DE102017110621B3 - Anordnung aus einer Leiterplatte und mindestens einem Steckkontakt - Google Patents

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Abstract

Dargestellt und beschrieben ist eine Anordnung aus einer Leiterplatte (1) und mindestens einem Steckkontakt (2), wobei in der Leiterplatte (1) mindestens eine Kontaktöffnung ausgebildet ist und wobei der mindestens eine Steckkontakt (2) aus einem metallischen Flachmaterial ausgebildet ist und zwei relativ zueinander federnde Kontaktschenkel (4, 5) aufweist, die jeweils einen im eingesteckten Zustand die Kontaktöffnung kontaktierenden Kontaktierungsbereich (4a, 5a) aufweisen.Die erfmdungsgemäße Anordnung aus einer Leiterplatte (1) und mindestens einem Steckkontakt (2) ist dadurch auch bei geringem zur Verfügung stehenden Bauraum flexibel einsetzbar, dass die mindestens eine Kontaktöffnung in einem Randbereich (1a) der Leiterplatte (1) angeordnet und als einseitig offene Ausnehmung (3) ausgebildet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anordnung aus einer Leiterplatte und mindestens einem Steckkontakt. In der Leiterplatte ist mindestens eine Kontaktöffnung zum Einstecken des Steckkontakts ausgebildet, der aus einem metallischen Flachmaterial ausgebildet ist und zwei relativ zueinander federnde Kontaktschenkel aufweist. Die Kontaktschenkel weisen jeweils einen Kontaktierungsbereich auf, mit dem die Kontaktschenkel im eingesteckten Zustand des Steckkontakts die Kontaktöffnung kontaktieren.
  • Steckkontakte zur Herstellung von elektrischen Verbindungen zwischen Leitern, verschiedenen elektrischen oder elektronischen Bauteilen und Stromschienen sind in verschiedenen Ausführungsformen und für verschiedene Einsatzbereiche umfangreich bekannt. Die Steckkontakte werden dazu in korrespondierende Aufnahmekontakte oder Buchsenelemente eingesteckt, wobei es sich bei den Aufnahmekontakten beispielsweise um Öffnungen in Stromschienen handeln kann. Die Steckkontakte selber können mit elektrischen Bauteilen verbunden oder zur Verbindung mit elektrischen Leitern vorgesehen sein, wozu dann die Steckkontakte einen entsprechend ausgebildeten Anschlussbereich aufweisen.
  • Für die Verbindung zwischen einer Leiterplatte und einem elektrischen Bauteil oder dem Anschluss eines Leiters an eine Leiterplatte gibt es unterschiedliche Techniken, wobei sich in der Praxis vor allem das Löten und das Einpressen eines entsprechenden Kontakts etabliert haben. Beide Techniken haben sich über Jahre bewährt, da sie einen guten und dauerhaften elektrischen Kontakt zwischen den Kontaktpartnern gewährleisten.
  • Die DE 198 09 138 A1 offenbart beispielsweise eine Leiterplatte mit SMD Bauelementen, die mittels eines Reflow-Lötprozesses mit der Leiterplatte verbunden werden. Um die Leiterplatte einfach mit anderen elektrischen Komponeten verbinden zu können, sind Anschlussstifte vorgesehen, die in Ausnehmungen am Randbereich der Leiterplatte eingepreßt und mittels des Reflow-Lötprozesses mit der Leiterplatte verbunden werden.
  • Ein Nachteil sowohl des Lötens als auch des Einpressens besteht darin, dass beide Verbindungstechniken nicht reversibel sind, so dass eine einmal hergestellte Verbindung nicht - oder nur mit erhöhtem Aufwand - wieder getrennt werden kann. Darüber hinaus sind zur Herstellung der Verbindung zusätzliche Arbeitsschritte und/oder spezielle Werkzeuge erforderlich. Hier bieten Steckverbindungen, die in anderen Anwendungsbereichen seit Jahrzehnten verwendet werden, eine Alternative, da die Verbindung einfach von Hand hergestellt und bei Bedarf auch wieder getrennt werden kann, also reversibel ist.
