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Die Erfindung betrifft einen Bauelementestecker mit einem Isolierstoffgehäuse und mit zwei voneinander beabstandeten, in dem Isolierstoffgehäuse aufgenommenen und aus dem Isolierstoffgehäuse herausragenden Anschlusssteckkontakten, die zum Anklemmen an korrespondierende Buchsenkontakte einer Anschlussklemme, insbesondere einer Reihenklemme, ausgeformt sind und an ihren im Isolierstoffgehäuse liegenden Endabschnitten Kontaktbereiche zum Tragen und elektrischen Kontaktieren von Bauelementen haben.
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Derartige Bauelementestecker sind an sich hinreichend bekannt und werden insbesondere dazu eingesetzt, in elektrische Reihenklemmen eingesteckt zu werden und diesen eine zusätzliche Funktion oder Eigenschaft zu verleihen. Je nach gewünschter Funktion können die Bauelementestecker ein oder mehrere elektrische oder elektronische Bauelemente, wie z. B. Widerstände, Kondensatoren, Sicherungen, Leuchtanzeigen etc. haben, die über die Anschlusssteckkontakte mit korrespondierenden Kontakten der Reihenklemme elektrisch verbunden werden.
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Derartige Bauelementestecker sind beispielsweise aus der
DE 33 02 144 C2 bekannt. Die Steckkontakte des Bauelementesteckers kontaktieren einen Durchgangsleiter einer Reihenklemme vor und nach der elektromagnetischen Kopplung mit einem ersten Durchgangsleiter. Der Bauelementestecker enthält eine Leuchtdiode zur Anzeige des Stromflusses in dem ersten Durchgangsleiter.
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In entsprechender Art und Weise beschreiben auch
DE 33 02 373 C2 und
DE 35 12 624 C2 verschiedene Arten von Bauelementesteckern mit elektrischen Funktionselementen. Die elektrischen Bauelemente sind jeweils fest mit den Anschlusssteckkontakten verdrahtet und die Bauform ist speziell auf die in dem Bauelementestecker integrierten Funktionselemente ausgerichtet.
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DE 32 41 177 C2 offenbart eine Sicherungs-Reihenklemme sowie ein Bauelementestecker mit Sicherungseinsatz. Die Anschlusssteckkontakte gehen in einen Kontaktbereich über, der metallische Kontaktelemente zur elektrischen Kontaktierung einer Sicherungspatrone hat. Durch die federnde Ausbildung eines der Kontaktelemente wird die Sicherung in die Kontaktelemente lösbar eingeklemmt.
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DE 10 2006 008 971 A1 offenbart einen Funktionsstecker für elektrische Reihenklemmen mit einem Isoliergehäuse, indem zwei Paare von Metallkontakten in Längsrichtung des Funktionssteckers übereinander und isoliert voneinander angeordnet sind. Die beiden Metallkontakte des ersten Paares sind parallel zueinander angeordnet, wo hingegen die beiden Metallkontakte des zweiten Paares einander kreuzend angeordnet sind. Je nach dem mit welcher Stirnseite der Funktionsstecker in die Reihenklemme eingesteckt ist, kann eine Umschaltung der Art der Verbindung der an die elektrischen Reihenklemmen angeschlossenen elektrischen Leiter erfolgen. Der Funktionsstecker dient somit als steckbarer Phasenwender.
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Die herkömmlichen Bauelementestecker erlauben keine universelle Bestückung mit unterschiedlichen Bauelementen und Funktionselemente tragenden Leiterplatten.
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DE 42 14 711 C1 offenbart einen mehrpoligen Kabelsteckverbinder mit einer in einem Kunststoffgehäuse angeordneten Leiterplatte sowie einstückige Kontaktelemente mit jeweils einem Schneidklemmkontakt zum Kabelanschluss, einem Leiterplattenkontakt und einem Steckkontaktteil.
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DE 34 13 501 A1 beschreibt einen Bauelementestecker für anreihbare elektrische Basisklemmen mit Polblechen zur Kontaktierung einer Leiterplatte.
