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DE20019485U1 - Connection arrangement - Google Patents

Connection arrangement

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DE20019485U1
DE20019485U1 DE20019485U DE20019485U DE20019485U1 DE 20019485 U1 DE20019485 U1 DE 20019485U1 DE 20019485 U DE20019485 U DE 20019485U DE 20019485 U DE20019485 U DE 20019485U DE 20019485 U1 DE20019485 U1 DE 20019485U1
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Insta Elektro GmbH and Co KG
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Description

PB 2124/GM 13. November 2000PB 2124/GM 13 November 2000

Anmelder: INSTA ELEKTRO GMBH & CO. KG 58511 LüdenscheidApplicant: INSTA ELEKTRO GMBH & CO. KG 58511 Lüdenscheid

VerbindungsanordnungConnection arrangement

Die vorliegende Erfindung geht von einer gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches konzipierten Verbindungsanordnung zur elektrischen Kontaktierung von mehreren Leiterplatten aus.The present invention is based on a connection arrangement designed according to the preamble of the main claim for electrically contacting several printed circuit boards.

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.Connection arrangements for electrically contacting several circuit boards are available in many designs on the market. In one of these designs, for example, a contact spring encompasses the edge areas of the circuit boards to be connected to one another. The contact spring for contacting the conductor tracks is placed on the upper and lower main surface of the electrical circuit boards to be connected to one another. This means that the contact spring(s) also take up installation space below the circuit boards to be connected, so that the electrical circuit boards cannot be assembled or connected on a flat support surface.

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 Al bekannt geworden.As further designs for the electrically conductive connection of several circuit boards, plug-in connection couplings are generally known, which have contact pins on the one hand and contact springs on the other for the electrical connection. Such plug-in connection couplings are usually arranged on a main surface of the circuit boards to be connected to one another and require a comparatively large installation space. Such a connection arrangement with a plug-in connection coupling corresponding to the preamble of the main claim has become known, for example, from DE 100 12 510 A1.

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.Based on such an embodiment, the present invention is based on the object of creating a connection arrangement which requires only a very small amount of installation space on only one surface side or main surface of the circuit boards to be connected to one another.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches angegebenen Merkmale gelöst.According to the invention, this object is achieved by the features specified in the characterizing part of the main claim.

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.A particularly advantageous feature of such a design is that the circuit boards to be connected can be equipped automatically, i.e. by machine, with the contact bodies required to form the electrical connection in a simple and inexpensive manner. The contact bodies can easily be designed as so-called SMD components, which significantly simplifies the soldering process following the assembly process. To create the electrical connections, all that is needed during assembly is an appropriately designed, particularly flat spring element to be plugged onto the two associated contact bodies. The final assembly of the circuit boards to be connected to one another is therefore particularly simple, with considerable space savings.

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.Another advantage is that in order to create a reliable electrical connection between the circuit boards, these do not have to be moved, as is necessary when using plug-in connection couplings. Instead, with the connection arrangement according to the invention, the circuit boards can remain in their selected mounting position, only the spring element has to be plugged onto the associated contact body, which can also be done mechanically.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Anhand zweier Ausführungsbeispiele sei der erfindungsgemäße Gegenstand näher erläutert, und zwar zeigen:Further advantageous embodiments are specified in the subclaims. The subject matter of the invention is explained in more detail using two exemplary embodiments, which show:

Fig. 1: eine Draufsicht einer solchen Verbindungsanordnung gemäß eines ersten Ausführungsbeispieles in räumlicher Darstellung;Fig. 1: a plan view of such a connection arrangement according to a first embodiment in a spatial representation;

Fig. 2: eine Vorderansicht einer solchen Verbindungsanordnung gemäß eines zweiten Ausführungsbeispieles in räumlicher Darstellung.Fig. 2: a front view of such a connection arrangement according to a second embodiment in a spatial representation.

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 festgelegt 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 ihrenAs can be seen from the figures, such a connection arrangement consists essentially of several contact bodies 1, each of which is fixed on a main surface 2, 3 of the first circuit board 4 and the further circuit board 5, whereby two contact bodies 1 directly associated with one another are surrounded by a spring element 6 in order to produce an electrical connection. The two circuit boards 4, 5 are connected to their

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 oberfiächenmontierbaren 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.Front edge areas are directly assigned to one another, so that the edge areas assigned to one another come into contact with one another. For each conductor track 7, 8, a contact body 1 is present in the edge area on the first circuit board 4 and in the edge area on the other circuit board 5. The contact bodies 1 are designed as so-called SMD components and essentially have a cuboid design. In order to hold the plugged-on spring element 6 in a defined manner, constrictions 9 are formed in the side walls of the contact bodies 1, the shape of which is matched to the spring element 6 used. Due to the compact dimensions of the surface-mountable contact bodies 1 and the flat spring elements 6, only a very small amount of installation space is required on one of the main surfaces 2, 3 of the two circuit boards 7, 8 to create a reliable electrical connection.

