DE102013103446A1

DE102013103446A1 - Steckverbindungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102013103446A1
Application number: DE102013103446.2A
Authority: DE
Inventors: Ralf Geske
Original assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Current assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date: 2013-04-05
Filing date: 2013-04-05
Publication date: 2014-10-09
Also published as: CN105103377B; EP2982011B1; WO2014161965A1; EP3301759A1; JP6496782B2; US9806442B2; JP2017195202A; US20160056552A1; CN105103377A; JP2016518003A; EP2982011A1; CN108054529A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steckverbindungsvorrichtung zur Verbindung eines eine Ader aufweisenden Kabels mit einer Leiterplatte (8). Die Steckverbindungsvorrichtung weist einen Stecker (1), der mit einer Ader des Kabel verbindbar ist, und eine Grundleiste (2) auf, die mit der Leiterplatte (8) verbindbar ist, wobei die Grundleiste (2) einen Lötstift aufweist, welcher in einem Steckbereich durch ein Aufstecken des Steckers (1) auf die Grundleiste (2) mit einer Ader des Kabels elektrisch verbindbar ist. Der Lötstift ist in einem Lötbereich zur Herstellung einer leitenden Verbindung mit der Leiterplatte (8) verlötbar. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass der Lötbereich des Lötstifts mehrere Kontaktzonen aufweist, so dass die Grundleiste (2) in verschiedenen Ausrichtungen mit der Leiterplatte (8) verbindbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steckverbindungsvorrichtung zur Verbindung eines Kabels mit einer Leiterplatte.
Die Herstellung einer Verbindung eines Kabels mit einer Leiterplatte ist bei der Installation elektrischer Anlagen, bei der Montage von elektronischen Geräten oder bei der Verbindung von elektronischen Schaltungen mit externen Komponenten, wie Sensoren, eine häufig gestellte Aufgabe.
In der Regel wird diese Aufgabe über die Verwendung einer Steckverbindungsvorrichtung gelöst, wobei aufgrund vielfach unterschiedlicher Anforderungen eine Vielzahl von unterschiedlichen Steckverbindungsvorrichtungen bekannt ist.
Bei der Entwicklung einer Steckverbindungsvorrichtung sind neben einer Vielzahl von Parametern wie Kontaktanzahl, elektrische Belastbarkeit (Strom, Spannung), mechanische Belastbarkeit, Anzahl der Steckspiele, IP-Schutzklasse, Isolation, etc. auch die Baugröße und die Richtung, in welcher die Steckverbindung in Relation zur Leiterplatte zu öffnen oder zu schließen ist, von nicht unerheblicher Bedeutung.
Vielfach lassen beengte räumliche Verhältnisse, wie beim Aufbau kompakter elektronischer Geräte, nur wenige mechanische Freiheitsgerade zu. Die Richtung, in der eine Steckverbindungsvorrichtung zu betätigen ist, ist daher vielfach vorgegeben.
Im Stand der Technik werden daher Steckverbindungsvorrichtungen bei ansonsten nahezu identischer Ausführung bisweilen in verschiedenen Varianten für verschiedene Steckrichtungen angeboten.
Ein Konstrukteur kann je nach Installationssituation auf verschiedene Steckverbindungsvorrichtungen zurückgreifen, zum Beispiel auf im Bezug zur Leiterplatte horizontal oder auf im Bezug zur Leiterplatte vertikal zu betätigende Varianten. Je nach erforderlicher Betätigungsrichtung greift ein Konstrukteur in unterschiedlichen Situationen auf unterschiedliche Produkte zurück, wobei die Hersteller wiederum entsprechend unterschiedliche Produkte anbieten. In der Kette von der Herstellung bis zur Verwendung verursacht eine Vielzahl von Varianten eines Bauteils deutlich höhere Kosten als sie von einem universell verwendbarem Bauteil verursacht würden.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Steckverbindungsvorrichtung anzugeben, die einen breiten Einsatzbereich ermöglicht, so dass die Variantenvielfalt reduziert werden kann.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Gegenstands des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 10 angegeben.
Dementsprechend ist erfindungsgemäß eine Steckverbindungsvorrichtung zur Verbindung eines wenigstens eine Ader aufweisenden Kabels mit einer Leiterplatte vorgesehen, mit einem Stecker, der mit der Ader des Kabel verbindbar ist, und einer Grundleiste, die mit der Leiterplatte verbindbar ist, wobei die Grundleiste wenigstens einen Lötstift aufweist, welcher in einem Steckbereich durch ein Aufstecken des Steckers auf die Grundleiste mit der Ader des Kabels elektrisch verbindbar ist und der in einem Lötbereich in einer Kontaktzone zur Herstellung einer leitenden Verbindung mit der Leiterplatte verlötbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Lötbereich des Lötstifts mehrere Kontaktzonen aufweist, so dass die Grundleiste in verschiedenen, einer jeweiligen Kontaktzone entsprechenden Ausrichtungen mit der Leiterplatte verbindbar ist.
