DE102013107156A1 - PCB connector - Google Patents
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Abstract
Ein Leiterplattenverbinder (1) mit – mindestens einem Paar von elektrischen Kontakten (10), die jeweils einen Anschlussabschnitt (4) zur Anbindung an die eine jeweils zugeordnete Leiterplatte (2a, 2b) haben, – mindestens einem elektrisch leitenden Verbindungselement (16), das einander gegenüberliegende Steckkontaktabschnitte (14) zur Steckkontaktierung eines jeweils zugeordneten elektrischen Kontaktes (10) hat, und – einem Isolierstoffgehäuse (5), das zur Aufnahme des Verbindungselementes (16) ausgebildet ist und das auf zwei einander gegenüberliegenden Endabschnitten jeweils einen Kontaktaufnahmeraum (24) hat, der zur Aufnahme mindestens eines elektrischen Kontaktes (10) ausgebildet ist, wird beschrieben. Der Leiterplattenverbinder (1) ist in einem Toleranzausgleichsabschnitt (T) zwischen den einander gegenüberliegenden Kontaktaufnahmeräumen (24) quer zu der durch die von einem der Kontaktaufnahmeräume (24) zum gegenüberliegenden Kontaktaufnahmeraum (24) definierte Längserstreckungsrichtung (L) des Leiterplattenverbinders (1) beweglich.A printed circuit board connector (1) having - at least one pair of electrical contacts (10) each having a connection section (4) for connection to the respective associated printed circuit board (2a, 2b), - at least one electrically conductive connecting element (16) has mutually opposite plug contact portions (14) for plug contacting a respective associated electrical contact (10), and - an insulating housing (5) which is adapted to receive the connecting element (16) and which has a contact receiving space (24) on two opposite end portions which is designed to receive at least one electrical contact (10) will be described. The circuit board connector (1) is movable in a tolerance compensating section (T) between the opposed contact receiving spaces (24) transversely of the longitudinal extension direction (L) of the circuit board connector (1) defined by one of the contact receiving spaces (24) to the opposite contact receiving space (24).
Description
Die Erfindung betrifft einen Leiterplattenverbinder mit
- – mindestens einem Paar von elektrischen Kontakten, die jeweils einen Anschlussabschnitt zur Anbindung an eine jeweils zugeordnete Leiterplatte haben,
- – mindestens einem elektrisch leitenden Verbindungselement, das einander gegenüberliegende Steckkontaktabschnitte zur Steckkontaktierung eines jeweils zugeordneten elektrischen Kontaktes hat, und
- – einem Isolierstoffgehäuse, das zur Aufnahme des Verbindungselementes ausgebildet ist und das auf zwei einander gegenüberliegenden Endabschnitten jeweils einen Kontaktaufnahmeraum hat, der zur Aufnahme mindestens eines elektrischen Kontaktes ausgebildet ist.
- At least one pair of electrical contacts, each having a connection section for connection to a respectively assigned printed circuit board,
- - At least one electrically conductive connecting element which has mutually opposite plug contact portions for plug contacting a respective associated electrical contact, and
- - An insulating housing, which is designed to receive the connecting element and which has on two opposite end portions each having a contact receiving space which is adapted to receive at least one electrical contact.
Derartige Leiterplattenverbinder werden genutzt, um eine lösbare elektrisch leitende Verbindung zwischen zwei benachbarten Leiterplatten herzustellen. Hierzu werden die elektrischen Kontakte jeweils am Randbereich einer zugeordneten Leiterplatte montiert und anschließend das elektrisch leitendes Verbindungselement in einander gegenüberliegende elektrische Kontakte eingesetzt bzw. auf diese elektrischen Kontakte aufgesetzt. Such printed circuit board connectors are used to produce a releasable electrically conductive connection between two adjacent printed circuit boards. For this purpose, the electrical contacts are each mounted on the edge region of an associated printed circuit board and then the electrically conductive connecting element inserted into opposing electrical contacts or placed on these electrical contacts.
