.
Durch die Ausführung mit zumindest zwei getrennt voneinander liegenden Kontaktstellen 23 pro Kontaktelement 3a oder 3b lässt sich einerseits erreichen, dass pro Kontaktstelle 23 ungefähr nur die Hälfte des zwischen einer Leiterbahn 21 bzw. 22 und einem Kontaktelement 3a bzw. 3b fließenden Stromes ge- leitet werden muss und somit auch eine geringere Wärmeentwicklung an den Kontaktstellen 23 auftritt. Andererseits kann durch die jeweils getrennte Lage der Kontaktstellen 23 auch eine angemessene Wärmeabfuhr an die Umgebung jeder Kontaktstelle 23 erfolgen. Die Anzahl der Kontaktstellen 23 pro Kon- taktelement 3a, 3b kann beliebig erhöht werden, um die genannten Effekte weiter zu verbessern.
Um mit einer Ausführung mit jeweils elektrisch voneinander isolierten gegenüberliegenden Kontaktelementen 3a, 3b auch bei relativ hohen Spannungen arbeiten zu können, muss der Abstand zwischen jeweils zwei beliebigen Punkten der Kontaktelemente 3a, 3b zueinander möglichst groß gehalten werden, damit keine Spannungsüberschläge zwischen den Kontaktelementen 3a, 3b auftreten können, wodurch sowohl die Kontaktelemente 3a, 3b als- auch ggf. mit den Leiterbahnen der Leiterplatte verbundene elektronischen Komponenten auf der Leiterplatte zerstört werden könnten. Um die sog. Kriechwege, also die Luftlinie zwischen zwei solchen beliebigen Punkten der Kontaktelemente 3a und 3b, weiter zu vergrößern, ist gemäß Figur 3 an dem Grundkörper 2 der Leiterplatte eine Ausnehmung 24 vorgesehen, in die die Leiterplatte 11 mit ihrem Ende 26 sozusagen ein kleines Stück weit eintaucht. Besonders vorteilhaft werden die Kriechwege dann verlängert, wenn diese Ausnehmung 24 auf einem auf dem Grundkörper angeordneten Steg 25 verläuft. In einem solchen Fall entstehen zwischen zwei beliebigen Punkten der Kontaktelemente 3a und 3b durch einen labyrinthartigen Aufbau möglichst lange Kriechstrecken.
Um ferner auch bei nicht eingeführter Leiterplatte 11 oder in dem Fall, dass die Leiterplatte 11 aus der Kontaktleiste herausgezogen wird, Spannungsüberschläge zwischen den einzelnen Kontaktelementen 3a und 3b zu verhindern, können diese in die durch Pfeile Fl und F2 angedeuteten Richtungen aufeinander zu jeweils so stark (mechanisch) vorgespannt sein, dass sich die Kontaktelemente 3a und 3b bei nicht eingeschobener bzw. gezogener Leiterplatte 11 durch den federnden Effekt soweit aufeinander zu bewegen, dass ein elektrischer Kontakt zwischen ihren Kontaktstellen 23 entsteht. Auf diese Weise kann beispielsweise auch eine Überwachung der Kontaktleiste dahingehend durchgeführt werden, ob eine Leiterplatte 11 eingeführt ist oder nicht. Dazu muss nämlich nur eine Einrichtung zur Kurzschlussüberwachung zwischen den Kontaktelementen 3a und 3b vorgesehen werden, die ein Signal abgibt, wenn ein Kurzschluss zwischen den Kontaktelementen 3a und 3b besteht.
Ferner lässt sich in Figur 3 gut erkennen, dass die Leiterbahnen 21 und 22 ein Stück weit vom Ende 26 der Leiterplatte zurückgesetzt sind, um den für diese Ausführung hinsichtlich der Spannungsfestigkeit der Anordnung notwendigen Kriechweg weiter zu verlängern. Figur 4 zeigt eine mögliche Ausführungsform eines Kontaktelementes. Beispielhaft ist hier das Kontaktelement 3b (vgl. Figur 3) dargestellt. Neben einer Seitenansicht A ist eine Vorderansicht B des Kontaktelementes 3b gezeigt. Man erkennt deutlich, dass das Kontaktelement 3b zwischen zwei Seitenarmen 31 und 32 einen Schlitz 33 aufweist, sozusagen also einmal geschlitzt ist. Durch diese Ausführung können sich die einzelnen Kontaktelemente (z. B. 3b) noch flexibler auch an eine leicht schräg oder verkantet in die Kontaktleiste einge- führte Leiterplatte anpassen.
Ferner werden die einzelnen Kontaktstellen 23 durch eine geschlitzte Ausführung in zumindest zwei Kontaktstellenpaare 23a und 23b pro Kontaktstelle 23 aufgeteilt, die durch den Schlitz 33 voneinander getrennt sind. Auf diese Weise kann eine weiter verbesserte Wärmeabfuhr pro Kontaktstelle 23a bzw. 23b erreicht werden.
