DE20108731U1 - Power supply for printed circuit boards - Google Patents
Power supply for printed circuit boardsInfo
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Description
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Grote & Hartmann GmbH Sc Co. KG 0104B GM 10144Grote & Hartmann GmbH Sc Co. KG 0104B GM 10144
Am Kraftwerk 13 23.05.2001At the power plant 13 23.05.2001
42 3 69 Wuppertal42 3 69 Wuppertal
Die Erfindung betrifft eine Stromeinspeisungsvorrichtung für Leiterplatten, aufweisend ein Kontaktierungselement mit einem plattenartigen Kontaktkörper von dem randseitig Kontaktstifte zur Kontaktierung des Kontaktkörpers mit Leiterplattenbohrungen vorstehen, und mit einem Durchbruch zur Aufnahme eines einen entsprechenden Leiterplattendurchbruch durchsetzenden Anschlusselements.The invention relates to a power supply device for printed circuit boards, comprising a contacting element with a plate-like contact body from which contact pins protrude at the edge for contacting the contact body with printed circuit board holes, and with an opening for receiving a connection element passing through a corresponding printed circuit board opening.
Eine derartige Stromeinspeisungsvorrichtung ist aus der DE 42 26 172 C2 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung sind der Außendurchmesser des Anschlusselements und der Innendurchmesser des Durchbruchs im Kontaktkörper so gebildet, dass das Anschlusselement in den Durchbruch einpressbar ist. Das Anschlusselement ist zum Anschluss eines Leistungstransistors oder eines Kühlkörpers an die Leiterplatte bestimmt. Mangels geeigneter Befestigungsvorrichtungen ist das Anschlusselement jedoch nicht geeignet, einen Stromleiter dauerhaft und zuverlässig aufzunehmen, vor allen Dingen mechanisch anzubinden.Such a power supply device is known from DE 42 26 172 C2. In this known device, the outer diameter of the connection element and the inner diameter of the opening in the contact body are formed in such a way that the connection element can be pressed into the opening. The connection element is intended for connecting a power transistor or a heat sink to the circuit board. Due to the lack of suitable fastening devices, the connection element is not suitable for permanently and reliably receiving a power conductor, and above all for connecting it mechanically.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Stromeinspeisungsvorrichtung für Leiterplatten der eingangs genannten Art zu schaffen, die für einen zuverlässigen Anschluss eines Stromleiters geeignet ist.An object of the present invention is to provide a power supply device for printed circuit boards of the type mentioned at the outset, which is suitable for a reliable connection of a current conductor.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by the features of claim 1. Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims.
Demnach ist erfindungsgemäß das Anschlusselement in Gestalt einer Schrauben-/Mutteranordnung gebildet, die zum Festklemmen eines Stromleiters bzw. dessen Kabelschuhes auf dem Kontaktkörper bestimmt ist, und die ihr Widerlager auf der vom Kontaktkörper abgewandten Leiterplattenseite findet. Das derart erfindungsgemäß gestaltete Anschlusselement gewährleistet eine zuverlässige und dauerhafte Verbindung eines Stromleiters mit der Stromeinspeisungsvorrichtung.According to the invention, the connection element is therefore designed in the form of a screw/nut arrangement which is intended for clamping a current conductor or its cable lug onto the contact body and which has its abutment on the side of the circuit board facing away from the contact body. The connection element designed in this way according to the invention ensures a reliable and permanent connection of a current conductor to the power feed device.
Bevorzugt ist der Kontaktkörper als Blechstanzteil gebildet, das kostengünstig und problemlos in beliebiger Form bereitgestellt werden kann, wobei die einstückig an den Kontaktkörper angebundenen Kontaktstifte in bekannter Weise vom Kontaktkörper abgebogen werden, um ein einsatzfähiges Kontaktierungselement bereitzustellen.Preferably, the contact body is formed as a stamped sheet metal part, which can be provided in any shape inexpensively and without problems, wherein the contact pins integrally connected to the contact body are bent from the contact body in a known manner in order to provide a usable contacting element.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist der gesamte Kontaktkörper zur vollflächigen Auflage auf der Leiterplatte plattenförmig gebildet. In diesem Fall ist eine bevorzugte Raumform des Kontaktkörpers die Ringform und die Kontaktstifte sind am Außenumfang des ringförmigen Kontaktkörpers angebunden und von diesem abgebogen.According to an advantageous development, the entire contact body is formed in a plate shape for full-surface support on the circuit board. In this case, a preferred spatial shape of the contact body is the ring shape and the contact pins are connected to the outer circumference of the ring-shaped contact body and bent away from it.