  • Aus der Praxis ist seit einiger Zeit ein zur Anwendung bei Leiterplatten ausgebildeter Steckkontakt bekannt, der nach Art einer Federgabel ausgebildet ist und zwei flache, relativ zueinander federnde Kontaktschenkel aufweist, die über einen gemeinsamen Verbindungsbereich miteinander verbunden sind. Der Steckkontakt wird aus einem metallischen Flachmaterial ausgestanzt und abgebogen, wobei zur Herstellung der beiden Kontaktschenkel ein möglichst schmaler Bereich zwischen den Kontaktschenkeln herausgestanzt wird. Im eingesteckten Zustand drücken die Kontaktschenkel jeweils mit ihren beiden äußeren Kanten gegen die Innenwandung des Kontaktlochs, in das der Steckkontakt eingesteckt ist. Ein den Kontaktschenkeln gegenüberliegender Anschlussbereich ist als Crimpanschluss ausgebildet, so dass jeweils ein Leiter an einen Steckkontakt angeschlossen werden kann.
  • Dadurch, dass die Kontaktschenkel mit ihren Stanzkanten gegen die Innenwandung des Kontaktlochs drücken, graben sich die Außenkanten der Kontaktschenkel beim Eindrücken des Steckkontakts in das Kontaktloch der Leiterplatte in die Metallisierung der Bohrungswand. Dabei können Kaltverschweißungen zwischen der Metallisierung der Bohrungswand und den Kontaktschenkel auftreten, was einen guten elektrischen Kontakt gewährleistet. Nachteilig ist hierbei jedoch, dass die scharfen Kanten der Kontaktschenkel die Innenwandung des Kontaktlochs beim Steckvorgang beschädigen können, so dass eine im Kontaktloch aufgebrachte Beschichtung beispielsweise aus Zinn, nach wenigen Steckzyklen aufgerieben ist.
  • Aus der DE 10 2016 107 482 A1 ist ein Steckkontakt zur elektrischen Kontaktierung einer Leiterplatte mittels Einsteckens des Steckkontakts in ein Kontaktloch der Leiterplatte bekannt. Der aus einem metallischen Flachmaterial ausgebildete Steckkontakt weist zwei relativ zueinander federnde Kontaktschenkel, einen Anschlussbereich und einen Verbindungsbereich auf, der die beiden Kontaktschenkel miteinander und mit dem Anschlussbereich verbindet. Um auch bei mehreren Steckzyklen eine sichere und gute Kontaktierung des Kontaktlochs zu ermöglichen, weisen bei den bekannten Steckkontakten die beiden Kontaktschenkel jeweils einen im eingesteckten Zustand das Kontaktloch kontaktierenden Kontaktierungsbereich auf, dessen Außenkontur im Querschnitt kreissegmentförmig ausgebildet ist. Die Außenkontur der Kontaktschenkel ist somit in dem Bereich, in dem die Kontaktschenkel das Kontaktloch kontaktieren, so bearbeitet, dass sie keine scharfen Kanten aufweist, die sich beim Einstecken des Steckkontakts in das Kontaktloch in die Metallisierung der Bohrungswand eingraben.
  • Eine Anschlussklemme mit mehreren zuvor beschriebenen Steckkontakten ist aus der DE 10 2011 011 017 A1 bekannt. Die einzelnen Steckkontakte sind dabei in mehreren Reihen nebeneinander in Kammern des Anschlussgehäuses so angeordnet, dass sich die Steckkontakte senkrecht zur Ebene der Leiterplatte erstrecken. Zum Anschluss einzelner Leiter sind bei den einzelnen Steckkontakten die Anschlussbereiche als Crimpanschluss ausgebildet. Dadurch können mehrere Leiter mit einer Leiterplatte verbunden werden, bei der die einzelnen Kontaktlöcher einen geringen Abstand zueinander aufweisen. Die Anschlussklemme weist dabei eine durch die Länge der Steckkontakte bedingte Mindesthöhe auf, so dass der Einsatz der bekannten Anschlussklemme einen entsprechenden Mindestbauraum oberhalb der Ebene der Leiterplatte erfordert. Steht dieser Bauraum nicht zur Verfügung, so kann die Anschlussklemme nicht eingesetzt werden, zumal die Orientierung der Anschlussklemme zur Leiterplatte nicht verändert werden kann.
