DE29521179U1 - Electrical component, in particular relay, and arrangement of such a component with a printed circuit board - Google Patents
Electrical component, in particular relay, and arrangement of such a component with a printed circuit boardInfo
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Description
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Beschreibung1
Description
Elektrisches Bauelement, insbesondere Relais, sowie Anordnung eines derartigen Bauelementes mit einer Leiterplatte 5Electrical component, in particular relay, and arrangement of such a component with a circuit board 5
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Bauelement, insbesondere ein elektromagnetisches Relais, mit einem annähernd quaderförmigen Gehäuse, welches eine Anschlußseite aufweist, aus der Anschlußfahnen in einer einzigen geraden Reihe nebeneinander austreten, wobei die Anschlußfahnen nach einer Leiterplattenseite des Bauelementes hin gewandte, in einer gemeinsamen Ebene liegende flache Lötanschlußflächen bilden. Außerdem betrifft die Erfindung eine Anordnung eines solchen Bauelementes mit einer Leiterplatte.The invention relates to an electrical component, in particular an electromagnetic relay, with an approximately cuboid-shaped housing which has a connection side from which connection lugs emerge in a single straight row next to one another, the connection lugs forming flat soldering connection surfaces facing a circuit board side of the component and lying in a common plane. The invention also relates to an arrangement of such a component with a circuit board.
Elektromechanische Bauelemente mit mehr als zwei Anschlüssen, wie beispielsweise Relais, haben in der Regel Anschlußfahnen, die über die Bodenseite des Gehäuses in unterschiedlicher Weise verteilt sind. Neuerdings besteht jedoch in bestimmten Fällen der Wunsch, daß diese Bauelemente alle Anschlüsse in einer Reihe aufweisen, damit sie zusammen mit zweipoligen Bauelementen möglichst raumsparend in einer Schaltbox eines Fahrzeuges oder in der Steuerung einer mit Netzstrom betriebenen Anlage untergebracht werden können. Der Anschluß kann dabei über eine Steckfassung oder durch Einlöten auf einer Leiterplatte erfolgen. Dabei ist es dann auch erwünscht/ daß das Gehäuse entsprechend zu der einen Reihe von Anschlußfahnen auch einen möglichst schmalen Aufbau hat. Ein derartiges Relais ist beispielsweise in der DE 38 35 105 C2 gezeigt, wobei das quaderförmige Gehäuse sehr unterschiedliche Seitenlängen aufweist, also eine im Vergleich zur Länge und Höhe sehr geringe Breite.Electromechanical components with more than two connections, such as relays, usually have connection lugs that are distributed in different ways across the bottom of the housing. Recently, however, in certain cases there has been a desire for these components to have all connections in a row so that they can be housed together with two-pole components in a vehicle switch box or in the control system of a system that is powered by mains power in the most space-saving way possible. The connection can be made via a plug-in socket or by soldering onto a circuit board. It is then also desirable for the housing to have as narrow a structure as possible in accordance with the one row of connection lugs. A relay of this type is shown, for example, in DE 38 35 105 C2, where the cuboid housing has very different side lengths, i.e. a very small width compared to the length and height.
Um solche Relais mit schmalem Gehäuse möglichst vielseitig einsetzen zu können, ist man bestrebt, sie so zu gestalten, daß sie mit dem gleichbleibenden inneren Aufbau und mit nur geringfügigen Änderungen an der Außenseite auch für die Ober-In order to be able to use such relays with a narrow housing as versatilely as possible, efforts are being made to design them in such a way that they can also be used for surface mounting with the same internal structure and only minor changes to the outside.