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DE 102 53 517 B3 offenbart eine Zugfederklemme mit zueinander spiegelbildlichen Zugfedern, die zum Kontaktieren eines bedrahteten Bauelementes dienen.
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EP 0 477 663 B1 beschreibt ein Kontaktbauelement mit Kontaktteilen, in die ein elektrisches Bauelement zum Beispiel in Form eines Überspannungsableiters ansteckbar sind.
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DE 299 09 701 U1 ist ein Schutzstecker für eine Einrichtung der Telekommunikationstechnik mit einem Gehäuse und mehrere Abgreifkontakten, einem Erdkontakt und zumindest einem unbedrahteten Schutzbauteil zu entnehmen, das von der Seite in fingerartig vorstehende Kontaktarme eingesetzt werden kann:
DE 198 16 907 A1 beschreibt einen ähnlichen Schutzstecker für eine Einrichtung der Telekommunikationstechnik mit Klemmschlitzen in streifenförmigen Blechelementen zum Einklemmen von Drähten bedrahteter Bauteile.
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Aus der
ES 2 147 132 A1 ist ein Überspannungsschutzelement als vier-Tor-Schaltung zu entnehmen, bei dem vier Anschlusssteckkontakte vorhanden sind. Jeweils ein Paar von Anschlusssteckkontakten können mit einem Bauelement in Reihe geschaltet werden. Ein Überspannungsschutzelement kann parallel zu zwei Anschlusssteckkontakten geschaltet werden. Eine universelle, wahlweise Verbindung von Bauelementen ist nicht möglich.
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DE 10 2004 061 681 A1 offenbart einen Kabelsteckverbinder für Leiterplatten in Form eines Verbindungssteckers, um eine Hauptplatine mit Leitungen zu verbinden. In den Kabelsteckverbinder ist ein Überspannungsableiter integriert, der auf einer Leiterplatte angeordnet ist. Für diese Leiterplatte ist ein Gabelkontaktpaar vorgesehen. in den Kabelsteckverbinder ist nur eine Leiterplatte integrierbar.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen verbesserten Bauelementestecker zu schaffen, der mit unterschiedlichen Bauelementen und Funktionselemente tragenden Leiterplatten bestückt werden kann und möglichst kompakt ausgebildet ist.
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Die Aufgabe wird mit dem Bauelementestecker der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Kontaktbereiche in mindestens zwei in Längserstreckungsrichtung der Anschlusssteckkontakte übereinander liegenden Anschlussebenen angeordnete Bauelemente-Aufnahmekontakte haben, die mit ihrem freien Ende entgegengesetzt zur Ausrichtung der freien Enden der Anschlusssteckkontakte (3a, 3b) nach oben ragen, einstückig aus dem Stromschienenstück des jeweiligen Anschlusssteckkontaktes geformt und zur wahlweisen Verbindung mit Bauelementen in mindestens zwei Anschlussebenen übereinander angeordnet sind, und dass der Bauelementestecker nach Anklemmen der zu kontaktierenden Bauelemente mit einem Deckel verschließbar ist.
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Es wird vorgeschlagen, die mit den aus dem Isolierstoffgehäuse herausragenden Anschlusssteckkontakten elektrisch verbundenen Kontaktbereiche zur wahlweisen Verbindung mit Bauelementen in mindestens zwei Anschlussebenen übereinander anzuordnen. Auf diese Weise wird ein Einbauraum für mindestens zwei gleichartige oder unterschiedliche Bauelemente sowie durch die Bereitstellung der unteren Anschlussebene ein Einbauraum für eine Leiterplatte bereitgestellt.
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Die übereinander liegenden Anschlussebenen können auf preiswerte und einfache Weise integral aus den Anschlusssteckkontakten ausgeformt werden. Dies wird durch die übereinander liegende Anordnung erleichtert, die zudem zur kompakten Bauweise mit beiträgt.