  • Auch aus der DE 20 2016 008 242 U1 ist ein Steckkontakt zur elektrischen Kontaktierung einer Leiterplatte bzw. ein Anschlussklemme mit mehreren Steckkontakten bekannt. Bei den Steckkontakten sind die Anschlussbereiche als Stromschienenstücke ausgebildet, die zusammen mit jeweils einer Klemmfeder einen Federkraftklemmanschluss zum Anschluss eines Leiters bilden. Hierdurch können elektrische Leiter zwar auf einfache Art und Weise mit einer Leiterplatte verbunden werden, aufgrund der Höhe der Anschlussklemmen ist jedoch auch hier ein entsprechenden Mindestbauraum oberhalb der Ebene der Leiterplatte erforderlich.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine eingangs beschriebene Anordnung aus einer Leiterplatte und mindestens einem Steckkontakt zur Verfügung zu stellen, die auch bei geringem zur Verfügung stehenden Bauraum möglichst flexibel einsetzbar ist. Dabei soll auch bei mehreren Steckzyklen eine sichere und möglichst gute Kontaktierung zwischen dem Steckkontakt und der Kontaktöffnung in der Leiterplatte gewährleistet sein.
  • Diese Aufgabe ist bei der eingangs beschriebenen Anordnung aus einer Leiterplatte und mindestens einem Steckkontakt mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, dass die mindestens eine Kontaktöffnung in einem Randbereich der Leiterplatte angeordnet und als einseitig offene Ausnehmung ausgebildet ist. Anstelle eines aus dem Stand der Technik bekannten, umfangsmäßig geschlossenen Kontaktlochs ist bei der erfmdungsgemäßen Anordnung in der Leiterplatte mindestens eine einseitig offene Ausnehmung im Randbereich der Leiterplatte ausgebildet, die eine U-förmige oder V-förmige Grundfläche aufweist. Dadurch besteht die Möglichkeit, den Steckkontakt aus zwei zueinander senkrechten Richtungen in die einseitig offene Ausnehmung einzustecken.
  • Zum einen kann der Steckkontakt beim Einstecken in die Ausnehmung senkrecht zur Ebene der Leiterplatte ausgerichtet sein, so wie dies auch bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Anschlussstecker der Fall ist, bei dem der Steckkontakt in ein Kontaktloch in der Leiterplatte eingesteckt wird. Zum anderen besteht jedoch auch die Möglichkeit, den Steckkontakt horizontal in die einseitig offene Ausnehmung einzustecken, wobei im eingesteckten Zustand die Längsachse des Steckkontakts in der Ebene der Leiterplatte liegt und mit der Längsachse der Ausnehmung zusammenfällt. Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht es somit, dass der Steckkontakt unterschiedliche Ausrichtungen zur Leiterplatte bzw. zur in der Leiterplatte ausgebildeten einseitig offenen Ausnehmung aufweisen kann. Vorzugsweise erfolgt dabei ein horizontales Einstecken des Steckkontakts in die Ausnehmung, so dass die Anordnung auch dort eingesetzt werden kann, wo senkrecht zur Leiterplatte nur ein sehr begrenzter Bauraum zur Verfügung steht.
  • Eingangs ist ausgeführt, dass die Anordnung aus einer Leiterplatte und mindestens einem Steckkontakt besteht. In diesem Fall ist es dann ausreichend, wenn in der Leiterplatte auch nur eine entsprechende Ausnehmung als Kontaktöffnung für den Steckkontakt ausgebildet ist. In der Regel besteht die Anordnung jedoch aus einer Leiterplatte und mehreren Steckkontakten, so dass dann in der Leiterplatte auch mehrere entsprechende Ausnehmungen ausgebildet sind, wobei die Anzahl der Ausnehmung in der Leiterplatte größer oder gleich der Anzahl der Steckkontakte ist. Die Ausnehmungen können dabei vorzugsweise durch Fräsen hergestellt werden, wobei der Kontaktbereich der Ausnehmung elektrisch mit einer Leiterbahn oder einem Bauelement auf der Leiterplatte verbunden ist. Hierzu weist zumindest der Kontaktbereich der Ausnehmung eine Metallisierung als leitfähige Beschichtung auf, bei der es sich in der Regel um eine Kupferschicht handelt.
