DE102011083776A1 - Contact pin for plug connector in contact pin and circuit board assembly of electric drive, has contact extension that differs from first storage area for mechanical support of contact pin on circuit board - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Kontaktstift, der einen ersten Lagerbereich zur mechanischen Lagerung des Kontaktstiftes an einer Platine und einen Kontaktfortsatz für eine elektrische Kontaktierung des Kontaktstiftes an einer Platine mittels Oberflächenmontage in SMD-Technologie und/oder mittels Paste-in-Hole-Technologie umfasst.The invention relates to a contact pin, which comprises a first storage area for the mechanical mounting of the contact pin on a circuit board and a contact extension for an electrical contacting of the contact pin on a circuit board by means of surface mounting in SMD technology and / or by means of paste-in-hole technology.
Außerdem betrifft die Erfindung einen Steckverbinder, der einen Kontaktstift umfasst, wobei der Kontaktstift einen ersten Lagerbereich aufweist, mittels dessen der Kontaktstift auf einer Platine mechanisch gelagert ist und einen Kontaktfortsatz aufweist, mit dem der Kontaktstift an einer Platine mittels Oberflächenmontage in SMD-Technologie und/oder mittels Paste-in-Hole-Technologie kontaktierbar ist. Moreover, the invention relates to a connector comprising a contact pin, wherein the contact pin has a first storage area, by means of which the contact pin is mechanically mounted on a circuit board and having a contact extension, with which the contact pin on a board by surface mounting in SMD technology and / or contactable by means of paste-in-hole technology.
Außerdem betrifft die Erfindung eine Baugruppe, die eine Platine und einen Kontaktstift umfasst, wobei der Kontaktstift einen ersten Lagerbereich aufweist, mittels dessen der Kontaktstift auf der Platine mechanisch gelagert ist und einen Kontaktfortsatz aufweist, mit dem der Kontaktstift an der Platine mittels Oberflächenmontage in SMD-Technologie und/oder mittels Paste-in-Hole-Technologie kontaktierbar ist. Moreover, the invention relates to an assembly comprising a circuit board and a contact pin, wherein the contact pin has a first storage area, by means of which the contact pin is mechanically mounted on the board and has a contact extension, with which the contact pin on the board by surface mounting in SMD Technology and / or contactable by means of paste-in-hole technology.
Außerdem betrifft die Erfindung einen elektrischen Antrieb mit einem Kontaktstift und/oder mit einem Steckverbinder und/oder mit einer Baugruppe.Moreover, the invention relates to an electric drive with a contact pin and / or with a connector and / or with an assembly.
Die
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kontaktstift bereitzustellen, mit dem in SMD-Technologie oder in Paste-in-Hole-Technologie auch bei starker thermischer und/oder starker mechanischer Beanspruchung eine zuverlässige elektrische Anbindung an eine Platine hergestellt werden kann.It is an object of the present invention to provide a contact pin with which in SMD technology or in paste-in-hole technology, a reliable electrical connection to a circuit board can be produced even with strong thermal and / or high mechanical stress.
Außerdem ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Baugruppe bereitzustellen, in der eine zuverlässige elektrische Anbindung eines Kontaktstiftes an eine Platine gewährleistet ist. Entsprechendes gilt für einen elektrischen Antrieb.Moreover, it is an object of the present invention to provide an assembly in which a reliable electrical connection of a contact pin is ensured to a circuit board. The same applies to an electric drive.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved with the features of the independent claims. Advantageous embodiments of the invention are indicated in the dependent claims.