Alternativ ist der Kontaktkörper als allgemein U-förmiges Profilteil gebildet, von dessen beiden Schenkeln die Kontaktstifte bevorzugt in Verlängerung der Schenkel vorstehen, und in dessen Basis der Durchbruch zur Aufnahme der Schrauben-/Mutteranordnung gebildet ist. Dieser Kontaktkörper sitzt nicht vollflächig auf einer Leiterplatte auf, sondern lediglich mit seinen schmalen Schenkelenden. Diese Raumform des Kontaktkörpers ist für bestimmte Konfigurationen der Stromein-Alternatively, the contact body is formed as a generally U-shaped profile part, from whose two legs the contact pins preferably protrude in extension of the legs, and in whose base the opening for receiving the screw/nut arrangement is formed. This contact body does not sit on a circuit board over its entire surface, but only with its narrow leg ends. This spatial shape of the contact body is suitable for certain configurations of the power input.
Speisungsvorrichtung von Vorteil, bei denen es angezeigt ist, die Kontaktierungsebene mit Abstand über der Leiterplatte vorzusehen. Power supply devices are advantageous where it is advisable to provide the contact level at a distance above the circuit board.
Gemäß einer Weiterbildung des U-förmigen Kontaktkörpers ist bevorzugt vorgesehen, dass zumindest an einer Stelle seines U-förmigen Profils ein umgebogener Kontaktierungslappen mit Kontaktstiften zum Eingriff in Leiterplattenbohrungen angebunden ist. Ein derartiger Kontaktkörper stellt mit seinen Kontaktstiften eine Kontaktierungsstruktur bereit, die eine Stromzufuhr nicht nur im unmittelbaren Anschlussbereich eines Stromleiters, sondern auch entfernt von diesem bereitstellt, wodurch u.a. entsprechende massive Stromleitungsbahnen auf der Leiterplatte eingespart werden können.According to a further development of the U-shaped contact body, it is preferably provided that at least at one point of its U-shaped profile a bent contact tab with contact pins is connected for engaging in circuit board holes. Such a contact body with its contact pins provides a contact structure that provides a power supply not only in the immediate connection area of a current conductor, but also away from it, whereby, among other things, corresponding massive current conduction paths on the circuit board can be saved.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert; in dieser zeigen:The invention is explained in more detail below using the drawing as an example, in which:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stromeinspeisungsvorrichtung für Leiterplatten,Fig. 1 is a perspective view of a first embodiment of the power supply device for printed circuit boards according to the invention,
Fig. 2 eine Explosionsansicht der Vorrichtung von Fig. 1,Fig. 2 is an exploded view of the device of Fig. 1,
Fig. 3 den Kontaktkörper der Stromeinspeisungsvorrichtung von Fig. 1 und 2 in vergrößerter Darstellung, undFig. 3 shows the contact body of the power supply device of Fig. 1 and 2 in an enlarged view, and
Fig. 4 eine alternative Ausbildung des Kontaktkörpers von Fig. 3.Fig. 4 shows an alternative embodiment of the contact body of Fig. 3.
In Fig. 1 und 2 ist eine Leiterplatte mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet. Zur Stromeinspeisung bzw. zur Stromzufuhr (oder alternativ Stromausleitung) zu einer nichtgezeigten Leiterstruktur auf der Oberseite und/oder Unterseite der Leiterplatte 10 ist ein Kontaktierungselement mit einem KontaktkörperIn Fig. 1 and 2, a circuit board is designated with the reference number 10. For feeding current or for supplying current (or alternatively for conducting current) to a conductor structure (not shown) on the top and/or bottom of the circuit board 10, a contacting element with a contact body is provided.
und einem Anschlusselement für den Stromleiter vorgesehen, der mit der Bezugsziffer 11 bezeichnet ist und in einer Isolierung eine stromleitfähige Ader 12 enthält. Am Anschlussende ist der Stromleiter abisoliert und die Ader 12 sitzt in einem Kabelschuh 13, mit welchem die Ader 12 sich beispielsweise im Crimpeingriff befindet. Das Kontaktierungselement dient zur elektrischen Verbindung des Stromleiters 11 mit der hierfür vorgesehenen Leiterstruktur auf der Leiterplatte 10. Dieses Kontaktierungselement ist im folgenden näher erläutert.and a connection element for the current conductor, which is designated with the reference number 11 and contains a conductive wire 12 in an insulation. At the connection end, the current conductor is stripped and the wire 12 sits in a cable lug 13, with which the wire 12 is, for example, in crimp engagement. The contacting element serves to electrically connect the current conductor 11 with the conductor structure provided for this purpose on the circuit board 10. This contacting element is explained in more detail below.