  • Dadurch, dass bei der erfmdungsgemäßen Anordnung die Kontaktöffnung in der Leiterplatte als einseitige offene Ausnehmung ausgebildet ist, ist die Gefahr einer Beschädigung der Kontaktierungsbereiche der Kontaktschenkel bzw. der Ausnehmung beim Einstecken des Steckkontakts reduziert, im Vergleich zur Ausbildung eines Kontaktlochs als Kontaktöffnung. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist darüber hinaus vorgesehen, dass die Außenkontur der beiden Kontaktschenkel im Kontaktierungsbereich jeweils in Längsrichtung kreissegmentförmig ausgebildet ist. Die Außenkontur der Kontaktschenkel ist somit insbesondere in dem Bereich, in dem die Kontaktschenkel im eingesteckten Zustand den Kontaktbereich der Ausnehmung kontaktieren, so bearbeitet, dass sie keine scharfen Kanten aufweisen, die sich beim Einstecken des Steckkontakts in die Innenwand der Ausnehmung, insbesondere in eine dort ausgebildete Metallisierung, eingraben. Hierdurch kann die Anzahl der möglichen Steckzyklen weiter erhöht werden, ohne dass es zu Beschädigungen an der Innenwand der Ausnehmung oder an den Kontaktschenkeln kommt.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Außenkontur der beiden Kontaktschenkel im Kontaktierungsbereich nicht nur in Längsrichtung sondern auch im Querschnitt kreissegmentförmig ausgebildet, so dass die Kontaktierungsbereiche der beiden Kontaktschenkel ballig ausgebildet sind. Die beiden Kontaktschenkel weisen im Kontaktierungsbereich somit sowohl in Einsteckrichtung der Kontaktschenkel als auch senkrecht zur Einsteckrichtung eine gerundete Außenkontur auf, so dass zwischen den Kontaktschenkeln und der Ausnehmung im Kontaktierungsbereich jeweils nur eine im Wesentlichen punktförmige Berührung besteht.
  • Die ballige Form der Kontaktierungsbereiche kann dabei einfach mit Hilfe eines Gesenks erzeugt werden, in das die Kontaktierungsbereiche der Kontaktschenkel nach dem Ausstanzen des Steckkontakts aus einem metallischen Flachmaterial eingedrückt werden bzw. das gegen die Kontaktschenkel gedrückt wird. Ein derartiges Prägen bzw. Umformen der durch das Ausstanzen erzeugten Außenkontur der Kontaktschenkel hat dabei den weiteren Vorteil, dass so die beim Stanzen erzeugte Rauigkeit der Außenkanten der Kontaktschenkel geglättet wird, wodurch die Gefahr der Beschädigung einer an der Innenwandung der Ausnehmung aufgebrachten Beschichtung weiter reduziert wird.
  • Um das Einstecken der Kontaktschenkel des Steckkontakts in die Ausnehmung weiter zu erleichtern, weist die Ausnehmung vorzugsweise einen Einführbereich auf, wobei die Breite BE des Einführbereichs größer ist als die Breite BK des Kontaktbereichs. Ein derartiger, vorzugsweise symmetrisch zur Mittelachse ausgebildeter Einführbereich dient dabei gleichzeitig als Einführhilfe beim Einstecken des Steckkontakts in die Ausnehmung. Vorzugsweise ist dabei auch der Einführbereich der Ausnehmung mit einer Beschichtung bzw. Metallisierung versehen, so dass die Innenwand der Ausnehmung über ihre gesamte Länge mit einer entsprechenden Metallisierung versehen ist. Durch die Ausbildung einer Metallisierung auch im Einführbereich der Ausnehmung ist der Einführbereich der Leiterplatte zusätzlich geschützt, so dass die Gefahr von Beschädigungen im Einführbereich weiter verringert wird. Darüber hinaus ist die Ausbildung einer Metallisierung entlang der gesamten Innenwand der Ausnehmung bei der Herstellung der Leiterplatte vorteilhaft.