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Ein entscheidender Vorteil der Bereitstellung übereinander liegender Anschlussebenen an den Steckkontakten ist darin zu sehen, dass unterschiedliche Kombinationen von Bauelementen an den Kontaktbereichen in den Bauelementestecker integriert werden können.
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Die Anschlusssteckkontakte haben an den im Isolierstoffgehäuse liegenden Endabschnitten jeweils mindestens zwei in Längserstreckungsrichtung der Anschlusssteckkontakte übereinander liegende Bauelemente-Aufnahmekontakte. Die Bauelemente-Aufnahmekontakte sind somit am freien Ende der Anschlusssteckkontakte übereinander liegend ausgeformt. Die Bauelemente-Aufnahmekontakte sind einstückig mit den jeweiligen Anschlusssteckkontakten geformt. Dies kann in an sich bekannter Weise durch ein mehrstufiges Umformverfahren erfolgen.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform sind in dem Isolierstoffgehäuse zwar Anschlusssteckkontakte voneinander beabstandet angeordnet, wobei ein Paar von sich auf einer jeweiligen lotrecht zur Längserstreckungsrichtung stehenden Kontaktebene einander gegenüberliegenden Bauelemente-Aufnahmekontakte jeweils einen Anschluss für ein Bauelement bereitstellen.
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Bei dieser Ausführungsform ist es vorteilhaft, wenn die Bauelemente-Aufnahmekontakte, die dem aus dem Isolierstoffgehäuse herausragenden Abschnitte der Anschlusssteckkontakte in Längserstreckungsrichtung am nächsten liegen, enger voneinander beabstandet sind, als die dem aus dem Isolierstoffgehäuse herausragenden Abschnitte der Anschlusssteckkontakte in Längserstreckungsrichtung am weitesten entfernt liegenden Bauelement-Aufnahmekontakte.
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Die unteren Bauelement-Aufnahmekontakte in der unteren Anschlussebene sind somit näher zueinander angeordnet, als die Bauelemente-Aufnahmekontakte in der oberen Anschlussebene. Dies erlaubt ein gestaffeltes Einsetzen mehrerer elektrischer oder elektronischer Bauelemente in die Bauelemente-Aufnahmekontakte der übereinander liegenden Anschlussebenen.
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Bauelemente-Aufnahmekontakte können als Gabelklemmkontakte mit zwei durch einen Einschnitt in einem Blechelement voneinander beabstandeten und über eine gemeinsame Zungenwurzel angrenzend an das tiefste Ende des Einschnitts miteinander verbundenen Kontaktzungen ausgebildet sein, die mit ihren Schmalseiten einander gegenüberliegen. Die Gabelklemmkontakte werden durch ein zwischen die Kontaktzungen aufgenommenes Bauelement voneinander weggedrückt und stellen somit eine Art Schneid-Klemm-Kontakt bereit.
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Bauelemente-Aufnahmekontakte können auch als Gabelfederkontakte derart ausgebildet sein, dass eine erste Kontaktzunge in Richtung einer zweiten, im Abstand zur ersten Kontaktzunge ausgerichteten Kontaktzunge hin geneigt ist und mit seinem Ende wieder von der zweiten Kontaktzunge wegweisend umgebogen ist. Auf diese Weise wird ein Federkontakt geschaffen, bei dem Kontaktzungen federnd auf dem Bauelement aufliegen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit den beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 – perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines Bauelementesteckers;
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2 – Vorderansicht des Bauelementesteckers aus 1 mit Teilschnitt in der unteren Anschlussebene;
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3 – Schnittansicht des Bauelementesteckers aus 1 und 2;
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4 – perspektivische Ansicht einer Ausführungsform von Anschlusssteckkontakten mit einem in der oberen Anschlussebene aufgenommenen Bauelement;
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5 – Seitenansicht der Anschlusssteckkontakt aus 4;
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6 – Vorderansicht der Anschlusskontakte aus 4;
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7 – perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines Bauelementesteckers;
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8 – perspektivische Ansicht einer Ausführungsform von Anschlusssteckkontakten mit in der unteren Anschlussebene aufgenommener Leiterplatte;
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9 – perspektivische Ansicht der Anschlusssteckkontakte aus 8 mit in der unteren oder oberen Anschlussebene aufgenommenen Bauelementen;
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10 – perspektivische Ansicht der Anschlusssteckkontakte aus 8 und 9 mit anderen in den unteren und oberen Anschlussebenen aufgenommenen Bauelementen;
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11 – Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform von Anschlusssteckkontakten mit in der unteren Anschlussebene aufgenommene Leiterplatte;
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12 – Seitenansicht der Anschlusssteckkontakte aus 11 im Schnitt B-B;
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13 – Draufsicht auf die Anschlusssteckkontakte aus 11.