Figur 5 zeigt schließlich eine Draufsicht auf eine Kontakt- leiste 1, bei der wiederum gleiche Komponenten durch die gleichen Bezugszahlen wie in den vorigen Abbildungen gekennzeichnet sind. Anhand von Figur 5 soll eine weitere mögliche Ausführungsform der elektrischen Anschlüsse 5 gezeigt werden. Neben der in Figur 2 erläuterten doppel- bzw. mehrstöckigen Ausführungsform lässt sich nämlich auch nur eine Anschlussebene pro Kontaktleiste 1 verwenden, bei der jeweils die elektrischen Anschlüsse, z. B. 41 und 42, benachbarter Kontaktelemente, z. B. 43 und 44, jeweils innerhalb derselben Ebene versetzt zueinander angeordnet sind. Auch durch diese Ausführungsform lässt sich der benötigte Abstand zwischen zwei jeweils benachbart liegenden elektrischen Anschlüssen beispielsweise 41 und 42, erreichen, so dass die geforderte Spannungsfestigkeit gegeben ist. Kontaktleisten der beschriebenen Art können beispielsweise in elektrischen Geräten, wie z. B. elektrischen Schutz- oder Leitgeräten, eingesetzt werden, wo sie aufgrund ihrer relativ stabil gehaltenen Ausführungsform leicht mit einem Gehäuse des entsprechenden elektrischen Gerätes verbunden werden können. Leiterplatten mit entsprechenden Schaltkreisen können jeweils in eine solche Kontaktleiste eingeschoben werden. Auf diese Weise kann ein solches elektrisches Gerät sehr flexibel mit Leiterplatten bestückt werden. Durch die erläuterte Ausführungsform, insbesondere mit den sich jeweils gegenüberliegenden elektrisch isolierten Kontaktelementen, lässt sich die Längsausdehnung einer solchen Kontaktleiste deutlich reduzieren bei gleichbleibender Anzahl von kontaktierten Leiterbah- nen auf der Leiterplatte. Dies ist besonders wichtig, da bei den genannten elektrischen Geräten häufig Beschränkungen in der Raumausdehnung, insbesondere in Breite und Höhe der elektrischen Geräte, vorgegeben sind.

Claims

Patentansprüche
1. Kontaktleiste (1) zur elektrischen Kontaktierung von beidseitig auf einer Leiterplatte (11) verlaufenden metallischen Leiterbahnen (21,22), wobei die Kontaktleiste (1) einen Grundkörper (2) mit -in seiner Längsrichtung derart gegenüberliegend angeordneten, federnden Kontaktelementen (3, 3a, 3b, 3c) aufweist, dass zwischen den einander gegenüberliegenden Kontaktelementen (3, 3a, 3b, 3c) die Leiter- platte (11) mit einer Stirnseite zur Herstellung einer elektrischen Kontaktierung ihrer Leiterbahnen (21,22) mit den Kontaktelementen (3, 3a, 3b, 3c) einschiebbar ist, wobei jeweils einander gegenüberliegende Kontaktelemente (3a, 3b) innerhalb des Grundkörpers (2) elektrisch voneinander iso- liert sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass in dem Grundkörper (2) eine in seiner Längsrichtung zwischen den einander gegenüberliegenden Kontaktelementen (3, 3a, 3b, 3c) verlaufende Ausnehmung (24) vorgesehen ist, die bei eingeschobener Leiterplatte (11) deren Stirnseite derart teilweise umgibt, dass zwischen einander gegenüberliegenden Kontaktelementen (z. B. 3a, 3b) ein verlängerter Kriechweg besteht .
2. Kontaktleiste (1) nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass . - _ . der Grundkörper (1) einen in seiner Längsrichtung zwischen den einander gegenüberliegenden Kontaktelementen (3, 3a, 3b, 3c) angeordneten Steg (25) aufweist und - die Ausnehmung (24) in dem Steg (25) angeordnet ist.
3. Kontaktleiste nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass jedes Kontaktelement (3, 3a, 3b, 3c) zumindest zwei Kontaktstellen (23) zur elektrischen Kontaktierung jeweils einer Leiterbahn (21,22) der Leiterplatte (11) aufweist.
4. Kontaktleiste (1) nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Kontaktelemente (3, 3a, 3b, 3c) im Bereich ihrer Kontaktstellen (23) wellenförmig ausgebildet sind.
5. Kontaktleiste (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Kontaktelemente (3, 3a, 3b, 3c) im Bereich ihrer Kontaktstellen (23) in ihrer Längsrichtung zumindest einmal geschlitzt sind.
6. Kontaktleiste (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Kontaktelemente (3, 3a, 3b, 3c) in Richtung des jeweils gegenüberliegenden Kontaktelementes derart vorgespannt sind, dass bei fehlender Leiterplatte (11) zwischen solchen Kontaktelementen ein elektrischer Kontakt hergestellt ist .
7. Kontaktleiste (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die- Kontaktelemente (3 , 3a, 3b, 3c) mit jeweils einer elekt— rischen Zuleitung (12) mit an dem Grundkörper (2) in einer Ebene angeordneten Anschlüssen (41,42) verbunden sind, wobei jeweils die Anschlüsse (41,42) benachbarter Kontakt- elemente (43,44) in der Ebene versetzt zueinander angeordnet sind.
8. Kontaktleiste (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Kontaktelemente (3, 3a, 3b, 3c) mit jeweils einer elektrischen Zuleitung (12) mit an dem Grundkörper (2) in zumindest zwei Ebenen angeordneten Anschlüssen (5, 5a, 5b, 5c) verbunden sind, wobei jeweils die Anschlüsse (5a, 5c) benachbarter Kontaktelemente (3a, 3c) auf unterschiedlichen Ebenen angeordnet sind.
9. Kontaktleiste (1) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- die Anschlüsse (5, 5a, 5b, 5c) mit Klemmschrauben (13) zum Befestigen von mit den jeweiligen Anschlüssen (5, 5a, 5b, 5c) zu verbindenden elektrischen Leitungen versehen sind.
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