Der Vorteil dieser Lösung besteht darin, dass dadurch, dass die Grundleiste in unterschiedlichen Ausrichtungen mit der Grundleiste verbindbar ist, auch – in Abhängigkeit von der jeweiligen Ausrichtung der Grundleiste – unterschiedliche Betätigungsrichtungen zum Öffnen und Schließen der Steckverbindungsvorrichtung ermöglicht werden. Damit wird der Anwendungsbereich der Steckverbindungsvorrichtung vergrößert, so dass die Variantenvielfalt reduziert werden kann.
Grundsätzlich gibt es für die Ausrichtung der Kontaktzonen zueinander viele Möglichkeiten. Vorteilhaft sind jedoch die Kontaktzonen des Lötstifts zueinander in einem rechten Winkel angeordnet, so dass die Grundleiste in zwei zueinander in einem rechten Winkel stehenden Ausrichtungen mit der Leiterplatte verbindbar ist. Dabei ist unter einer Kontaktzone eines Lötstifts die Fläche zu verstehen, mit welcher er mit der Leiterplatte in Kontakt treten kann.
In Abhängigkeit von der verwendeten Montagetechnik wie beispielsweise SMD (Surface Mounted Device) oder THT (Through Hole Technology) und THR (Through Hole Reflow) besteht die Kontaktzone vorzugsweise aus einer planen Auflagefläche bzw. einer zylindrischen, den Lötstift partiell ummantelnden Umgebungsfläche.
Die Kontaktzonen stehen in einem rechten Winkel zueinander, wenn die Flächenvektoren der Flächen, mit welcher der Lötstift mit der Leiterplatte in Kontakt treten kann, einen rechten Winkel bilden, Eine derartige Ausführungsform ermöglicht die beiden in der Praxis häufig vorkommenden Betätigungsrichtungen senkrecht bzw. vertikal zur Leiterplatte.
Vorteilhaft kann der Lötstift „J”-förmig ausgebildet sein, wobei der untere Bogen des „J”-förmig ausgebildeten Lötstifts eine erste Kontaktzone ausbildet und der kurze Schaft des „J”-förmig ausgebildeten Lötstifts eine zweite Kontaktzone ausbildet. Weiterhin vorteilhaft ist durch den langen Schaft des „J”-förmig ausgebildeten Lötstifts der Steckbereich des Lötstifts gebildet.
Eine solche Bauform ermöglicht eine einfache und kompakte Fertigung der Grundleiste. Der Lötstift kann in diesem Fall aus einem Stück Draht geformt werden, der so in die Grundleiste eingepasst wird, dass er im Steckbereich direkt von dem Stecker kontaktierbar ist und im Lötbereich in eine Ausnehmung an der Oberfläche der Grundleiste eingreift.
Durch das Eingreifen des Lötbereichs des Löstifts in eine Ausnehmung der Grundleiste bleibt der Lötstift kontaktierbar, wobei gleichzeitig durch eine bündige Oberfläche von Lötstift und Grundleiste eine große, die mechanische Belastbarkeit verbessernde Auflagefläche der Grundleiste auf der Leiterplatte geschaffen wird.
Eine solche Ausführungsform eignet sich vorzugsweise für eine SMD-Montagetechnik.
In einer anderen vorteilhaftigen Ausführungsform ist der Lötstift „T”-förmig ausgebildet, wobei ein erster Schenkel des „T”-förmig ausgebildeten Lötstifts eine erste Kontaktzone bildet und ein zweiter Schenkel des „T”-förmig ausgebildeten Lötstifts eine zweite Kontaktzone bildet. Ferner vorteilhaft bildet dabei ein dritter Schenkel des „T”-förmig ausgebildeten Lötstifts den Steckbereich des Lötstifts aus.
Auch diese Ausführungsform ermöglicht eine einfache und kompakte Bauform der Grundleiste, wobei in einem ersten Herstellungsschritt die „T”-förmig ausgebildeten Lötstifte durch Falten eines Drahts oder durch Stanzen gefertigt werden können, und in einem zweiten Herstellungsschritt die „T”-förmig ausgebildeten Lötstifte von einem Kunststoff zur Herstellung der Grundleiste umspritzt werden können.
Auch bei dieser Ausführungsform kann ein Schenkel des „T”-förmig ausgebildeten Lötstifts derart in die Grundleiste eingepasst werden, dass er im Steckbereich direkt von dem Stecker kontaktierbar ist. Die beiden anderen Schenkel des Lötstifts ragen seitlich aus der Grundleiste heraus und sind geeignet, die Grundleiste in verschiedenen Ausrichtungen auf einer Leiterplatte zu montieren. Dabei durchstößt der jeweilige Lötstift die Leiterplatte durch ein Kontaktloch, um rückseitig verlötet werden zu können.