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1 lässt eine perspektivische Ansicht eines Bauelementesteckers 1 erkennen, der ein Isolierstoffgehäuse 2 hat, aus dem nach unten ein Paar von Anschlusssteckkontakten 3a, 3b herausragen. Das Isolierstoffgehäuse selbst ist nach unten hin verlängert und hat über die freien Enden der Anschlusssteckkontakte 3a, 3b nach unten hinausragende Führungsstifte 4.
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Im oberen Bereich des Bauelementesteckers 1 stellt das Isolierstoffgehäuse 2 einen Einbauraum für Bauelemente 5 bereit, wie beispielsweise die in 1 dargestellte Leiterplatte 5a, die nicht dargestellte aktive und/oder passive Bauelemente trägt und Leiterbahnen hat, die mit Bauelemente-Aufnahmekontakten 6 elektrisch leitend verbunden sind.
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Es wird deutlich, dass die Anschlusssteckkontakte 3a, 3b im oberen Bereich des Bauelementesteckers 1 auf zwei übereinander liegenden Anschlussebenen angeordneten Paare von Bauelemente-Aufnahmekontakten 6, 7 bereitstellen. Auf diese Weise können mindestens zwei Bauelemente übereinander gleichzeitig im Bauelementestecker 1 aufgenommen und mit den Anschlusssteckkontakten 3a, 3b elektrisch leitend verbunden werden. Durch die untere Anschlussebene und den dort angeordneten Bauelemente-Aufnahmekontakten 6 ist zudem die Kontaktierung einer hochkant gestellten Leiterplatte 5a, wie in 1 skizziert, möglich.
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Der Bauelementestecker 1 kann nach Anklemmen der zu kontaktierenden Bauelemente 5 mit einem nicht dargestellten Deckel an der Oberseite verschlossen werden.
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Dieser Deckel kann insbesondere beim Einbau von Leuchtmitteln als Bauelement transparent sein.
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2 lässt eine Vorderansicht des Bauelementesteckers 1 aus 1 erkennen. Durch den Teilschnitt im Bereich der unteren Anschlussebene wird deutlich, dass die Bauelemente-Aufnahmekontakte 6 in der unteren Anschlussebene mit ihrem freien Ende nach oben ragen und das aufzunehmende Bauelement 5, wie beispielsweise die dargestellt Leiterplatte 5a, über deren Höhe teilweise umfassen, um damit das Bauelement 5 mechanisch zu tragen und gleichzeitig elektrisch zu kontaktieren.
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Gleichermaßen erstrecken sich die Bauelemente-Aufnahmekontakte 7 der oberen Anschlussebene mit ihrem freien Ende nach oben und sind nach oben hin geöffnet.
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An dem Isolierstoffgehäuse ist zudem noch mindestens ein optionales Kodierelement 8 angeformt, das an mindestens eine entsprechende Kodiernut in einer Reihenklemme angepasst ist, um ein korrektes Aufstecken des Bauelementesteckers 1 auf die nicht dargestellte Reihenklemme sicherzustellen und eine Fehlpolung zu verhindern.