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.As can be seen in particular from Fig. 1, the spring element 6 is designed as a bent wire spring with a round cross-section. Two spring arms 11, 12 extend from its base 10 and are designed to cross one another. Each of the two spring arms 11, 12 has a wave-like contour, with two wave crests being designed as contact zones 13 that come into contact with the contact bodies 1. With a relatively soft spring core line, comparatively high contact forces can thus be exerted on the contact bodies 1 at defined contact points. To create an electrical connection, the spring element 6 is first placed on the edge areas of the two circuit boards 4, 5 at the location provided for it and then plugged or pushed onto the associated contact bodies 1 via its base 10 parallel to the main surfaces 2, 3, with the two spring arms 11, 12 coming to rest on the side walls of the two associated contact bodies 1 at the lowest point of the constriction 9. A reliable electrical connection is created in a particularly simple manner with minimal installation space requirements. Advantageously, both the contact bodies 1 and the spring elements 6 can be fitted or mounted by machine.

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. ZurAs can be seen in particular from Fig. 2, the spring element 6 is designed as a stamped and bent part made of sheet metal. Starting from its base 10, two spring arms 11, 12 extend per contact body 1, each of which has several contact fingers 14. The four spring arms 11, 12, each with its several contact fingers 14, each have a C-shaped contour. With a relatively soft spring core line, comparatively high contact forces can thus be exerted on the contact bodies 1 at defined contact points.

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.To establish the electrical connection, the spring element 6 is plugged onto the associated contact body 1 perpendicular to the two main surfaces 2, 3 of the two circuit boards 4, 5, whereby a pair of spring arms 11, 12 with its contact fingers 14 comes to rest at the lowest point of the constriction 9 on the side walls of one of the two associated contact bodies 1. A reliable electrical connection is established in a particularly simple manner with little installation space required. Advantageously, both the contact bodies 1 and the spring elements 6 can be fitted or assembled by machine.

Claims (9)

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. 1. Connection arrangement for electrically contacting a plurality of electrical circuit boards which are assigned to one another with their edge regions, characterized in that for each electrical connection there is a surface-mountable, compactly designed contact body ( 1 ) on only one of the main surfaces ( 2 , 3 ) on the first circuit board ( 4 ) and on the at least one associated further circuit board ( 5 ), and in that the two mutually associated contact bodies ( 1 ) of the first circuit board ( 4 ) and the at least one further circuit board ( 5 ) are electrically conductively connected via a separately plug-on spring element ( 6 ) which wraps around the two associated contact bodies ( 1 ) in regions. 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. 2. Connecting arrangement according to claim 1, characterized in that at least one spring element ( 6 ) electrically connecting the two mutually associated contact bodies ( 1 ) is designed as a bent wire spring. 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. 3. Connecting arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that at least one spring element ( 6 ) which electrically connects the two mutually associated contact bodies ( 1 ) is designed as a stamped and bent part made of sheet metal. 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. 4. Connecting arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least one contact body ( 1 ) has correspondingly designed constrictions ( 9 ) in its side walls for the defined reception of the associated spring element ( 6 ). 5. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Federelement (6) zumindest zwei Federarme (11, 12) aufweist. 5. Connecting arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least one spring element ( 6 ) has at least two spring arms ( 11 , 12 ). 6. Verbindungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Federarme (11, 12) zumindest eines Federelementes (6) sich einander kreuzend angeordnet sind. 6. Connecting arrangement according to claim 5, characterized in that the spring arms ( 11 , 12 ) of at least one spring element ( 6 ) are arranged crossing one another. 7. Verbindungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Federarme (11, 12) zumindest eines Federelementes (6) kammartig angeordnet sind. 7. Connecting arrangement according to claim 5, characterized in that the spring arms ( 11 , 12 ) of at least one spring element ( 6 ) are arranged in a comb-like manner. 8. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Kontaktkörper (1) im wesentlichen quaderförmig ausgebildet ist. 8. Connecting arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that at least one contact body ( 1 ) is essentially cuboid-shaped. 9. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Kontaktkörper (1) im wesentlichen tonnenförmig ausgebildet ist. 9. Connecting arrangement according to one of claims 1 to 8, characterized in that at least one contact body ( 1 ) is substantially barrel-shaped.
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