Ein solcher Leiterplattenverbinder ist z. B. aus der
Eine hiermit vergleichbare Ausführungsform ist in der
Weiterhin ist zur Verbindung von Leiterplatten bekannt, eine Art Steckverbinder mit Federkontakten auf den Rand einer Leiterplatte aufzuschieben und dort direkt mit einer Leiterbahn zu kontaktieren. Solche Ausführungsformen sind in
Weiterhin sind z. B. aus der
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Leiterplattenverbinder zu schaffen, der eine Beweglichkeit der Leiterplatten relativ zueinander innerhalb eines vertretbaren Toleranzbereichs zulässt ohne, dass die elektrisch leitende Verbindung zwischen den Leiterplatten beeinträchtigt wird, wobei der Leiterplattenverbinder möglichst einfach aufgebaut und möglichst schnell und einfach mit den Leiterplatten verbindbar sein soll. Based on this, it is an object of the present invention to provide an improved circuit board connector, which allows a mobility of the circuit boards relative to each other within a reasonable tolerance without the electrical connection between the circuit boards is impaired, the PCB connector as simple as possible and as fast as possible should be easy to connect to the circuit boards.
Die Aufgabe wird mit dem Leiterplattenverbinder mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben. The object is achieved with the printed circuit board connector having the features of
Es wird vorgeschlagen, dass der Leiterplattenverbinder in einem Toleranzausgleichsabschnitt zwischen den einander gegenüberliegenden Kontaktaufnahmenräumen quer zu der durch die von einem der einander gegenüberliegenden Kontaktaufnahmeräume zum gegenüberliegenden Kontaktaufnahmeraum definierte Längserstreckungsrichtung des Leiterplattenverbinders beweglich ist. It is proposed that the circuit board connector is movable in a tolerance compensating portion between the opposed contact receiving spaces transversely to the longitudinal direction of extension of the circuit board connector defined by one of the opposing contact receiving spaces to the opposite contact receiving space.
Während gattungsgemäße Leiterplattenverbinder bislang lediglich einen Toleranzausgleich in Längserstreckungsrichtung zwischen einander gegenüberliegenden Kontakten auf den zwei miteinander zu verbindenden Leiterplatten zulässt, wird nunmehr vorgeschlagen, dass der Leiterplattenverbinder quer zu der Längserstreckungsrichtung beweglich ausgestaltet ist. Es hat sich gezeigt, dass ein Toleranzausgleich in Längsrichtung nicht hinreichend ist. Vielmehr kann ein wesentlich zuverlässigerer und dabei sehr einfach zu handhabender und herzustellender Leiterplattenverbinder dadurch geschaffen werden, dass dieser in einem Toleranzausgleichsbereich zwischen zwei Kontaktaufnahmeräumen besonders ausgestaltet ist. In diesem Toleranzausgleich ist der Leiterplattenverbinder durch geeignete Maßnahmen, wie sie nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert werden, beweglich. While generic circuit board connector so far only allows tolerance compensation in the longitudinal direction between opposing contacts on the two interconnected circuit boards, is now proposed that the circuit board connector is designed to be movable transversely to the longitudinal direction. It has been shown that a tolerance compensation in the longitudinal direction is not sufficient. Rather, a much more reliable and thereby very easy-to-use and manufactured circuit board connector can be created that it is particularly designed in a tolerance compensation range between two contact receiving spaces. In this tolerance compensation of the printed circuit board connector by suitable measures, as they are explained below by means of embodiments, movable.
Über die auch einem starren Isolierstoffgehäuse bzw. einem starren Verbindungselement immanente Querbeweglichkeit hinaus ist der Leiterplattenverbinder nicht nur die eine immanente Beweglichkeit an den Endabschnitten mit der Verbindung zu den elektrischen Kontakten beweglich, sondern im Toleranzausgleichsabschnitt zwischen diesen Kontakten beweglich ausgestaltet. In addition to the inherent transmittance also a rigid insulating housing or a rigid connecting element, the printed circuit board connector is not only the one immanent mobility at the end portions with the connection to the electrical contacts movable, but in the tolerance compensation section between these contacts designed to be movable.