Eine solche Ausführungsform eignet sich vorzugsweise für eine THT- oder THR-Montagetechnik.
Unabhängig von einem „T”-förmig ausgebildeten Lötstift oder einem „J”-förmig ausgebildeten Lötstift ragt der Steckbereich des Lötstifts vorteilhaft durch die Grundleiste hindurch, so dass er über den Stecker mit der Ader des Kabels verbindbar ist. Dadurch kann der Lötstift sowohl die Aufgabe eines Kontaktelements auf der einen, als auch die eines Steckelements auf der anderen Seite der Grundleiste übernehmen.
Weiterhin vorteilhaft ist die Grundleiste mittels eines Lötankers mit der Leiterplatte verbindbar.
Bei Betätigung der Steckverbindung können mechanische Kräfte auftreten, die auf die Verbindung zwischen Grundleiste und Leiterplatte einwirken. In einem ungünstigen Fall kann dies dazu führen, dass die Grundleiste von der Leiterplatte abreißt. Bei Verwendung der SMD-Montagetechnik wird die Grundleiste mit auf der Oberfläche der Leiterplatte liegenden Leiterbahnen verlötet. Bei starker Krafteinwirkung auf die Verbindung zwischen Grundleiste und Leiterplatte können die Leiterbahnen von der Leiterplatte gegebenenfalls abreißen.
Zur mechanischen Verstärkung der Verbindung zwischen Grundleiste und Leiterplatte kann die Grundleiste daher durch einen oder mehrere, beispielsweise an den Seiten der Grundleiste montierbare Lötanker mit der Leiterplatte verbunden werden. Derartige Lötanker greifen vorzugsweise durch eine Bohrung oder eine durchgängige Öffnung durch die Leiterplatte hindurch, so dass sie rückseitig verlötet werden können.
Vorteilhaft sieht die Grundleiste zumindest eine Aufnahme für die Montage eines Lötankers vor, wobei die Aufnahme so ausgebildet ist, dass der Lötanker in verschiedenen Ausrichtungen mit der Grundleiste verbindbar ist.
Dabei kann die Aufnahme ein fester Bestandteil der Grundleiste oder aber auch ein separates, gegenüber der Grundleiste beweglich ausgebildetes Bauteil sein. So kann eine Grundleiste an ihren Enden drehbar und gegebenenfalls in verschiedenen Positionen arretierbar ausgebildete Aufnahmen aufweisen, so dass die Grundleiste in verschiedenen Positionen ausrichtbar ist.
Vorteilhaft kann die Grundleiste zur Verbindung mit der Leiterplatte mittels eines Lötankers sowohl eine vertikale als auch eine horizontale durchgehende Öffnung aufweisen, die als Aufnahme zur Montage des Lötankers geeignet ist. Darüber hinaus kann die Grundleiste auch weitere durchgehende Öffnungen, beispielsweise in 45 Grad Schritten aufweisen, um weitere Postionen zu ermöglichen. Dabei ist es ferner vorteilhaft, dass sich diese Öffnungen kreuzen, so dass eine kompakte Bauform der Grundleiste ermöglicht wird.
Weiterhin ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Steckverbindungsvorrichtung anzugeben, die unabhängig von ihrem Material eine sichere Fixierung von Stecker und Grundleiste im gesteckten Zustand gewährleistet.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Gegenstands des Anspruchs 11. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüche 12 bis 16 angegeben.
Erfindungsgemäß ist also eine Steckverbindungsvorrichtung vorgesehen mit einem Stecker und einer Grundleiste, die mittels Steckverbindung in einer vorbestimmten Steckrichtung miteinander mechanisch und elektrisch kontaktierbar sind, wobei zur mechanischen Fixierung der Steckverbindungsvorrichtung im gesteckten Zustand eine Rastlasche und eine Rastnase vorgesehen sind, die miteinander verrastbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastlasche nur an einer Seite angebunden ist und die dabei auf dieser Seite gebildete Biegeachse in einem derartigen Winkel zur Steckrichtung steht, der geringer als 45° ist.
Erfindungswesentlich ist, dass zwischen der Steckrichtung und der Biegeachse nur ein geringer Winkel besteht, nämlich jedenfalls ein Winkel, der kleiner als 45° ist. Dabei wird als Biegeachse eine fiktive Achse bezeichnet, um die die Rastlasche beim Steckvorgang aufgrund der mit der Rastlasche in Kontakt kommenden Rastnase nach außen verbogen wird. Tatsächlich wird in der Praxis regelmäßig keine linienförmige Biegeachse vorkommen, sondern eine Verbiegung der Rastlasche über einen gewissen ausgedehnten Abschnitt. Zur Erläuterung der Erfindung wird der Einfachheit halber jedoch von einer Biegeachse gesprochen, der auch eine genau definierte Orientierung zukommt, so dass von einem Winkel zwischen Biegeachse und vorbestimmter Steckrichtung gesprochen werden kann.