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3 lässt eine Schnittansicht des Bauelementesteckers 1 aus 1 und 2 erkennen. Es wird deutlich, dass die auf der unteren und oberen Anschlussebene übereinander liegend angeordneten Paare von Bauelemente-Aufnahmekontakten 6, 7 unterschiedlich voneinander beabstandet sind, so sind die Bauelemente-Aufnahmekontakte 6 in der unteren Anschlussebene enger voneinander beabstandet sind als die Bauelemente-Aufnahmekontakte 7 in der oberen Anschlussebene, die durch Abkantung der Anschlusssteckkontakte 3a, 3b nach außen einen größeren Einbauraum für ein anzuschließendes Bauelement bereitstellen.
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4 lässt ein Paar der Anschlusssteckkontakte 3a, 3b des Bauelementesteckers 1 aus 1 bis 3 mit einem in der oberen Anschlussebene aufgenommenen Bauelement 5b erkennen. Das dort dargestellte Bauelement 5b ist beispielsweise ein elektrischer Widerstand mit zylinderförmigem Gehäuse und stabförmigen Anschlussenden. Erkennbar ist, dass die Bauelemente-Aufnahmekontakte 6 in der unteren Anschlussebene aus dem Blechelemente der Anschlusskontakte 3a, 3b jeweils freigeschnittene oder freigestanzte, sich nach oben erstreckende und am oberen, freien Ende leicht umgebogene Materiallappen sind, die in Verbindung mit den angrenzenden, zur Bildung einer Aufnahmetasche umgebogenen Blechabschnitten der Anschlusssteckkontakte 3a, 3b Gabelfederkontakte bilden. Die oberen Bauelemente-Aufnahmekontakte 7 in der oberen Anschlussebene sind hingegen integral aus dem Blechmaterial der Anschlusssteckkontakte 3a, 3b derart umgeformt, dass aus dem Blechmaterial zwei Kontaktzungen 9a, 9b ausgeformt sind, die durch eine gemeinsame Zungenwurzel 10 miteinander verbunden sind. Die Kontaktzungen 9a, 9b sind durch einen Einschnitt 11 voneinander beabstandet. Der Einschnitt 11 endet an der Zungenwurzel 10.
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5 lässt die Anschlusssteckkontakte 3a, 3b aus 4 in der Seitenansicht erkennen. Deutlich wird, dass die Bauelemente-Aufnahmekontakte 7 in der oberen Anschlussebene quergestellte Kontaktzungen 9a, 9b haben, die von der Zungenwurzel 10 ausgehend aufeinander zugeneigt sind und an ihrer freien Enden voneinander wegweisend umgebogen sind, um eine Einführschräge für ein aufzunehmendes Bauelement 5 zu schaffen. Die Schrägstellung der Kontaktzungen sind 9a, 9b aufeinander zu im Bereich des Einschnittes 11 dient zur Sicherstellung einer ausreichenden Klemmkraft, die von den Kontaktzungen 9a, 9b auf die Anschlusskontakte eines Bauelementes 5 ausgeübt wird.
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6 lässt eine Vorderansicht der Anschlusssteckkontakte 3a, 3b aus 4 und 5 erkennen. Erkennbar ist, dass die Anschlusssteckkontakte 3a, 3b im unteren Bereich kurz vor dem aus dem Isolierstoffgehäuse herausragenden Ende Rasthaken 12 hat, die die Anschlusssteckkontakte 3a, 3b in dem Isolierstoffgehäuse 2 festlegen, wenn die Anschlusssteckkontakte 3a, 3b in das Isolierstoffgehäuse 2 eingesteckt oder bei der Fertigung im Spritzgussverfahren von dem Isolierstoffmaterial umspritzt werden.