Das Kontaktierungselement umfasst einen in der dargestellten Ausführungsform U-förmigen Kontaktkörper 14, der in Fig. 3 im Detail gezeigt ist. Die Basis 15 des U-förmigen Kontaktkörpers 14, der bevorzugt ein Blechstanzteil ist, weist mittig einen Durchbruch 16 auf. An der Unterseite der beiden Schenkel 17 und 18 des U-förmigen Kontaktkörpers stehen jeweils mehrere, im vorliegenden Fall fünf Kontaktstifte vor, von denen einer stellvertretend für die übrigen Kontaktstifte mit der Bezugsziffer 19 bezeichnet ist. Weitere fünf Kontaktstifte, von denen einer stellvertretend für die übrigen Kontaktstifte mit der Bezugsziffer 20 bezeichnet ist, stehen von der Unterseite eines Kontaktierungslappens 21 vor, der eine seitliche, umgebogene Verlängerung der Basis 15 darstellt, und dessen Unterkante auf demselben Niveau liegt wie die Unterkanten der Schenkel 17, 18 des U-förmigen Kontaktkörpers 14. In Draufsicht besitzt der Kontaktkörper 14 von Fig. 3 allgemeine T-Form. The contacting element comprises a U-shaped contact body 14 in the embodiment shown, which is shown in detail in Fig. 3. The base 15 of the U-shaped contact body 14, which is preferably a stamped sheet metal part, has an opening 16 in the middle. On the underside of the two legs 17 and 18 of the U-shaped contact body, several, in the present case five, contact pins protrude, one of which is designated with the reference number 19 as a representative of the other contact pins. A further five contact pins, one of which is designated with the reference number 20 as a representative of the other contact pins, protrude from the underside of a contacting tab 21, which represents a lateral, bent extension of the base 15 and whose lower edge is at the same level as the lower edges of the legs 17, 18 of the U-shaped contact body 14. In plan view, the contact body 14 of Fig. 3 has a general T-shape.
Der Kontaktkörper 14 ist zur Befestigung auf der Leiterplatte 10 und zur Kontaktierung mit dessen Leiterstruktur bestimmt, welcher Strom zugeführt werden soll, bzw. von welcher Strom abgegriffen werden soll. Zu diesem Zweck sind in der Leiter-The contact body 14 is designed to be attached to the circuit board 10 and to make contact with its conductor structure, which current is to be supplied or from which current is to be tapped. For this purpose, the conductor
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platte 10, wie aus Fig. 2 hervorgeht, in zwei parallelen Reihen 22 und 23 angeordnete durchkontaktierte Leiterplattenbohrungen und eine weitere Bohrungsreihe 24, die senkrecht zu den beiden Reihen 22 und 23 verläuft, vorgesehen. Diese Bohrungen bilden ein Muster, das der Anordnung der Kontaktstifte 19, 20 am Kontaktkörper 14 entspricht. Der Kontaktkörper 14 wird mit seinen Kontaktierungsstiften derart in die Leiterplattenbohrungen eingesetzt, dass er mit der Unterseite seiner Schenkel 17, 18 und der Unterseite des Kontaktierungslappens 21 in Fig. 1 bzw. in Fig. 2 auf der Oberseite der Leiterplatte 10 aufsteht. Die Kontaktstifte 19, 20 sind dabei in an sich bekannter Weise so bemessen, dass sie im elektrischen Kontakt mit der Leiterbahnstruktur der Leiterplatte bildenden Klemmeingriff mit den jeweiligen Kontaktierungsbohrungen stehen. board 10, as can be seen from Fig. 2, has through-plated circuit board holes arranged in two parallel rows 22 and 23 and a further row of holes 24 which runs perpendicular to the two rows 22 and 23. These holes form a pattern which corresponds to the arrangement of the contact pins 19, 20 on the contact body 14. The contact body 14 is inserted with its contacting pins into the circuit board holes in such a way that it stands with the underside of its legs 17, 18 and the underside of the contacting tab 21 in Fig. 1 or in Fig. 2 on the top side of the circuit board 10. The contact pins 19, 20 are dimensioned in a manner known per se such that they are in electrical contact with the conductor track structure of the circuit board and form a clamping engagement with the respective contacting holes.