Wie zuvor dargestellt, soll dieser Winkel erfindungsgemäß gering sein; ein Winkel von weniger als 45° ist grundsätzlich geeignet. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Winkel jedoch noch kleiner, vorzugsweise geringer als 10°, und ganz besonders bevorzugt ist ein Winkel von 0 vorgesehen. Das bedeutet, dass die Biegeachse parallel zur Steckrichtung verläuft.
In diesem Zusammenhang ist weiterhin vorzugsweise vorgesehen, dass die Rastnase derart angeordnet und ausgebildet ist, dass sie beim Steckvorgang nur am Rand des freien Endes der Rastlasche mit dieser in Kontakt kommt. Während die Anordnung der Rastnase erfindungsgemäß grundsätzlich frei ist, solange es zu einer Verrastung mit der Rastlasche kommt, hat diese bevorzugte Ausgestaltung den folgenden Vorteil:
Wenn die Rastnase nur am Rand, also am freien Ende der Rastlasche mit dieser in Kontakt kommt und sie dort nach außen drängt, kommt es auch nur zu einer solchen Verbiegung der Rastlasche, die durch die Höhe der Rastnase bestimmt ist. Im Stand der Technik, bei dem die Einsteckrichtung regelmäßig senkrecht zur Biegeachse verläuft, ist eine derart geringe Auslenkung nicht möglich. Hier wird nämlich die Rastnase weit in die Rastlasche hineingeführt, so dass dadurch eine wesentlich größere Verbiegung der Rastlasche erfolgt, die Rastlasche also viel weiter aufgebogen wird. Daher ist es gemäß dem vorliegend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung möglich, für die Steckverbindungsvorrichtung, insbesondere für die Rastlasche, auch ein relativ sprödes Material zu verwenden, wie LCP mit eine Glasfaseranteil von 30%.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist weiterhin zur Verrastung der Rastnase mit der Rastlasche eine Öffnung vorgesehen, die hinter der Rastlasche angeordnet ist. Vorzugsweise ist dabei die Öffnung zum Auslenkende der Rastlasche hin offen. Außerdem ist bevorzugt, dass die Öffnung in ihrem dem offenen Ende gegenüberliegenden Ende wenigstens zur Rastlasche hin zumindest teilweise abgerundet ist. Dies bewirkt eine mechanische Verstärkung der Rastlasche und kann ein Abreißen der Rastlasche verhindern.
Schließlich sei darauf hingewiesen, dass die Rastlasche grundsätzlich am Stecker und die Rastnase dementsprechend grundsätzlich an der Grundleiste vorgesehen sein kann. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass die Rastlasche an der Grundleiste und die Rastnase am Stecker vorgesehen ist.
Weiterhin ist es die Aufgabe der Erfindung, bei einer elektrische Anschlussvorrichtung zum Anschluss eines elektrischen Leiters, insbesondere bei einer Steckverbindungsvorrichtung wie zuvor beschrieben, ein einfaches und sicheres Anschließen eines elektrischen Leiters zu gewährleisten.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Gegenstands des Anspruchs 17. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüche 18 und 19 angegeben.
Erfindungsgemäß ist also eine elektrische Anschlussvorrichtung zum Anschluss eines elektrischen Leiters, insbesondere eine Steckverbindungsvorrichtung, wie zuvor beschrieben, vorgesehen mit einem Gehäuse, einer in dem Gehäuse vorgesehenen Anschlussfeder zum elektrischen Kontaktieren des elektrischen Leiters, einem mit einem Werkzeug betätigbaren Federöffner zum Öffnen der Feder und einem Kabeleinführtrichter zum Einführen des elektrischen Leiters zur Anschlussfeder hin, wobei der Federöffner und der Kabeleinführtrichter aneinander angrenzen und der Federöffner eine Betätigungsfläche für das Werkzeug aufweist, die von einer U-förmigen Wandung umgeben ist.