  • Damit an dem Steckkontakt auch ein elektrischer Leiter angeschlossen werden kann, weist der Steckkontakt vorzugsweise einen Anschlussbereich auf, der über einen die beiden Kontaktschenkel miteinander verbindenden Verbindungsbereich mit den beiden Kontaktschenkeln verbunden ist. Für den Anschluss eines Leiters an den Steckkontakt können dabei unterschiedliche Anschlusstechniken verwendet werden. Beispielsweise kann der Anschlussbereich des Steckkontakts als Crimpanschluss ausgebildet sein, mittels dem das abisolierte Ende eines anzuschließenden Leiters elektrisch an den Steckkontakt angeschlossen werden kann. Alternativ kann der Anschlussbereich auch als Schneidanschluss ausgebildet sein, so dass der Anschlussbereich zwei einander gegenüberliegende Schneidkanten aufweist, zwischen die das isolierte Ende eines anzuschließenden Leiters eingedrückt wird, so dass die Schneidkanten die Isolation des Leiters durchdringen und den metallischen Leiter kontaktieren.
  • Gemäß einer anderen bevorzugten Ausgestaltung ist der Anschlussbereich als flacher Strombalken ausgebildet, der dann zusammen mit einer Klemmfeder einen Federkraftklemmanschluss bildet. Um die Flächenpressung zwischen einem eingesteckten Leiter und dem Strombalken zu erhöhen, sind an der dem Leiter zugewandten Seite des Strombalkens vorzugsweise mehrere Rillen oder Einkerbungen ausgebildet, wodurch der Übergangswiderstand zwischen dem Leiter und dem Strombalken verringert wird.
  • Gemäß einer weitern vorteilhaften Ausgestaltung ist der mindestens eine Steckkontakt Teil eines Anschlusssteckers. Der Anschlussstecker weist dabei ein Gehäuse auf, in dem der Steckkontakt so angeordnet ist, dass die Kontaktschenkel zumindest mit ihrem Kontaktierungsbereich frei zugänglich sind, d. h. das Einstecken der Kontaktschenkel in die Ausnehmung in der Leiterplatte wird durch das Gehäuse nicht behindert. In dem Gehäuse sind eine der Anzahl der Steckkontakte entsprechende Anzahl an Leitereinführungsöffnungen ausgebildet, durch die jeweils ein anzuschließender Leiter in das Gehäuse eingeführt werden kann.
  • In dem Gehäuse kann ein Leiteranschlusselement angeordnet sein, mit dessen Hilfe ein anzuschließender Leiter mit einem Steckkontakt elektrisch leitend verbunden werden kann. Vorzugsweise ist dabei als Leiteranschlusselement eine Klemmfeder vorgesehen, die einen Klemmschenkel und einen Anlageschenkel aufweist, so dass der Klemmschenkel mit dem Anschlussbereich des Steckkontakts einen Federkraftklemmanschluss für einen anzuschließenden elektrischen Leiter bildet.
  • Im Einzelnen gibt es nun eine Mehrzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Anordnung aus einer Leiterplatte und mindestens einem Steckkontakt auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen sowohl auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche als auch auf die nachfolgende Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen
    • 1 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Anordnung bestehend aus einer Leiterplatte und mehreren Steckkontakten,
    • 2 die Anordnung gemäß 1, in Draufsicht und von vorne,
    • 3 eine perspektivische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Anordnung, mit zwei Leitern, im noch nicht eingesteckten Zustand,
    • 4 eine Variante der Anordnung gemäß 3, mit zwei Leitern, im noch nicht eingesteckten Zustand,
    • 5 eine perspektivische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Anordnung, mit zwei Leitern, im noch nicht eingesteckten Zustand, und
    • 6 eine Variante der Anordnung gemäß 5, mit zwei Leitern, im noch nicht eingesteckten Zustand.
  • Die 1 und 2 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel einer Anordnung aus einer Leiterplatte 1 und mehreren Steckkontakten 2. In der Leiterplatte 1 sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel insgesamt vier Kontaktöffnungen ausgebildet, die alle als einseitig offene Ausnehmungen 3 ausgebildet und in einem Randbereich 1a der Leiterplatte 1 angeordnet sind. Somit kann diese Leiterplatte 1 mit insgesamt vier Steckkontakten 2 verbunden werden. Die aus einem metallischen Flachmaterial ausgestanzten und abgebogenen Steckkontakte 2 weisen jeweils zwei relativ zueinander federnde Kontaktschenkel 4, 5 auf, an deren freien Enden jeweils ein Kontaktierungsbereich 4a, 5a ausgebildet ist, mit denen der Steckkontakt 2 die Ausnehmung 3 im eingesteckten Zustand kontaktiert.