Fluchtend mit dem Durchbruch 16 des bestimmungsgemäß auf der Leiterplatte 10 montierten Kontaktkörpers 14 ist in der Leiterplatte 10 ein Durchbruch 25 gebildet. Zur Verbindung des Kabelschuhs 13 mit dem Kontaktkörper 14 wird er auf der Oberseite des Kontaktkörpers 14 derart positioniert, dass seine Bohrung 26 mit dem Durchbruch 16 im Kontaktkörper 14 und dem Durchbruch 25 in der Leiterplatte 10 fluchtet. Zum Festklemmen des Kabelschuhs 13 des Stromleiters 11 am Kontaktkörper 1 dient ein Anschlusselement in Gestalt einer Schrauben-/Mutteranordnung mit einer Schraube 27 und einer Mutter 28, im vorliegenden Fall einer bevorzugt selbstsichernden Sechskantmutter, die auf der Oberseite des auf dem Kontaktkörper 14 positionierten Kabelschuhs 13 angeordnet wird, und in welche die Schraube 27, den Durchbruch 25, den Durchbruch 16 und die Bohrung 2 6 durchsetzend, eingedreht wird. Das Widerlager der Schrauben-/Mutteranordnung bildet in Fig. 1 die Unterseite derAn opening 25 is formed in the circuit board 10 in alignment with the opening 16 of the contact body 14, which is mounted as intended on the circuit board 10. To connect the cable lug 13 to the contact body 14, it is positioned on the top side of the contact body 14 in such a way that its bore 26 is aligned with the opening 16 in the contact body 14 and the opening 25 in the circuit board 10. To clamp the cable lug 13 of the current conductor 11 to the contact body 1, a connection element in the form of a screw/nut arrangement with a screw 27 and a nut 28 is used, in the present case a preferably self-locking hexagon nut, which is arranged on the top side of the cable lug 13 positioned on the contact body 14, and into which the screw 27 is screwed, passing through the opening 25, the opening 16 and the bore 26. The abutment of the screw/nut arrangement forms the underside of the
Leiterplatte 10 gemeinsam mit dem Schraubenkopf 29 der Schraube 27.Printed circuit board 10 together with the screw head 29 of the screw 27.
Aufgrund seiner U-Form stellt der Kontaktkörper 14 eine Kontaktfläche für den Kontaktschuh 13 des Stromleiters 11 bereit, die unter Abstand über der Oberseite der Leiterplatte 10 zu liegen kommt. Fig. 4 zeigt im Gegensatz hierzu einen Kontaktkörper, der derart gebildet ist, dass er unmittelbar auf der einen Seite, in Fig. 1 und 2 der Oberseite der Leiterplatte 10 zu liegen kommt. Der in Fig. 4 allgemein mit der Bezugsziffer 30 bezeichnete Kontaktkörper ist kreisringförmig gebildet und umschließt einen Durchbruch 31 entsprechend dem Durchbruch 16 zum Hindurchtritt der Schraube 27. Am Außenumfang des ringförmigen Kontaktkörpers 3 0 befinden sich umlaufend mit demselben gegenseitigen Abstand in ihrem Anbindungsbereich freigestanzte und ausgehend von dort nach abwärts umgebogene Kontaktstifte, im vorliegenden Fall sechs Kontaktstifte 32 bis 38, die zum Eingriff in entsprechend auf einem Kreis angeordnete Leiterplattenbohrungen bestimmt sind.Due to its U-shape, the contact body 14 provides a contact surface for the contact shoe 13 of the current conductor 11, which comes to lie at a distance above the top of the circuit board 10. In contrast, Fig. 4 shows a contact body which is formed in such a way that it comes to lie directly on one side, in Figs. 1 and 2 the top of the circuit board 10. The contact body, generally designated by the reference number 30 in Fig. 4, is formed in the shape of a circular ring and encloses an opening 31 corresponding to the opening 16 for the screw 27 to pass through. On the outer circumference of the ring-shaped contact body 30 there are contact pins which are punched out at the same mutual distance in their connection area and bent downwards from there, in the present case six contact pins 32 to 38, which are intended to engage in circuit board holes arranged accordingly in a circle.
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10 Leiterplatte10 Circuit board
11 Stromleiter11 Conductor
12 Ader12 core
13 Kabelschuh13 Cable lug
14 Kontaktkörper14 Contact body
15 Basis15 Base
16 Durchbruch16 Breakthrough
17 Schenkel17 legs
18 Schenkel18 legs
19 Kontaktstift19 Contact pin
20 Kontaktstift20 contact pin
21 Kontaktierungslappen21 Contact tabs
22 Reihe von Kontaktierungsbohrungen22 row of contact holes
23 Reihe von Kontaktierungsbohrungen23 Row of contact holes
24 Reihe von Kontaktierungsbohrungen 2 5 Durchbruch24 Row of contact holes 2 5 Breakthrough
2 6 Bohrung2 6 Bore
27 Schraube27 Screw
28 Mutter28 Mother
29 Schraubenkopf29 Screw head
30 Kontaktkörper30 contact bodies
31 Durchbruch31 Breakthrough
32 Kontaktstift32 contact pin
33 Kontaktstift33 Contact pin
34 Kontaktstift34 Contact pin
35 Kontaktstift35 Contact pin
36 Kontaktstift36 Contact pin
37 Kontaktstift37 Contact pin
38 Kontaktstift38 Contact pin
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