Auf diese Weise wird ein sicherer Halt des Werkzeugs, wie einem Schraubendreher, auf dem Federöffner erzielt, da die U-förmige Wandung an drei Seiten eine Anschlag für das Werkzeug bietet. Dass der Federöffner und der Kabeleinführtrichter aneinander angrenzen, bedeutet dabei, dass diese beiden Einrichtung benachbart zueinander sind, dabei aber nicht unmittelbar aneinander angrenzen müssen. Letztlich ist der Federöffner regelmäßig in der Nähe des Kabeleinführtrichters vorgesehen, da der Federöffner ja zum öffnen der Feder vorgesehen ist, die den in den Leitereinführtrichter eingeführten Leiter kontaktieren soll.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Öffnung der U-förmigen Wandung auf der dem Kabeleinführtrichter abgewandten Seite liegt. Aufgrund dieser Ausgestaltung kann sichergestellt werden, dass das Werkzeug nicht so verrutschen kann, dass es den Kabeleinführbereich über dem Kabeleinführtrichter verdeckt. Eine freie Zugänglichkeit dieses Bereichs wird somit durchgängig und damit auch während des Vorgangs des Anschließens des Kabels gewährleistet, ohne dass das Werkzeug stören kann.
Dabei ist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen, dass die Betätigungsrichtung des Federöffners und die Einführungsrichtung des Kabeleinführtrichters parallel zueinander verlaufen.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen
1 ein Ausführungsbeispiel der Grundleiste der erfindungsgemäßen Steckverbindungsvorrichtung in perspektivischer Darstellung,
2 das Ausführungsbeispiel aus 1 in Verbindung mit einer Leiterplatte in einer vertikalen Ausrichtung,
3 das Ausführungsbeispiel aus 1 in Verbindung mit einer Leiterplatte in einer horizontalen Ausrichtung,
4 das Ausführungsbeispiel aus 2 in seitlicher, parallel zur Steckrichtung geschnittener Darstellung,
5 das Ausführungsbeispiel aus 3 in seitlicher, parallel zur Steckrichtung geschnittener Darstellung,
6 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Grundleiste der erfindungsgemäßen Steckverbindungsvorrichtung in seitlicher, parallel zur Steckrichtung geschnittener Darstellung und Montage in vertikaler Ausrichtung,
7 das Ausführungsbeispiel aus 6 bei Montage in horizontaler Ausrichtung,
8 ein Ausführungsbeispiel der Grundleiste der erfindungsgemäßen Steckverbindungsvorrichtung in horizontaler Ausrichtung aus Sicht der Steckrichtung,
9 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steckverbindungsvorrichtung in geöffneter Position,
10 das Ausführungsbeispiel der 9 in geschlossener Position,
11 das Ausführungsbeispiel der 9 im ungesteckten Zustand weiter im Detail hinsichtlich Rastnase und Rastlasche,
12 das Ausführungsbeispiel der 11 während des Steckvorgangs,
13 das Ausführungsbeispiel der 11 und 12 in gestecktem Zustand,
14 den Stecker zuvor schon gezeigten Stecker mit seinen mittels eines Werkzeugs betätigbaren Federöffnern in einer perspektivischen Ansicht,
15 den Stecker aus 14 in einer Seitenansicht und
16 den Stecker aus den 14 und 15 teilweise im Schnitt.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Grundleiste 2 der erfindungsgemäßen Steckverbindungsvorrichtung in perspektivischer Darstellung. Das Ausführungsbeispiel weist einen geschnitten dargestellten Lötstift 3, einen Steckbereich 4 und einen Kontaktbereich 5 auf. Der Steckbereich 4 liegt offen und ist von einem Stecker kontaktierbar. Der Lötstift 3 ist J-förmig ausgebildet. In seinem Kontaktbereich 5 weist der im Schnitt dargestellte Lötstift 3 die beiden Kontaktzonen 6 und 7 auf. Diese Kontaktzonen 6 und 7 liegen in einem rechten Winkel zu einander auf unterschiedlichen Seiten der Grundleiste 2 und schließen mit den Seitenflächen der Grundleiste 2 jeweils bündig ab. Im Ausführungsbeispiel der 1 ist die Kontaktfläche 7 von vier Lötstiften 3 zu erkennen. Es ist für jeweils eine Ader eines mehradrigen Kabels je ein Lötstift 3 vorgesehen.
2 zeigt das Ausführungsbeispiel aus 1 in Verbindung mit einer Leiterplatte in einer vertikalen Ausrichtung. Die Ausnehmungen in der Grundleiste 2 nehmen die Lötstifte 3 auf, so dass eine bündige Standfläche für eine vertikale Ausrichtung auf der Leiterplatte 8 gebildet wird. In der Kontaktzone 6 steht der Lötstift 3 mit der Leiterplatte 8 in Kontakt, so dass dieser dort mit einer (nicht gezeigten) Leiterbahn der Leiterplatte 8 in SMD-Montagetechnik elektrisch kontaktierend verbindbar ist.