Die Erfindung baut auf dem konventionellen Kontaktstift dadurch auf, dass sich der Kontaktfortsatz von dem ersten Lagerbereich unterscheidet. Hierdurch wird der elektrische Kontaktfortsatz von thermischen und/oder mechanischen Belastungen entlastet. Kraftanteile (von Vibrationen und von durch Temperaturänderung verursachten Längenänderungen), die über den ersten Lagerbereich direkt in die Platine eingeleitet werden, beanspruchen den elektrischen Kontaktfortsatz nicht. So kann der elektrische Kontaktfortsatz nach elektrischen Gesichtspunkten optimiert werden; und der erste Lagerbereich kann weitgehend unabhängig davon nach mechanischen Gesichtspunkten optimiert werden.The invention builds on the conventional contact pin in that the contact extension differs from the first bearing portion. As a result, the electrical contact extension is relieved of thermal and / or mechanical loads. Force components (of vibrations and length changes caused by temperature change), which are introduced directly into the board via the first storage area, do not stress the electrical contact extension. Thus, the electrical contact extension can be optimized according to electrical considerations; and the first storage area can be largely independently optimized according to mechanical considerations.
Der Kontaktstift kann ein Stanzteil oder ein Stanzbiegeteil sein.The contact pin may be a stamped part or a stamped and bent part.
Der Kontaktstift kann einstückig sein. Jede der beiden vorgenannten Maßnahmen fördert eine kostengünstige Massenfertigung des Kontaktstifts. Rationalisierungsvorteile ergeben sich auch daraus, dass die Kontaktstifte in Gurten konfektioniert und Bestückungsautomaten gegurtet zugeführt werden können.The contact pin can be in one piece. Each of the two aforementioned measures promotes cost-effective mass production of the contact pin. Rationalization advantages also result from the fact that the contact pins can be assembled in straps and strapped to automatic placement machines.
Der Kontaktfortsatz kann zur Kontaktierung des Kontaktstiftes an einer Lötstelle einer stiftzugewandten Platinenseite geeignet sein. Hierdurch kann der Kontaktstift (wie ein gängiges SMD- oder Paste-in-Hole-Bauteil) einer Bestückungsseite einer Platine zugeführt und (ohne besondere Vorkehrungen) zum Anlöten dort an der Platine angeordnet werden.The contact extension may be suitable for contacting the contact pin at a soldering point of a pin-facing side of the circuit board. As a result, the contact pin (like a common SMD or paste-in-hole component) can be fed to a component side of a circuit board and (without special provisions) can be arranged there for soldering to the circuit board.
Der Kontaktfortsatz kann ein Abschnitt des Kontaktstiftes sein, der von einem Zentralbereich des Kontaktstiftes um einen Winkel zwischen 45° und 135°, insbesondere bevorzugt um einen Winkel zwischen 85° und 95°, ganz besonders bevorzugt um einen Winkel zwischen 88° und 92°, abgewinkelt ist. Hierdurch kann eine Außenfläche eines Abschnitts des Kontaktstiftes beim Bestücken zumindest teilweise parallel zu der Platinenoberfläche (vorzugsweise der stiftzugewandten Platinenseite) ausgerichtet werden, während gleichzeitig eine Hauptlängsachse des Kontaktstiftes vertikal zur stiftzugewandten Platinenseite ausgerichtet wird. Hierdurch kann der Kontaktfortsatz an einer Lötstelle der Platinenoberfläche großflächig und zuverlässig angelötet werden.The contact extension may be a portion of the contact pin extending from a central region of the contact pin through an angle between 45 ° and 135 °, more preferably at an angle between 85 ° and 95 °, most preferably at an angle between 88 ° and 92 °, is angled. As a result, an outer surface of a portion of the contact pin when loading at least partially parallel to the board surface (preferably the pin facing side of the board) are aligned, while a main longitudinal axis of the contact pin is aligned vertically to the pin facing side of the board. As a result, the contact extension can be soldered to a solder joint of the board surface over a large area and reliably.