  • Dadurch, dass die Leiterplatte 1 in ihrem Randbereich 1a angeordnete, einseitig offene Ausnehmungen 3 als Kontaktöffnungen aufweist, können die Steckkontakte 2 wahlweise senkrecht zur Ebene der Leiterplatte 1 oder in der Ebene der Leiterplatte 1 angeordnet sein. Vorzugsweise wird dabei - wie in 1 durch die Pfeile dargestellt - bei beiden Varianten der Ausrichtung des Steckkontakts 2 der Steckkontakt 2 in Richtung der Längsachse LA der Ausnehmung 3 in die Ausnehmung 3 eingesteckt. Die Längsachse LS des Steckkontakts 2 ist dabei dann entweder senkrecht zur Einsteckrichtung E - wie bei den beiden vorderen Steckkontakten 2 in 1 - oder parallel zur Längsachse LA der Ausnehmung 3 ausgerichtet, wie die beiden hinteren Steckkontakte 2 in 1.
  • Wie insbesondere aus der Draufsicht gemäß 2, linke Hälfte, ersichtlich ist, weisen die Kontaktschenkel 4, 5 der Steckkontakte 2 im Kontaktierungsbereich 4a, 5a eine Außenkontur 6 auf, die in Längsrichtung der Kontaktschenkel 4, 5 kreissegmentförmig ausgebildet ist. Zusätzlich ist die Außenkontur 6 der beiden Kontaktschenkel 4, 5 im Kontaktierungsbereich 4a, 5a auch im Querschnitt kreissegmentförmig ausgebildet, so dass die beiden Kontaktschenkel 4, 5 im Kontaktierungsbereich 4a, 5a jeweils ballig ausgebildet sind. Dies führt dazu, dass mit einem derart ausgebildeten Steckkontakt 2 eine Vielzahl von Steck- und Ziehzyklen ausgeführt werden können, ohne dass es zu einer Beschädigung der Ausnehmung 3 oder der Kontaktierungsbereiche 4a, 5a der Kontaktschenkel 4, 5 kommt.
  • Das Einstecken der Kontaktschenkel 4, 5 des Steckkontakts 2 in eine Ausnehmung 3 wird dadurch weiter erleichtert, dass die Ausnehmung 3 einen trichterförmigen Einführbereich 7 aufweist, dessen Breite BE größer ist als die Breite BK des Kontaktbereichs 8 der Ausnehmung 3. Der Einführbereich 7 dient dabei auch gleichzeitig als Einführhilfe bei Einstecken eines Steckkontakts 2 in die Ausnehmung 3.
  • Die Ausnehmungen 3 sind jeweils am Randbereich 1a in die aus Kunststoff (beispielsweise FR4) gebildete Leiterplatte 1 eingefräst, wobei die Innenwand 9 jeder der Ausnehmungen 3 mit einer Metallisierung, beispielsweise einer Kupferschicht, versehen ist. Die Metallisierung ist dabei mit nicht dargestellten Leiterbahnen auf der Oberseite, der Unterseite oder im Inneren der Leiterplatte 1 verbunden, über die eine elektrische Verbindung eines Steckkontakts 2 mit einem auf der Leiterplatte 1 angeordneten, nicht dargestellten elektronischen Bauelements realisiert werden kann. Vorzugsweise ist dabei die Innenwand 9 der Ausnehmung 3 über ihre gesamte Länge mit einer Metallisierung versehen, wodurch ein mechanischer Schutz des Einführbereichs 7 der Ausnehmung 3 erreicht wird. Hierdurch wird die Gefahr einer Beschädigung des Einführbereichs 7 bei Einstecken eines Steckkontakts 2 in die Ausnehmung 3 weiter reduziert.
  • Die 3 und 4 zeigen jeweils ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung aus einer Leiterplatte 1 und zwei Steckkontakten 2 im noch nicht zusammengesteckten Zustand. Die beiden Steckkontakte 2 sind dabei Teil eines Anschlusssteckers 10, der ein Gehäuse 11 aufweist, in dem die beiden Steckkontakte 2 teilweise angeordnet sind. Wie aus 3 ersichtlich ist, sind die beiden Steckkontakte 2 mit ihren Kontaktierungsbereichen 4a, 5a und ihren Kontaktschenkeln 4, 5 frei zugänglich, d.h. nicht vom Gehäuse 11 umschlossen, so dass die Steckkontakte 2 problemlos in die korrespondierenden Ausnehmungen 3 in der Leiterplatte 1 eingesteckt werden können. In dem Gehäuse 11 des Anschlusssteckers 10 sind darüber hinaus zwei Leitereinführungsöffnungen 12 zum Einführen von zwei elektrischen Leitern 13 ausgebildet.
