DE10056904A1

DE10056904A1 - Verbindungsanordnung

Info

Publication number: DE10056904A1
Application number: DE10056904A
Authority: DE
Inventors: Frank Nockemann; Joachim Dorau
Original assignee: Insta Elektro GmbH and Co KG
Current assignee: Insta Elektro 58511 Luedenscheid De GmbH
Priority date: 2000-11-16
Filing date: 2000-11-16
Publication date: 2002-05-23
Anticipated expiration: 2020-11-17
Also published as: DE10056904B4

Abstract

Es wird eine Verbindungsanordnung zur elektrischen Kontaktierung von mehreren elektrischen Leiterplatten vorgeschlagen, welche mit ihren Kantenbereichen einander anliegend zugeordnet sind. Zu dem Zweck, eine Verbindungsanordnung zu schaffen, welche nur an einer Oberflächenseite bzw. Hauptfläche der miteinander zu verbindenden Leiterplatten Bauraum in nur geringem Umfange benötigt, ist je elektrischer Verbindung jeweils nur auf einer der Hauptflächen auf der ersten Leiterplatte und auf der zumindest einen zugeordneten weiteren Leiterplatte ein oberflächenmontierbarer, kompakt ausgebildeter Kontaktkörper vorhanden und sind die beiden einander zugeordneten Kontaktkörper der ersten Leiterplatte und der zumindest einen weiteren Leiterplatte über ein separat aufsteckbares, die beiden zugehörigen Kontaktkörper bereichsweise umschlingendes Federelement elektrisch leitend verbunden.

Description

Die vorliegende Erfindung geht von einer gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches konzipierten Verbindungsanordnung zur elektrischen Kontaktierung von mehreren Leiterplatten aus.

Verbindungsanordnungen zur elektrischen Kontaktierung von mehreren Leiterplatten sind in vielen Ausführungsformen auf dem Markt erhältlich. Bei einer dieser Ausführungsformen umgreift z. B. eine Kontaktfeder die Randbereiche der miteinander zu verbindenden Leiterplatten. Dabei kommt die Kontaktfeder zur Kontaktierung der Leiterbahnen jeweils auf der oberen und der unteren Hauptfläche der miteinander zu verbindenden elektrischen Leiterplatten zur Anlage. Somit wird auch unterhalb der zu verbindenden Leiterplatten Bauraum von der bzw. den Kontaktfedern beansprucht, so dass eine Montage bzw. Verbindung der elektrischen Leiterplatten nicht auf einer flachen Auflagefläche stattfinden kann.

Als weitere Ausführungen sind zur elektrisch leitenden Verbindung von mehreren Leiterplatten Steckverbindungskupplungen allgemein bekannt, welche zur elektrischen Verbindung einerseits Kontaktstifte und andererseits Kontaktfedern aufweisen. Solche Steckverbindungskupplungen sind zumeist auf einer Hauptflächen der miteinander zu verbindenden Leiterplatten angeordnet und benötigen einen vergleichsweise großen Bauraum. Eine solche dem Oberbegriff des Hauptanspruches entsprechende Verbindungsanordnung mit einer Steckverbindungskupplung ist z. B. durch die DE 100 12 510 A1 bekannt geworden.

Ausgehend von einer solchen Ausgestaltung liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Verbindungsanordnung zu schaffen, welche nur an einer Oberflächenseite bzw. Hauptfläche der miteinander zu verbindenden Leiterplatten Bauraum in nur sehr geringem Umfange benötigt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches angegebenen Merkmale gelöst.

Besonders vorteilhaft bei einer derartigen Ausgestaltung ist, dass auf einfache und preisgünstige Art und Weise die zu verbindenden Leiterplatten automatisch d. h. maschinell mit den zur Bildung der elektrischen Verbindung notwendigen Kontaktkörpern bestückbar sind. Dabei sind die Kontaktkörper ohne weiteres als sogenannte SMD-Bauteile auslegbar, was den sich an den Bestückungsvorgang anschließenden Lötprozess erheblich vereinfacht. Zur Herstellung der elektrischen Verbindungen braucht letztendlich bei der Montage lediglich jeweils ein entsprechend ausgebildetes, besonders flach bauendes Federelement auf die beiden zugeordneten Kontaktkörper aufgesteckt werden. Die Endmontage der miteinander zu verbindenden Leiterplatten ist damit bei erheblicher Bauraumeinsparung besonders einfach.