3 zeigt das Ausführungsbeispiel aus 1 und 2 in Verbindung mit einer Leiterplatte 8 in einer horizontalen Ausrichtung. Die Ausnehmungen in der Grundleiste 2 nehmen die Lötstifte 3 auf, so dass eine bündige Standfläche auch für eine horizontale Ausrichtung auf der Leiterplatte 8 gebildet wird. In dieser Ausrichtung steht der Lötstift 3 in der Kontaktzone 7 mit der Leiterplatte in Kontakt, so dass dieser dort mit einer (nicht gezeigten) Leiterbahn der Leiterplatte 8 in SMD-Montagetechnik elektrisch kontaktierend verbindbar ist.
4 zeigt das Ausführungsbeispiel aus 2 in seitlicher, parallel zur Steckrichtung geschnittener Darstellung, wobei zusätzlich die Spitze eines Ankerstiels 9 eines Lötankers ersichtlich ist, der zur mechanischen Befestigung der Grundleiste 2 auf der Leiterplatte 8 dient und durch eine Bohrung der Leiterplatte 8 hindurchgeführt wird.
5 zeigt das Ausführungsbeispiel aus 3 in seitlicher, parallel zur Steckrichtung geschnittener Darstellung, wobei auch hier die Spitze des Ankerstiels 9 eines Lötankers ersichtlich ist.
6 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Grundleiste 2 der erfindungsgemäßen Steckverbindungsvorrichtung in seitlicher, parallel zur Steckrichtung geschnittener Darstellung und Montage in vertikaler Ausrichtung. Das Ausführungsbeispiel weist einen geschnitten dargestellten Lötstift 3 mit einem Steckbereich 4 und einen Kontaktbereich 5 auf. Der Steckbereich 4 liegt offen und ist von einem Stecker kontaktierbar. Der Lötstift 3 ist T-förmig, der Kontaktbereich 5 des Lötstifts 3 ist L-förmig ausgebildet. In diesem Kontaktbereich 5 weist der im Schnitt dargestellte Lötstift 3 die beiden Kontaktzonen 6 und 7 auf. Diese liegen jeweils in dem Abschnitt des L-förmigen Kontaktbereichs, in denen der Lötstift 3 die Leiterplatte 8 bei entsprechender Ausrichtung der Grundleiste 2 berühren würde. Bei der Ausrichtung in dieser 6 berührt der Lötstift 3 die Leiterplatte 8 in der Kontaktzone 6. Die Kontaktzonen 6 und 7 liegen in einem rechten Winkel zu einander auf unterschiedlichen Seiten der Grundleiste 2 und sind geeignet, die Leiterplatte 8 zu durchstoßen.
7 zeigt das Ausführungsbeispiel aus 6 bei Montage in horizontaler Ausrichtung, wobei bei der Ausrichtung in dieser 7 der Lötstift 3 die Leiterplatte 8 in der Kontaktzone 7 berührt. Darüber hinaus ist hier die Spitze des Ankerstiels 9 eines Lötankers ersichtlich, der in der Darstellung der 6 durch den Lötstift 3 verdeckt wird.
8 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Grundleiste 2 der erfindungsgemäßen Steckverbindungsvorrichtung in horizontaler Ausrichtung aus Sicht der Steckrichtung. Die 8 zeigt exemplarisch eine Grundleiste 2 zur Verbindung eines mehradrigen Kabels mit einer Leiterplatte 8, wobei aus der Ausführungsform in 8 die Spitzen von vier Lötstiften 3 zur Kontaktierung eines vieradrigen Kabels ersichtlich sind. An den seitlichen Enden quer zur Steckrichtung weist die Grundleiste 2 Aufnahmen 11 zur Aufnahme von Lötankern auf. Der Ankerstiel 9 eines Lötankers weist einen rechteckigen Querschnitt auf und kann in die rechteckig ausgebildeten durchgehenden Öffnungen 11 eingeführt, beziehungsweise hindurchgeführt werden. Beide Seiten der Grundleiste 2 weisen jeweils zwei dieser Öffnungen auf, je eine für eine vertikale und eine horizontale Ausrichtung der Grundleiste 2. In 8 sind nur die frei liegenden Öffnungen für eine vertikale Ausrichtung gut zu erkennen. Die Öffnungen für die horizontale Ausrichtung sind aus dieser Perspektive nicht ersichtlich und zudem jeweils durch einen Ankerstiel eines Lötankers 9 ausgefüllt, welcher jeweils durch die Öffnung der Grundleiste 2 sowie die Leiterplatte 8 hindurchragt. Die Arme des Ankerkopfes 10 des Lötankers halten die Grundleiste 2 auf der Leiterplatte 8 fest.
9 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steckverbindungsvorrichtung in geöffneter Position. Aus der perspektivischen Darstellung sind zudem der Ankerstiel 9 sowie der Ankerkopf 10 der beidseitig montierten Lötanker ersichtlich.