  • Wird bei der in 3 dargestellten Anordnung der Anschlussstecker 10 mit den beiden Steckkontakten 2 in die beiden Ausnehmungen 3 in der Leiterplatte 1 eingesteckt, so ist das Gehäuse 11 des Anschlusssteckers 10 mit seinem größten Teil unterhalb der Leiterplatte 1 angeordnet. Im Unterschied dazu befindet sich bei der Ausgestaltung gemäß 4 der Großteil des Gehäuses 11 des Anschlusssteckers 10 im montierten Zustand oberhalb der Leiterplatte 1. Beiden Ausführungsvarianten ist dabei gemeinsam, dass die Einsteckrichtung E der Steckkontakte 2 in der Ebene der Leiterplatte 1 liegt. Die Anschlussrichtung der Leiter 13 an die Anschlussstecker 10 verläuft dabei parallel zur Ebene der Leiterplatte 1 sowie zur Längsachse LS der Steckkontakte 2. Insgesamt erfolgt somit bei dieser Anordnung ein bezogen auf die Ebene der Leiterplatte 1 horizontaler Anschluss sowohl der Leiter 13 an den Anschlussstecker 10 als auch des Anschlusssteckers 10 an die Leiterplatte 1. Damit wird senkrecht zur Ebene der Leiterplatte 1 nur ein sehr geringer Bauraum benötigt.
  • Die 5 und 6 zeigen zwei weitere Ausführungsbeispiele einer Anordnung aus einer Leiterplatte 1 und zwei Steckkontakten 2 im noch nicht zusammengesteckten Zustand. Auch hier sind die beiden Steckkontakte 2 Teil eines Anschlusssteckers 10, der eine Gehäuse 11 mit zwei Leitereinführungsöffnungen 12 für zwei Leiter 13 aufweist. In den 5 und 6 ist jeweils ein Teil des Gehäuses 11 weggelassen, so dass die Anordnung der Steckkontakte 2 innerhalb des Gehäuses 11 erkennbar ist. Die Steckkontakte 2 weisen jeweils einem Anschlussbereich 14 und einem Verbindungsbereich 15 auf, wobei der Verbindungsbereich 15 U-förmig ausgebildet ist und die beiden Kontaktschenkel 4, 5 miteinander und mit dem Anschlussbereich 14 verbindet.
  • Bei den beiden Ausführungsbeispielen ist der Anschlussbereich 14 jeweils als Crimpanschluss ausgebildet, so dass die freien Enden der Leiter 13 zunächst mit den Steckkontakten 2 verbunden werden, bevor die Steckkontatke 2 in das Gehäuse 11 eingeführt werden. Über im Gehäuse 11 ausgebildete Kanten odder Vorsprünge kann dabei gewährleistet sein, dass die Steckkontakte 2 nach dem Einführen bzw. Eindrücken in das Gehäuse 11 in diesem sicher gehalten sind. Während bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 5 die beiden Kontaktschenkel 4, 5 und der Anschlussbereich 14 senkrecht zur Einführungsrichtung E bzw. zur Längsachse LS der Steckkontakte 2 übereinander angeordnet sind, sind die Kontaktschenkel 4, 5 und der Anschlussbereich 14 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 6 in Einführungsrichtung E hintereinander angeordnet. Dadurch weist der Anschlussstecker 10 gemäß 5 eine größere Höhe auf, während der Anschlussstecker 10 gemäß 6 eine größere Länge aufweist.

Claims (11)

  1. Anordnung aus einer Leiterplatte (1) und mindestens einem Steckkontakt (2), wobei in der Leiterplatte (1) mindestens eine Kontaktöffnung ausgebildet ist und wobei der mindestens eine Steckkontakt (2) aus einem metallischen Flachmaterial ausgebildet ist und zwei relativ zueinander federnde Kontaktschenkel (4, 5) aufweist, die jeweils einen im eingesteckten Zustand die Kontaktöffnung kontaktierenden Kontaktierungsbereich (4a, 5a) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Kontaktöffnung in einem Randbereich (1a) der Leiterplatte (1) angeordnet und als einseitig offene Ausnehmung (3) ausgebildet ist.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse (LS) des Steckkontakts (2) im eingesteckten Zustand in der Ebene der Leiterplatte (1) liegt und mit der Längsachse (LA) der Ausnehmung (3) zusammenfällt.