Der Kontaktfortsatz kann zum Anlöten in einem Loch und/oder zum Anlöten auf einer stiftabgewandten Platineseite geeignet sein. Hiermit ist eine elektrische Kontaktierung mit einer Leiterbahn einer Zwischenschicht einer Platine und/oder mit einer Leiterbahn auf einer vom Kontaktstift abgewandten Seite einer Platine möglich. Diese Maßnahme kann dazu genutzt werden, eine nachgiebige Länge des Kontaktfortsatzes und somit seine Nachgiebigkeit bei Vibrationen und bei durch Temperaturänderung verursachten Längenänderungen zu verbessern. The contact extension may be suitable for soldering in a hole and / or for soldering on a board side facing away from the pin. This makes it possible to make electrical contact with a conductor track of an intermediate layer of a printed circuit board and / or with a conductor track on a side of a printed circuit board facing away from the contact pin. This measure can be used to improve a resilient length of the contact extension and thus its compliance with vibrations and changes in length caused by temperature change.
Der Kontaktfortsatz kann einen länglichen Querschnitt, insbesondere einen rechteckigen Querschnitt, aufweisen. Dadurch kann eine Ausrichtung eines Umfangswinkels einer Hauptlängsachse des Kontaktstifts gegenüber einer Platine festlegbar sein, indem der Kontaktfortsatz in eine nicht rotationssymmetrische Öffnung einer Platine eingesteckt wird. Die Festlegung eines Umfangswinkels einer Hauptlängsachse des Kontaktstifts gegenüber einer Platine vereinfacht einen Anschluss eines Bauteils (beispielsweise eines Motors) an die Platine, weil der Gegenkontakt des anzuschließenden Bauteil dann relativ zu einer Ausrichtung der Platine mit einem über mehrere Fertigungsstücke unveränderten Umfangswinkel mit dem Kontaktstift verbunden werden kann. The contact extension can have an elongate cross section, in particular a rectangular cross section. As a result, an alignment of a circumferential angle of a main longitudinal axis of the contact pin relative to a circuit board can be fixed by the contact extension is inserted into a non-rotationally symmetrical opening of a board. The determination of a circumferential angle of a main longitudinal axis of the contact pin relative to a board simplifies a connection of a component (for example, a motor) to the board, because the mating contact of the component to be connected are then connected to the contact pin relative to an orientation of the board with an unchanged over several manufacturing parts circumferential angle can.
Der Kontaktstift kann eine Kontaktklemme zum Einklemmen eines Gegenkontakts mittels einer Federkraft umfassen, wobei die Federkraft von mindestens einem Federarm der Kontaktklemme bereitgestellt wird. Hierdurch ist ein zuverlässiger, lösbarer elektrischer Anschluss an ein Bauteil mit einem zu der Kontaktklemme komplementären Gegenkontakt möglich (beispielsweise an einen Elektromotor).The contact pin may comprise a contact terminal for clamping a mating contact by means of a spring force, wherein the spring force is provided by at least one spring arm of the contact terminal. As a result, a reliable, detachable electrical connection to a component with a contact contact complementary to the mating contact is possible (for example, to an electric motor).
Der Kontaktstift kann ein Kontaktmesser zur Aufnahme in einer Kontaktklemme umfassen. Hierdurch ist ein zuverlässiger, lösbarer elektrischer Anschluss an ein Bauteil mit einer zu dem Kontaktmesser komplementären Kontaktklemme möglich (beispielsweise an einen Elektromotor).The contact pin may comprise a contact blade for receiving in a contact terminal. As a result, a reliable, detachable electrical connection to a component with a contact to the contact blade complementary terminal is possible (for example, to an electric motor).
Der Kontaktstift kann einen zweiten Lagerbereich zur mechanischen Lagerung des Kontaktstiftes an einer Platine aufweisen. Mittels eines zweiten Lagerbereichs kann der Kontaktstift zusätzlich abgestützt werden, beispielsweise auf diametral angeordneten Seiten des Kontaktstifts. Der beiden Lagerbereiche können zum gleichzeitigen Einstecken in oder durch mindestens zwei Befestigungsöffnungen einer Platine geeignet sein. Dadurch kann eine Ausrichtung eines Umfangswinkels einer Hauptlängsachse des Kontaktstifts gegenüber einer Platine festlegbar sein, indem eine Verbindungsachse der beiden Befestigungsöffnungen die Ausrichtung des Umfangswinkels des Kontaktstifts gegenüber der Platine festlegt. The contact pin may have a second storage area for the mechanical mounting of the contact pin on a circuit board. By means of a second storage area, the contact pin can be additionally supported, for example on diametrically arranged sides of the contact pin. The two storage areas may be suitable for simultaneous insertion into or through at least two mounting openings of a circuit board. As a result, an alignment of a circumferential angle of a main longitudinal axis of the contact pin relative to a circuit board can be fixed by a connecting axis of the two fastening openings determines the orientation of the circumferential angle of the contact pin relative to the board.