Diese bewegliche Ausgestaltung kann durch eine geeignete Ausgestaltung des Isolierstoffgehäuses derart sein, dass das Isolierstoffgehäuse im Toleranzausgleichsabschnitt Ausschnitte hat, die sich quer zur Längserstreckungsrichtung erstrecken. Mit Hilfe dieser Ausschnitte gelingt es, das Isolierstoffgehäuse quer zur Längserstreckung beweglich auszugestalten. This movable configuration can be such by a suitable design of the insulating material that the insulating material housing in the tolerance compensation section has cutouts which extend transversely to the longitudinal direction. With the help of these cutouts, it is possible to design the insulating material movable transversely to the longitudinal extent.
Denkbar ist, dass die gegenüberliegenden Endabschnitte des Isolierstoffgehäuses, die den jeweiligen Kontaktaufnahmeraum aufweisen, über mindestens einen mäanderförmigen Steg im Toleranzausgleichabschnitt miteinander verbunden sind. Durch mäanderförmige Stege gelingt es, das Isolierstoffgehäuse im Toleranzausgleichsbereich, d. h. zentralen Bereich zwischen den Endabschnitten beweglicher auszugestalten. It is conceivable that the opposite end portions of the insulating material housing, which have the respective contact receiving space, are connected to each other via at least one meandering web in the tolerance compensation section. By meandering webs succeeds, the insulating material in the tolerance compensation range, d. H. central area between the end sections of movable design.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn sich der mindestens eine mäanderförmige Steg in mindestens einem Abschnitt quer zur Längserstreckungsrichtung sowie parallel und/oder lotrecht zu einer durch die Anschlussabschnitte der elektrischen Kontakte und durch die Öffnung des Kontaktaufnahmeraums, die den Boden des Kontaktaufnahmeraums gegenüberliegt, definierte Leiterplattenebene erstreckt. Solche mäanderförmigen Stege, die sich in eine Richtung quer zur Längserstreckungsrichtung und parallel zu der Leiterplattenebene erstrecken, erlauben eine Querbeweglichkeit quer zur Längserstreckungsrichtung sowie quer zur Leiterplattenebene und/oder parallel zur Leiterplattenebene. It is advantageous if the at least one meandering web extends in at least one section transversely to the longitudinal direction and parallel and / or perpendicular to a defined by the terminal portions of the electrical contacts and through the opening of the contact receiving space, which is opposite the bottom of the contact receiving space, printed circuit board plane , Such meander-shaped webs, which extend in a direction transverse to the direction of longitudinal extension and parallel to the printed circuit board plane, allow transverse mobility transversely to the longitudinal direction as well as transversely to the printed circuit board plane and / or parallel to the printed circuit board plane.
Denkbar ist aber auch, dass das Isolierstoffgehäuse im Toleranzausgleichsabschnitt aus einem anderen, flexiblem Material besteht, das integral mit einem steiferen Material an den einander gegenüberliegenden Endabschnitten, die den Kontaktaufnahmeraum bilden, geformt ist. Damit sind die Endabschnitte mit dem Kontaktaufnahmeraum starr ausgeführt, um fest an dem zugeordneten elektrischen Kontakt befestigt zu werden. Die Querbeweglichkeit der beiden Endabschnitte des Isolierstoffgehäuses und der zugeordneten elektrischen Kontakte zueinander in einem begrenzten Toleranzbereich wird dann durch den elastischen, zwischenliegenden Toleranzausgleichabschnitt gewährleistet. Ein solches Kunststoff-Isolierstoffgehäuse mit starrem und flexiblen Material kann im zwei Komponenten-Spritzgussverfahren einfach und preiswert hergestellt werden. However, it is also conceivable that the insulating housing in the tolerance compensation section of another, flexible material, which is integrally formed with a stiffer material at the opposite end portions, which form the contact receiving space. Thus, the end portions are made rigid with the contact receiving space to be fixedly attached to the associated electrical contact. The transverse mobility of the two end portions of the insulating material and the associated electrical contacts to each other in a limited tolerance range is then ensured by the elastic, intermediate tolerance compensation section. Such a plastic insulating material housing with rigid and flexible material can be easily and inexpensively manufactured in the two-component injection molding process.