10 zeigt das Ausführungsbeispiel der 9 in geschlossener Position und bei horizontaler Montageausrichtung auf einer Leiterplatte 8.
Aus den 11, 12 und 13 ist schließlich ersichtlich, wie eine mechanische Fixierung von Stecker 1 und Grundleiste 2 miteinander erfolgt. Dazu weist der Stecker 1 zumindest auf einer Seite, vorzugsweise auf beiden Seiten, ein Rastnase 12 auf, die in einer Öffnung hinter einer an der Grundleiste 2 befestigten Rastlasche 14 verrasten kann. Das besondere dieser Rastverbindung besteht nun darin, dass die in 12 mit einer gepunkteten Linie angedeutete Biegeachse 13, um die die Rastlasche 14 nach außen aufgebogen wird, parallel zu der in derselben Figur gezeigten Steckrichtung 15 verläuft. Wie weiter oben im Einzelnen dargelegt, ist auf diese Weise eine nur geringe Aufbiegung der Rastlasche erforderlich, so dass Stecker 1 und Grundleiste 2 sowie insbsondere die Rastlasche 14 auch aus einem relativ spröden Material hergestellt sein können, ohne einen Materialbruch befürchten zu müssen.
Aus den 14, 15 und 16 ist schließlich im Detail ersichtlich, wie in dem Stecker 1 vorgesehne Federöffner 16 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgestaltet sind.
Der Stecker 1 weist ein Gehäuse 17 und in dem Gehäuse 17 vorgesehene und nicht weiter dargestellte Anschlussfedern zum elektrischen Kontaktieren von elektrischen Leitern auf. Die Federöffner 16 sind mit einem Werkzeug 18, vorliegend einem Schraubendreher, betätigbar, um die jeweilige Anschlussfeder zu öffnen. In die Kabeleinführtrichter 19 ist jeweils ein Leiter einführbar, und der Leiter kann damit zur jeweiligen Anschlussfeder hin geführt werden. Die Betätigungsrichtung eines jeweiligen Federöffners 16 und die Einführungsrichtung eines zugeordneten Kabeleinführtrichters 19 verlaufen parallel zueinander.
Wie insbesondere 14 entnehmbar, grenzen die Federöffner 16 und die zugeordneten Kabeleinführtrichter 19 aneinander an. Die Federöffner 16 weisen jeweils eine Betätigungsfläche 20 für das Werkzeug auf, wobei die Betätigungsfläche 20 von einer U-förmigen Wandung 21 umgeben ist, was insbesondere 16 entnehmbar ist. Über die Betätigungsfläche 20 kann auf den Federöffner 16 Druck zum Öffnen der Feder ausgeübt werden, und die U-förmige Wandung 21 stellt einen sicherer Halt des Werkzeugs 18 auf dem Federöffner 16 sicher, da die U-förmige Wandung 21 an drei Seiten eine Anschlag für das Werkzeug 18 bietet.
Wie den 14, 15 und 16 entnehmbar, ist weiterhin vorgesehen, dass die Öffnung der U-förmigen Wandung 21 auf der dem Kabeleinführtrichter 19 abgewandten Seite liegt. Aufgrund dieser Ausgestaltung kann sichergestellt werden, dass das Werkzeug 18 bei einem möglichen Verrutschen nicht den Kabeleinführbereich über dem Kabeleinführtrichter 19 verdeckt kann.
Bezugszeichenliste

1: Stecker
2: Grundleiste
3: Lötstift
4: Steckbereich des Lötstifts
5: Lötbereich des Lötstifts
6: Erste Kontaktzone
7: Zweite Kontaktzone
8: Leiterplatte
9: Lötanker, Ankerstiel
10: Lötanker, Ankerkopf
11: Aufnahme
12: Rastnase
13: Biegeachse
14: Rastlasche
15: Steckrichtung
16: Federöffner
17: Gehäuse
18: Werkzeug
19: Kabeleinführtrichter
20: Betätigungsfläche
21: U-förmige Wandung

Claims

Steckverbindungsvorrichtung zur Verbindung eines wenigstens eine Ader aufweisenden Kabels mit einer Leiterplatte (8), mit einem Stecker (1), der mit der Ader des Kabel verbindbar ist, und mit einer Grundleiste (2), die mit der Leiterplatte (8) verbindbar ist, wobei die Grundleiste (2) einen Lötstift (3) aufweist, welcher in einem Steckbereich (4) durch ein Aufstecken des Steckers (1) auf die Grundleiste (2) mit der Ader des Kabels elektrisch verbindbar ist und der in einem Lötbereich (5) zur Herstellung einer leitenden Verbindung mit der Leiterplatte (8) verlötbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Lötbereich (5) des Lötstifts (3) mehrere Kontaktzonen (6, 7) aufweist, so dass die Grundleiste (2) in verschiedenen Ausrichtungen mit der Leiterplatte (8) verbindbar ist.
Steckverbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktzonen (6, 7) zueinander in einem rechten Winkel stehen, so dass die die Grundleiste (2) in zwei zueinander in einem rechten Winkel stehenden Ausrichtungen mit der Leiterplatte (8) verbindbar ist.
Steckverbindungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet dass der Lötstift (3) „J”-förmig ausgebildet ist, wobei der untere Bogen des „J”-förmig ausgebildeten Lötstifts (3) eine erste Kontaktzone (6) bildet und der kurze Schaft des „J”-förmig ausgebildeten Lötstifts (3) eine zweite Kontaktzone (7) bildet.
Steckverbindungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der lange Schaft des „J”-förmig ausgebildeten Lötstifts (3) den Steckbereich (4) ausbildet.
Steckverbindungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Lötstift (3) „T”-förmig ausgebildet ist, wobei ein erster Schenkel des „T”-förmig ausgebildeten Lötstifts (3) eine erste Kontaktzone (6) bildet und ein zweiter Schenkel des „T”-förmig ausgebildeten Lötstifts (3) eine zweite Kontaktzone (7) bildet.
Steckverbindungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein dritter Schenkel des „T”-förmig ausgebildeten Lötstifts (3) den Steckbereich (4) bildet.
Steckverbindungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckbereich (4) des Lötstifts (3) durch die Grundleiste (2) ragt und über den Stecker (1) mit einer Ader des Kabels verbindbar ist.
Steckverbindungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundleiste (3) mittels eines Lötankers (9, 10) mit der Leiterplatte (8) verbindbar ist.
Steckverbindungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundleiste (2) eine Aufnahme (11) für die Montage eines Lötankers (9, 10) vorsieht, wobei die Aufnahme (11) so ausgebildet ist, dass der Lötanker (9, 10) in verschiedenen Ausrichtungen mit der Grundleiste (2) verbindbar ist.
Steckverbindungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundleiste (2) zur Verbindung mit der Leiterplatte (8) mittels eines Lötankers (9, 10) sowohl eine vertikale als auch eine horizontale durchgehende Öffnung aufweist, die als Aufnahme (11) zur Montage des Lötankers (9, 10) geeignet ist.
Steckverbindungsvorrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit einem Stecker (1) und einer Grundleiste (2), die mittels Steckverbindung in einer vorbestimmten Steckrichtung (15) miteinander mechanisch und elektrisch kontaktierbar sind, wobei zur mechanischen Fixierung der Steckverbindungsvorrichtung im gesteckten Zustand ein Rastlasche (14) und eine Rastnase (12) vorgesehen sind, die miteinander verrastbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastlasche (14) nur an einer Seite angebunden ist und die dabei auf dieser Seite gebildete Biegeachse (12) in einem derartigen Winkel zur Steckrichtung (15) steht, der geringer als 45° ist.
Steckverbindungsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegeachse (12) parallel zur Steckrichtung (15) verläuft.
Steckverbindungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastnase (12) derart angeordnet und ausgebildet ist, dass sie beim Steckvorgang nur am Rand des freien Endes der Rastlasche (14) mit dieser in Kontakt kommt.
Steckverbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verrastung der Rastnase (12) mit der Rastlasche (14) eine Öffnung vorgesehen ist, die hinter der Rastlasche (14) angeordnet ist.
Steckverbindungsvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung zum Auslenkende der Rastlasche (14) hin offen ist.
Steckverbindungsvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung in ihrem dem offenen Ende gegenüberliegenden Ende wenigstens zur Rastlasche (14) hin zumindest teilweise abgerundet ist.
Elektrische Anschlussvorrichtung zum Anschluss eines elektrischen Leiters, insbesondere Steckverbindungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, mit einem Gehäuse (17), einer in dem Gehäuse (17) vorgesehenen Anschlussfeder zum elektrischen Kontaktieren des elektrischen Leiters, einem mit einem Werkzeug (18) betätigbaren Federöffner (16) zum Öffnen der Feder und einem Kabeleinführtrichter (19) zum Einführen des elektrischen Leiters zur Anschlussfeder hin, wobei der Federöffner (16) und der Kabeleinführtrichter (19) aneinander angrenzen, dadurch gekennzeichnet, dass der Federöffner (16) eine Betätigungsfläche (20) für das Werkzeug (18) aufweist, die von einer U-förmigen Wandung (21) umgeben ist.
Elektrische Anschlussvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung der U-förmigen Wandung (21) auf der dem Kabeleinführtrichter (19) abgewandten Seite vorgesehen ist.
Elektrische Anschlussvorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsrichtung des Federöffners (16) und die Einführungsrichtung des Kabeleinführtrichter (19) parallel zueinander verlaufen.