Der erste und/oder der zweite Lagerbereich kann zum Anlöten des Kontaktstiftes in SMD-Technologie und/oder Paste-in-Hole-Technologie an einer Platine geeignet sein. Hiermit ist eine Belastbarkeit des ersten beziehungsweise des zweiten Lagerbereichs in Zugrichtung und damit eine Entlastung des Kontaktfortsatzes von Zugkräften herbeiführbar.The first and / or the second storage area may be suitable for soldering the contact pin in SMD technology and / or paste-in-hole technology on a circuit board. Hereby, a load capacity of the first and the second storage area in the pulling direction and thus a relief of the contact extension of tensile forces can be brought about.
Der Kontaktstift kann eine Positionierungsnase aufweisen, die zur Positionierung des Kontaktstifts auf einer stiftzugewandten Platinenseite einer Platine geeignet ist. Die Positionierungsnase kann die Funktion eines Anschlags für die stiftzugewandte Platinenseite haben. Hierdurch ist es möglich, eine vertikale Position des Kontaktstifts relativ zur Platine festzulegen. Insbesondere kann damit auch bei Vorhandensein einer Aussparung für den Kontaktfortsatz sichergestellt werden, dass der erste Lagerbereich beim Bestücken nicht unbeabsichtigt zu tief in oder durch die Platine gesteckt wird, an der der erste Lagerbereich zu anzuordnen ist. The contact pin may have a positioning nose, which is suitable for positioning the contact pin on a pin-facing board side of a board. The positioning tab may have the function of an abutment for the pen-facing board side. This makes it possible to define a vertical position of the contact pin relative to the board. In particular, it can thus be ensured even in the presence of a recess for the contact extension, that the first storage area is not inadvertently inserted too deep into or through the board when loading, to which the first storage area is to be arranged.
Der konventionelle Steckverbinder ist dadurch weitergebildet, dass er einen der oben beschriebenen Kontaktstifte umfasst. Hierdurch werden die Vorteile der vorbeschriebenen Kontaktstifte auch für Steckverbinder nutzbar.The conventional connector is further developed by comprising one of the contact pins described above. As a result, the advantages of the above-described pins are also available for connectors.
Die konventionelle Baugruppe ist dadurch weiterentwickelt, dass sie einen der oben beschriebenen Kontaktstifte oder einen vorbeschriebenen Steckverbinder umfasst. Hierdurch werden die Vorteile der vorbeschriebenen Kontaktstifte und Steckverbinder auch für Baugruppen nutzbar.The conventional assembly is further developed by comprising one of the above-described contact pins or connector. As a result, the advantages of the above-described pins and connectors are also available for assemblies.
Der elektrische Antrieb ist dadurch weitergebildet, dass er einen der oben beschriebenen Kontaktstifte oder den vorbeschriebenen Steckverbinder oder die vorbeschriebene Baugruppe umfasst. Hierdurch werden die Vorteile der vorbeschriebenen Kontaktstifte auch für elektrische Antriebe, insbesondere in Fahrzeugen, insbesondere bevorzugt in Fahrzeugen mit Elektromotor, nutzbar.The electric drive is further developed in that it comprises one of the above-described contact pins or the above-described connector or the above-described assembly. As a result, the advantages of the above-described contact pins for electric drives, especially in vehicles, particularly preferably in vehicles with electric motor available.
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen anhand besonders bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft erläutert. The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings by way of particularly preferred embodiments.