Alternativ zur Flexibilität des Isolierstoffgehäuses oder auch zusätzlich hierzu ist es vorteilhaft, wenn das mindestens eine Verbindungselement im Toleranzausgleichsabschnitt quer zur Längserstreckungsrichtung elastisch oder plastisch beweglich ausgebildet ist. In der Regel sind solche Verbindungselemente als Stromschienenstäbe ausgestaltet und können durch mäanderförmige Stege bereits in Längserstreckungsrichtung des zugeordneten Isolierstoffgehäuses beweglich sein. Eine zusätzliche Querbeweglichkeit wird dann durch geeignete Maßnahmen, wie beispielsweise durch Einprägungen oder Einschnürungen mit reduzierter Materialdicke des Verbindungselementes erreicht. Alternativ oder zusätzlich wäre auch eine plastisch bewegliche Verbindung in gewissen Grenzen zulässig. As an alternative to the flexibility of the insulating housing or in addition thereto, it is advantageous if the at least one connecting element in the tolerance compensation section is formed elastically or plastically movable transversely to the longitudinal direction. As a rule, such connecting elements are designed as busbar bars and can be movable by meandering webs already in the longitudinal direction of the associated insulating housing. An additional transverse mobility is then achieved by suitable measures, such as impressions or constrictions with reduced material thickness of the connecting element. Alternatively or additionally, a plastically movable connection would be permitted within certain limits.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn das Verbindungselement im Toleranzausgleichabschnitt zwischen den einander gegenüberliegenden Steckkontaktabschnitten mäanderförmig ausgebildet ist. Die mäanderförmigen Bereiche sind vorteilhafterweise so, dass sie von einem sich parallel zur Leiterplattenebene erstreckenden und vom Steckkontaktabschnitt ausgehenden Abschnitt quer zur Leiterplattenebene heruntergeführt und dann wieder quer zur Leiterplattenebene im 180°-Winkel nach oben geführt, nochmals mit einem 180°-Winkel nach unten in Richtung Leiterplattenebene und anschließend in einem weiteren 180°-Winkel nach oben geführt und dann in einem weiteren 90°-Winkel in einem parallel zur Leiterplattenebene zum Steckkontaktabschnitt übergehenden Abschnitt geführt sind. Auf diese Weise hat ein solcher mäanderförmig ausgeführter Toleranzausgleichsabschnitt zwei U-förmig geformte und quer zur Längserstreckungsrichtung abragende elastische Federbögen. Die Mäanderform des Toleranzausgleichsabschnitts kann dabei z.B. durch Biegen oder Stanzen hergestellt werden. It is advantageous if the connecting element is formed meandering in the tolerance compensation section between the mutually opposite plug contact portions. The meandering regions are advantageously such that they are led down from a parallel to the circuit board plane and outgoing from the male contact portion section transverse to the circuit board level and then again transversely to the board level at 180 ° angle led up again with a 180 ° angle down in Direction board level and then passed in a further 180 ° angle upwards and then passed in a further 90 ° angle in a parallel to the circuit board level to the plug contact portion transition section. In this way, such a meandering executed tolerance compensation section has two U-shaped and projecting transversely to the direction of elongation elastic spring arcs. The meandering shape of the tolerance compensation section may be e.g. be made by bending or punching.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Isolierstoffgehäuse jeweils ein auf einem elektrischen Kontakt aufsteckbares Kontaktgehäuseteil und ein davon separates, die elektrisch leitenden Verbindungselemente tragendes Verbindergehäuseteil hat. Das Verbindergehäuseteil ist dann in eine jeweilige Öffnung der Kontaktgehäuseteile einsetzbar. Auf diese Weise ist das Isolierstoffgehäuse mehrteilig ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform ist es besonders vorteilhaft, wenn die Kontaktgehäuseteile Leitereinführungsöffnungen zum Einführen und Kontaktieren eines elektrischen Leiters mit einem zugeordneten elektrischen Kontakt, auf dem das Kontaktgehäuseteil aufsetzbar ist, aufweisen. Damit kann ein elektrischer Kontakt auf einer Leiterplatte mit Hilfe des Kontaktgehäuseteils über die Leitereinführungsöffnungen mit elektrischen Leitern kontaktiert werden. Wenn zwei nebeneinander angeordnete Leiterplatten miteinander verbunden werden sollen, kann dann anstelle der Nutzung der Leitereinführungsöffnungen der Leiterplattenverbinder mit den elektrisch leitenden Verbindungselementen, die in das Verbindergehäuseteil eingebaut sind, zur Leiterplattenverbindung genutzt werden. It is particularly advantageous if the insulating housing in each case has a contact housing part which can be plugged onto an electrical contact and a separate connector housing part which carries the electrically conductive connecting elements. The Connector housing part is then inserted into a respective opening of the contact housing parts. In this way, the insulating material is formed in several parts. In this embodiment, it is particularly advantageous if the contact housing parts have conductor insertion openings for inserting and contacting an electrical conductor with an associated electrical contact, on which the contact housing part can be placed. Thus, an electrical contact on a printed circuit board with the help of the contact housing part can be contacted via the conductor insertion openings with electrical conductors. If two side-by-side circuit boards are to be connected together, then instead of using the conductor insertion openings, the board connector with the electrically conductive connection elements installed in the connector housing part can be used for the board connection.