  3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur (6) der beiden Kontaktschenkel (4, 5) im Kontaktierungsbereich (4a, 5a) jeweils in Längsrichtung kreissegmentförmig ausgebildet ist.
  4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur (6) der beiden Kontaktschenkel (4, 5) im Kontaktierungsbereich (4a, 5a) jeweils im Querschnitt kreissegmentförmig ausgebildet ist.
  5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (3) einen Einführbereich (7) und einen Kontaktbereich (8) aufweist, wobei die Breite (BE) des Einführbereichs (7) größer ist als die Breite (BK) des Kontaktbereichs (8).
  6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand (9) der Ausnehmung (3) über ihre gesamte Länge mit einer Metallisierung versehen ist.
  7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Steckkontakt (2) Teil eines Anschlusssteckers (10) ist, der ein Gehäuse (11) aufweist, wobei im Gehäuse (11) eine der Anzahl der Steckkontakte (2) entsprechende Anzahl an Leitereinführungsöffnungen (12) zum Einführen einer entsprechenden Anzahl von elektrischen Leitern (13) ausgebildet ist und wobei der mindestens eine Steckkontakt (2) so im Gehäuse (11) angeordnet ist, dass zumindest die Kontaktierungsbereiche (4a, 5a) der Kontaktschenkel (4, 5) frei zugänglich sind.
  8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Steckkontakt (2) einem Anschlussbereich (14) und einem Verbindungsbereich (15) aufweist, wobei der Verbindungsbereich (15) die beiden Kontaktschenkel (4, 5) miteinander und mit dem Anschlussbereich (14) verbindet und wobei der Anschlussbereich (14) zum Anschluss eines elektrischen Leiters (13) ausgebildet ist.
  9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussbereich (14) des mindestens einen Steckkontakts (2) als Crimpanschluss ausgebildet ist.
  10. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussbereich (14) des mindestens einen Steckkontakts (2) als flacher Strombalken ausgebildet ist.
  11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Klemmfeder als Leiteranschlusselement im Gehäuse (11) angeordnet ist, wobei die Klemmfeder einen Klemmschenkel und einen Anlageschenkel aufweist und der Klemmschenkel mit dem Anschlussbereich (14) des Steckkontakts (2) einen Federkraftklemmanschluss für einen anzuschließenden elektrischen Leiter (13) bildet.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19809138A1 (de) 1998-03-04 1999-09-30 Philips Patentverwaltung Leiterplatte mit SMD-Bauelementen
DE102011011017A1 (de) 2011-02-11 2012-08-16 Würth Elektronik Ics Gmbh & Co. Kg Direktsteckvorrichtung mit Stecker und Schürze
DE202016008242U1 (de) 2016-04-22 2017-05-10 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Steckkontakt
DE102016107482A1 (de) 2016-04-22 2017-10-26 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Steckkontakt

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2592914B1 (de) * 2011-11-14 2015-05-06 Continental Automotive GmbH Klemmelement
DE102015201992A1 (de) * 2015-02-05 2016-08-11 Conti Temic Microelectronic Gmbh Anordnung zur lötfreien Kontaktierung von Leiterplatten
DE102015119478A1 (de) * 2015-11-11 2017-05-11 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Elektrische Anschlussklemme
DE102015119484A1 (de) * 2015-11-11 2017-05-11 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Steckkontakt

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19809138A1 (de) 1998-03-04 1999-09-30 Philips Patentverwaltung Leiterplatte mit SMD-Bauelementen
DE102011011017A1 (de) 2011-02-11 2012-08-16 Würth Elektronik Ics Gmbh & Co. Kg Direktsteckvorrichtung mit Stecker und Schürze
DE202016008242U1 (de) 2016-04-22 2017-05-10 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Steckkontakt
DE102016107482A1 (de) 2016-04-22 2017-10-26 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Steckkontakt

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