Es zeigen:Show it:
Die in den
Der Sockelbereich
Eine Weiterbildung sieht, vor, dass die Lagerbereiche
Die
Unabhängig davon sieht eine Weiterbildung vor, dass der Kontaktfortsatz
Die
Wie der erste Kontaktstift
Die in den
Durch die beschriebenen Maßnahmen wird erreicht, dass die mechanische Anbindung
Das beschriebene Konzept ermöglicht eine kostengünstige und zeiteffiziente Herstellung, da die Herstellung der mechanischen Anbindung (wie Zugentlastung) mit den gleichen Verfahren (wie SMD-Technologie, Reflow-Verfahren und Pin-in-Hole-Technologie), mit den gleichen Werkzeugen und/oder im gleichen Fertigungsschritt wie die Herstellung der elektrischen Anbindung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Kontaktstift pin
- 1212
- Kopfbereich head area
- 1313
- Zentralbereich Central area
- 1414
- Sockelbereich plinth
- 1616
- Kontaktklemme contact terminal
- 1818
- Federarm spring arm
- 2020
- Gegenkontakt; Kontaktmesser Mating contact; contact blade
- 2222
- Kontaktnase Contact nose
- 2424
- kleine Fläche small area
- 2626
- Öffnungsseite der Kontaktklemme Opening side of the contact terminal
- 2828
- Schmalseite des Gegenkontakts Narrow side of the mating contact
- 3030
- Kontaktfortsatz Contact extension
- 3434
- Platine circuit board
- 3636
- erster Lagerbereich first storage area
- 3838
- zweiter Lagerbereich second storage area
- 4040
- mechanische Kraft in Richtung der Hauptlängsachse des Kontaktstifts mechanical force in the direction of the main longitudinal axis of the contact pin
- 4242
- mechanische Kraft quer zur Hauptlängsachse des Kontaktstifts mechanical force transverse to the main longitudinal axis of the contact pin
- 4444
- Hauptlängsachse des Kontaktstifts Main longitudinal axis of the contact pin
- 4646
- Rollmoment roll moment
- 4848
- Nickmoment pitching moment
- 5050
- Lötstelle für Kontaktfortsatz Solder joint for contact extension
- 5252
- Hebelarmlänge lever arm
- 6060
- Querschnitt des Lagerbereichs Cross section of the storage area
- 6262
- Befestigungsöffnung fastening opening
- 6464
- Querschnitt der Befestigungsöffnung Cross section of the mounting hole
- 6666
- Durchmesser der Befestigungsöffnung Diameter of the mounting hole
- 6868
- Diagonale des Querschnitts eines Lagerbereichs Diagonal of the cross section of a storage area
- 7272
- Querschnitt des Kontaktbereichs Cross section of the contact area
- 7676
- Torsionsausgleichbereich Torsionsausgleichbereich
- 8080
- Kontaktierungsfläche des Kontaktfortsatzes Contact surface of the contact extension
- 8282
- Aussparung recess
- 8383
- Positionierungsnase positioning nose
- 8484
- dehnbare Länge des Kontaktfortsatzes stretchable length of the contact extension
- 8686
- stiftzugewandte Platinenseite pen-facing board side
- 8888
- stiftabgewandte Platinenseite pen-facing board side
- 9090
- Breite der Lagerbereiche Width of the storage areas
- 9292
- Breite des Kontaktfortsatzes Width of the contact extension
- 9494
- Umfangswinkel des Kontaktstifts Circumferential angle of the contact pin
- 9696
- Lötstelle eines Lagerbereichs Solder joint of a storage area
- 9898
- Baugruppe module
- 100100
- Steckverbinder; Header für Elektromotor connector; Header for electric motor
- 102102
- andere Bauteile other components
- 104104
- Trägerkomponente des Steckverbinders Carrier component of the connector
- ββ
- Winkel des ersten Lagerbereichs Angle of the first storage area
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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Publication Number | Publication Date |
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DE102011083776A1 true DE102011083776A1 (en) | 2013-04-04 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |
Effective date: 20130903 |