Damit kann der Leiterplattenverbinder auf sehr flexible Weise einerseits zum Anklemmen von elektrischen Leitern und andererseits zur Verbindung angrenzender Leiterplatten mit Hilfe des Verbindergehäuseteils und den darin eingebauten Platten elektrisch leitenden Verbindungselementen genutzt werden. Thus, the circuit board connector can be used in a very flexible manner on the one hand for clamping electrical conductors and on the other hand for connecting adjacent circuit boards by means of the connector housing part and the plates incorporated therein electrically conductive connecting elements.
Die Steckkontaktabschnitte sind vorzugsweise als Kontaktmesser, Kontaktgabeln, Stiftstecker oder Federbügel ausgebildet, um auf diese Weise einen Steckkontakt bereitzustellen. The plug contact portions are preferably formed as a contact blade, contact forks, pin connector or spring clip to provide in this way a plug contact.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit den beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen. The invention will be explained in more detail with reference to embodiments with the accompanying drawings. Show it.
Der Leiterplattenverbinder
In dem Verbindergehäuseteil
Deutlich wird weiterhin, dass der Leiterplattenverbinder
Dabei wird nicht nur eine Bewegung der einander gegenüberliegenden elektrischen Kontakte bzw. der zugehörigen fest darauf aufgesteckten Kontaktgehäuseteile
Ein solcher elektrischer Kontakt
Frontseitig und rückseitig ist an dem Kontaktboden
Somit ragt frontseitig von dem Leitereinführungstunnel
Deutlich wird, dass die beiden parallel angeordneten elektrisch leitenden Verbindungselemente
Damit werden zwei U-förmig gebogene federelastische Abschnitte gebildet, die eine Beweglichkeit der Verbindungselemente
Weiterhin ist aus
Die Darstellung in
Weiterhin ist erkennbar, dass die Steckkontaktabschnitte
Alternativ hierzu sind andere Federkontakte und Ausführungsformen der elektrischen Kontakte
Erkennbar ist weiterhin, dass die Leitereinführungsöffnungen
Weiterhin ist aus
Erkennbar ist, dass das Verbindergehäuseteil
Wie aus den perspektivischen Darstellungen, z.B.
Auf diese Weise wird eine Beweglichkeit des Leiterplattenverbinders
Die elektrischen Kontakte (nicht sichtbar) auf den Leiterplatten
Deutlich wird, dass die Steckkontaktabschnitte
Zusätzlich hierzu wird eine Beweglichkeit des Leiterplattenverbinders
Aus der Draufsicht gemäß
Erkennbar ist aus
Dieser Kontaktaufnahmeraum
Die elektrisch leitenden Verbindungselemente
Erkennbar ist weiterhin aus der Schnittdarstellung W-W, dass die Endabschnitte mit den Kontaktaufnahmeräumen
Deutlich wird weiterhin, dass das Isolierstoffgehäuse
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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