Weiterhin ist besonders Vorteilhaft, dass zur Herstellung einer zuverlässigen elektrischen Verbindung zwischen den Leiterplatten diese nicht, wie bei der Verwendung von Steckverbindungskupplungen notwendig, verschoben werden müssen. Die Leiterplatten können bei er erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung vielmehr in ihrer gewählten Montageposition verbleiben, lediglich das Federelement muss auf die zugehörigen Kontaktkörper aufgesteckt werden, was ebenfalls maschinell durchgeführt werden kann.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Anhand zweier Ausführungsbeispiele sei der erfindungsgemäße Gegenstand näher erläutert, und zwar zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht einer solchen Verbindungsanordnung gemäß eines ersten Ausführungsbeispieles in räumlicher Darstellung;

Fig. 2 eine Vorderansicht einer solchen Verbindungsanordnung gemäß eines zweiten Ausführungsbeispieles in räumlicher Darstellung.

Wie aus den Figuren hervorgeht, besteht eine solche Verbindungsanordnung im wesentlichen aus mehreren Kontaktkörpern 1 die jeweils auf einer Hauptfläche 2, 3 der ersten Leiterplatte 4 und der weiteren Leiterplatte 5 festlegt sind, wobei jeweils zwei einander direkt zugeordnete Kontaktkörper 1 zur Herstellung jeweils einer elektrischen Verbindung von einem Federelement 6 umfasst werden. Die beiden Leiterplatten 4, 5 sind mit ihren Stirnkantenbereichen einander direkt zugeordnet, so dass die einander zugeordneten Kantenbereiche aneinander zur Anlage kommen. Je Leiterbahn 7, 8 ist ein Kontaktkörper 1 im Randbereich auf der ersten Leiterplatte 4 und im Randbereich auf der weiteren Leiterplatte 5 vorhanden. Die Kontaktkörper 1 sind als sogenannte SMD Bauteile ausgeführt und weisen im wesentlichen eine quaderförmige Ausführung auf. Zur definierten Aufnahme des aufgesteckten Federelementes 6 sind in die Seitenwandungen der Kontaktkörper 1 Einschnürungen 9 eingeformt, welche in ihrer Form auf das zur Anwendung kommende Federelement 6 abgestimmt sind. Wegen der kompakten Abmessungen der oberflächenmontierbaren Kontaktkörper 1 und der flachbauenden Federelemente 6 wird nur an einer der Hauptflächen 2, 3 der beiden Leiterplatten 7, 8 Bauraum in nur sehr geringem Umfange zur Herstellung einer zuverlässigen elektrischen Verbindung benötigt.

Wie insbesondere aus Fig. 1 hervorgeht ist das Federelement 6 als gebogene Drahtfeder mit einem runden Querschnitt ausgeführt. Ausgehend von seiner Basis 10 erstrecken sich zwei Federarme 11, 12, welche sich einander kreuzend ausgeführt sind. Jeder der beiden Federarme 11, 12 weist eine wellenartige Kontur auf, wobei jeweils zwei Wellenberge als an den Kontaktkörpern 1 zur Anlage kommende Kontaktzonen 13 ausgebildet sind. Bei relativ weicher Federkernlinie können somit vergleichsweise hohe Kontaktkräfte auf die Kontaktkörper 1 an definierten Kontaktstellen ausgeübt werden. Zur Herstellung einer elektrischen Verbindung wird das Federelement 6 zunächst an der dafür vorgesehenen Stelle auf die Randbereiche der beiden Leiterplatten 4, 5 aufgelegt und dann über seine Basis 10 parallel zu den Hauptflächen 2, 3 auf die zugehörigen Kontaktkörper 1 aufgesteckt bzw. aufgeschoben, dabei kommen die beiden Federarme 11, 12 im Tiefpunkt der Einschnürung 9 an den Seitenwandungen der beiden zugehörigen Kontaktkörper 1 zur Anlage. Auf besonders einfache Art und Weise ist eine zuverlässige elektrische Verbindung bei geringen Bauraumbedarf hergestellt. Vorteilhafterweise lassen sich dabei sowohl die Kontaktkörper 1 als auch die Federelemente 6 maschinell bestücken bzw. montieren.

Wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, ist das Federelement 6 als aus Blech hergestelltes Stanz-Biegeteil ausgeführt. Ausgehend von seiner Basis 10 erstrecken sich je Kontaktkörper 1 zwei Federarme 11, 12, welche jeweils mehrere Kontaktfinger 14 aufweisen. Die vier Federarme 11, 12 mit ihren jeweils mehreren Kontaktfingern 14, weisen jeweils eine C- förmige Kontur auf. Bei relativ weicher Federkernlinie können somit vergleichsweise hohe Kontaktkräfte auf die Kontaktkörper 1 an definierten Kontaktstellen ausgeübt werden. Zur Herstellung der elektrischen Verbindung wird das Federelement 6 senkrecht zu den beiden Hauptflächen 2, 3 der beiden Leiterplatten 4, 5 verlaufend auf die zugehörigen Kontaktkörper 1 aufgesteckt, dabei kommt jeweils ein Federarmpaar 11, 12 mit seinen Kontaktfingern 14 in Tiefpunkt der Einschnürung 9 an den Seitenwandungen eines der beiden zugehörigen Kontaktkörper 1 zur Anlage. Auf besonders einfache Art und Weise ist eine zuverlässige elektrische Verbindung bei geringen Bauraumbedarf hergestellt. Vorteilhafterweise lassen sich dabei sowohl die Kontaktkörper 1 als auch die Federelemente 6 maschinell bestücken bzw. montieren.

Claims

1. Verbindungsanordnung zur elektrischen Kontaktierung von mehreren elektrischen Leiterplatten, welche mit ihren Kantenbereichen einander zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass je elektrischer Verbindung jeweils nur auf einer der Hauptflächen (2, 3) auf der ersten Leiterplatte (4) und auf der zumindest einen zugeordneten weiteren Leiterplatte (5) ein oberflächenmontierbarer, kompakt ausgebildeter Kontaktkörper (1) vorhanden ist, und dass die beiden einander zugeordneten Kontaktkörper (1) der ersten Leiterplatte (4) und der zumindest einen weiteren Leiterplatte (5) über ein separat aufsteckbares, die beiden zugehörigen Kontaktkörper (1) bereichsweise umschlingendes Federelement (6) elektrisch leitend verbunden sind.

2. Verbindungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein die beiden einander zugeordneten Kontaktkörper (1) elektrisch leitend verbindendes Federelement (6) als gebogene Drahtfeder ausgeführt ist.

3. Verbindungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein, die beiden einander zugeordneten Kontaktkörper (1) elektrisch leitend verbindendes Federelement (6) als aus Blech hergestelltes Stanz-Biegeteil ausgeführt ist.

4. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Kontaktkörper (1) zur definierten Aufnahme des zugehörigen Federelementes (6) in seinen Seitenwandungen entsprechend ausgebildete Einschnürungen (9) aufweist.

5. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Federelement (6) zumindest zwei Federarme (11, 12) aufweist.

6. Verbindungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Federarme (11, 12) zumindest eines Federelementes (6) sich einander kreuzend angeordnet sind.

7. Verbindungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Federarme (11, 12) zumindest eines Federelementes (6) kammartig angeordnet sind.

8. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Kontaktkörper (1) im wesentlichen quaderförmig ausgebildet ist.

9. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Kontaktkörper (1) im wesentlichen tonnenförmig ausgebildet ist.