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7 lässt eine andere Ausführungsform eines Bauelementesteckers 1 erkennen, bei der die Anschlusssteckkontakte 3a, 3b quer zur Einsteckrichtung der Bauelemente angeordnet sind. Bei dieser Ausführungsform sind, wie aus der vom Isolierstoffgehäuse 2 freigeschnittenen perspektivischen Darstellung aus 8 erkennbar ist, ebenfalls zwei separate Bauteile vorgesehen, wobei die sich gegenüberliegenden, von den Anschlusssteckkontakten 3a, 3b getragenen Paare von Bauelemente-Aufnahmekontakten 6, 7 in Breitenrichtung voneinander beabstandet angeordnet und die nach unten aus dem Isolierstoffgehäuse 2 herausragenden freien Enden der Anschlusssteckkontakte 3a, 3b in Richtung der Mitte des Bauelementesteckers 1 umgebogen sind und quer zur Breitenrichtung nebeneinander liegen.
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9 lässt eine perspektivische Ansicht der Anschlusssteckkontakte 3a, 3b aus 8 mit zwei auf den beiden Anschlussebenen übereinander liegend angeordneten Bauelementen 5a, 5b erkennen. Diese Bauelemente 5a, 5b sind parallel geschaltet.
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10 lässt die Anschlusssteckkontakte 3a, 3b aus 8 und 9 erkennen, wobei das obere Bauelement 5b eine Leiterplatte oder eine rechteckförmige Stromschiene ist, die in die Bauelemente-Aufnahmekontakte 7 in der oberen Anschlussebene eingesteckt ist.
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11 lässt die in den 8 bis 10 dargestellte Ausführungsform in der Vorderansicht auf die Anschlusssteckkontakte 3a, 3b erkennen, die quer zur Erstreckungsrichtung der Bauelemente 5a ausgerichtet sind. Dabei sind die an dem vorderen Anschlusssteckkontakt 3b integral angeformten Bauelemente-Aufnahmekontakte 6, 7 nach rechts verlagert, während die an den hinteren Anschlusssteckkontakt 3a angeformten Bauelemente-Aufnahmekontakte 6, 7 nach links weg verlagert sind.
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12 lässt die Anschlusssteckkontakte 3a, 3b aus 9 im Schnitt b-b erkennen. Die Schnittebene ist in 11 skizziert.
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Die in den 8 bis 10 teilweise verdeckte Ausführung des Anschlusssteckkontaktes 3a wird aus der 13 deutlicher. Erkennbar ist, dass dieser Anschlusssteckkontakt 3a, wie auch der vordere Anschlusssteckkontakt 3b umgebogen ist, so dass die Bauelemente-Aufnahmekontakte 6, 7 seitlich von der Achse des aus dem Isolierstoffgehäuse herausragenden Abschnitts des Anschlusssteckkontaktes 3a, 3b versetzt angeordnet sind. Die Bauelemente-Aufnahmekontakte 6, 7 selbst ragen mit ihren freien Enden entgegengesetzt zur Ausrichtung der freien Ende der Anschlusssteckkontakte 3a, 3b nach oben und sind entsprechend aus dem Stromschienenstück der Anschlusssteckkontakte 3a, 3b einstückig geformt, wie durch die 14 deutlich wird.
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In einer anderen, in der 15 skizzierten Ausführungsform sind drei separate Bauteile 3a, 3b und 13 vorgesehen. Neben den Anschlusssteckkontakten 3a, 3b ist ein drittes Kontaktelement 13 gegenüberliegend zu den Bauelemente-Aufnahmekontakten 6, 7 der Anschlusssteckkontakte 3a, 3b vorgesehen, das auf zwei Anschlussebenen zu den Bauelemente-Aufnahmekontakten 6, 7 der Anschlusssteckkontakte 3a, 3b korrespondierende Bauelemente-Aufnahmekontakte 6, 7 trägt. Durch diese Bauweise ist eine Serienschaltung zweier übereinander in den Anschlussebenen angeschlossener Bauelemente 5a, 5b möglich. Sofern das obere Bauelement 5b lediglich einen Stromleiter bereitstellt, wird das untere Bauelement 5a über den Stromleiter 5b mit dem Bauelemente-Aufnahmekontakt 7 am vorderen Anschlusssteckkontakt 3b verbunden.