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flächen-Montagetechnik (SMT) einsetzbar sind, wobei in diesem Fall ein um 90° gedrehter Einbau bevorzugt wird, also die kürzeste Seite die Bauhöhe über der Leiterplatte bestimmt und die Anschlußfahnen nicht an der Leiterplatten-Einbauseite, sondern an einer Längsseite austreten, wo sie für das Reflow-Löten leichter zugänglich sind. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß die Anschlußfahnen von ihrer gemeinsamen Austrittsebene nach unten zur Leiterplatte hin abgekröpft und mit den abgekröpften Enden auf der Leiterplatte verlötet werden. Durch diese einseitige Anbindung des relativ schweren Relais ist dieses jedoch anfällig für Stöße und Erschütterungen, wobei die auftretenden Kräfte über die Anschlußfahnen auch in das Relaisinnere einwirken und dort beispielsweise die Kontaktjustierung verändern können.surface mounting technology (SMT), whereby in this case an installation rotated by 90° is preferred, i.e. the shortest side determines the height above the circuit board and the connection lugs do not emerge on the circuit board installation side, but on a long side, where they are easier to access for reflow soldering. This can be done, for example, by bending the connection lugs downwards from their common exit plane towards the circuit board and soldering the bent ends onto the circuit board. However, this one-sided connection of the relatively heavy relay makes it susceptible to impacts and vibrations, whereby the forces that occur also act on the interior of the relay via the connection lugs and can, for example, change the contact adjustment there.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein elektrisches Bauelement der eingangs angegebenen Art mit einem quaderförmigen Gehäuse unterschiedlicher Seitenlängen für einen flachen Einbau auf einer Leiterplatte so zu gestalten, daß eine sichere Positionierung beim Einlöten und eine stabile Befestigung im Betrieb erzielt wird, wobei eine möglichst geringe Bauhohe über der Leiterplatte angestrebt wird.The aim of the present invention is to design an electrical component of the type specified at the beginning with a cuboid-shaped housing with different side lengths for flat installation on a circuit board in such a way that secure positioning during soldering and stable fastening during operation is achieved, with the aim of achieving the lowest possible construction height above the circuit board.
Erfindungsgemäß wird dieses Ziel dadurch erreicht, daß das Gehäuse an mindestens einer weiteren Seite mindestens ein vorstehendes Stützelement aufweist, das eine in der Ebene der Lötanschlußflächen liegende Abstützfläche bildet.According to the invention, this aim is achieved in that the housing has at least one protruding support element on at least one further side, which forms a support surface lying in the plane of the solder connection surfaces.
Durch die erfindungsgemäß vorgesehenen Stützelemente an einer.By means of the support elements provided according to the invention on a.
oder mehreren Seitenwänden-des Gehäuses, die den Anschlußfahnen gegenüberliegende Abstützflächen gleicher Höhe bilden, erhält das Bauelement bzw. das Relais eine statisch bestimmte Position auf der Leiterplatte, die bereits beim Einlöten von Vorteil ist, aber auch im Betrieb eine Sicherung gegen Erschütterungen und gegen das Auftreten von Biegekräften an den Anschlußfahnen bietet.or several side walls of the housing, which form support surfaces of the same height opposite the connection lugs, the component or relay is given a statically determined position on the circuit board, which is already advantageous when soldering, but also offers protection against vibrations during operation and against the occurrence of bending forces on the connection lugs.
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Die Stützelemente können verschiedene Formen haben und an verschiedenen Umfangsseiten des Gehäuses angebracht sein. Sie können beispielsweise als angespritzte Kunststoffarme aus dem Material einer Gehäusekappe geformt oder auch als Metallstreifen bzw. als Drähte (als sogenannte Blind-Pins) in die Gehäusekappe eingebettet sein. Sie können eine Vorfixierung des Relais zum Löten bieten, etwa in Form von Haltezapfen, die in Löcher der Leiterplatte eingedrückt werden, oder auch dadurch, daß sie vor dem Löten auf die Leiterplatte geklebt werden.The support elements can have different shapes and be attached to different sides of the housing. They can, for example, be molded as plastic arms made from the material of a housing cap or embedded in the housing cap as metal strips or wires (so-called blind pins). They can provide pre-fixing of the relay for soldering, for example in the form of retaining pins that are pressed into holes in the circuit board or by being glued to the circuit board before soldering.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform erzielt man in der Anordnung mit einer Leiterplatte, die eine Aussparung entsprechend der ümfangskontur des Bauelement-Gehäuses aufweist. In diesem Fall wird das Relaisgehäuse in die Aussparung der Leiterplatte gesenkt, wobei die Anschlußfahnen auf der einen Seite und die Stützelemente auf der anderen Seite neben der Aussparung auf der Leiterplatte aufliegen. In diesem Fall erreicht man eine besonders geringe Bauhohe und auch vereinfachte Arbeitsgänge bei der Herstellung und bei der Montage, da die Anschlußelemente lediglich geradlinig aus dem Gehäuse herausgeführt und in dieser geraden Form auf der Leiterplatte aufliegend verlötet werden können.A particularly advantageous embodiment is achieved in the arrangement with a circuit board that has a recess corresponding to the peripheral contour of the component housing. In this case, the relay housing is lowered into the recess in the circuit board, with the connection lugs on one side and the support elements on the other side resting on the circuit board next to the recess. In this case, a particularly low overall height is achieved and also simplified work processes during production and assembly, since the connection elements can simply be led out of the housing in a straight line and soldered in this straight form onto the circuit board.
Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail below using exemplary embodiments based on the drawing. It shows
Figur 1 ein erfindungsgemäß gestaltetes Relais in perspektivischer Ansicht über einer mit einer Aussparung versehenen Leiterplatte,Figure 1 shows a relay designed according to the invention in a perspective view above a circuit board provided with a recess,
Figur 2 das Relais und die Leiterplatte von Figur 1 nach der Montage in einer etwas gedrehten perspektivischen Ansicht,Figure 2 the relay and the circuit board from Figure 1 after assembly in a slightly rotated perspective view,
Figur 3 bis 5 verschiedene Abwandlungen des Relaisgehäuses mit unterschiedlichen Anschlußfahnen für die SMT-Montage.Figures 3 to 5 show different variations of the relay housing with different terminal lugs for SMT mounting.
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♦·♦·
In Figur 1 ist ein Relais&Iacgr; mit einem Gehäuse 10 über einer Leiterplatte 20 dargestellt. Das Gehäuse besteht aus einem Sockel, der eine Anschlußseite 11 bildet, und einer Kappe 12. Der Sockel hat stark unterschiedliche Seitenlängen, so daß das Relais bei üblicher Einbaulage (auf der Anschlußseite 11 stehend) eine im Vergleich zur Länge und Höhe geringe Breite aufweist. Im vorliegenden Fall gemäß Figur 1 und 2 ist jedoch das Gehäuse 10 um 90° zur Seite gedreht angeordnet, so daß die Anschlußseite 11 eine der Seitenwände bildet und die nach unten gekehrte Seitenwand der Kappe 12 als Leiterplattenseite 13 der Leiterplatte 20 zugekehrt ist. Die Kontakt-Anschlußfahnen 14 und die Spulen-Anschlußfahnen 15, die senkrecht aus der Anschlußseite 11 austreten, liegen nunmehr parallel zur Oberfläche der Leiterplatte 20. An ihren der Leiterplatte zugewandten Unterseiten bilden die Anschlußelemente 14 und 15 jeweils Lötanschlußflächen 14a bzw. 15a für eine SMT-Montage. Außerdem sind an den zur Anschlußseite 11 benachbarten Seitenwänden 16 und 17 einander gegenüberliegend Haltearme 18 angeformt, die an ihrer Unterseite jeweils eine Abstützfläche 18a bilden. Außerdem besitzen die Haltearme 18 im vorliegenden Beispiel senkrecht nach unten abstehende Haltezapfen 19, die mit andeutungsweise gezeigten Rastmitteln, beispielsweise einem verbreiterten Randwulst 19a oder Quetschrippen 19b, versehen sein können.Figure 1 shows a relay with a housing 10 above a circuit board 20. The housing consists of a base, which forms a connection side 11, and a cap 12. The base has very different side lengths, so that the relay has a small width in comparison to its length and height in the usual installation position (standing on the connection side 11). In the present case according to Figures 1 and 2, however, the housing 10 is arranged rotated 90° to the side, so that the connection side 11 forms one of the side walls and the downward-facing side wall of the cap 12, as the circuit board side 13, faces the circuit board 20. The contact connection lugs 14 and the coil connection lugs 15, which emerge vertically from the connection side 11, now lie parallel to the surface of the circuit board 20. On their undersides facing the circuit board, the connection elements 14 and 15 each form solder connection surfaces 14a and 15a for SMT assembly. In addition, holding arms 18 are formed opposite one another on the side walls 16 and 17 adjacent to the connection side 11, each of which forms a support surface 18a on its underside. In addition, the holding arms 18 in the present example have holding pins 19 that protrude vertically downwards and which can be provided with locking means shown in outline, for example a widened edge bead 19a or crimp ribs 19b.
Die Leiterplatte 20 ist mit den üblichen Leiterbahnen 21 versehen und besitzt im gezeigten Beispiel eine rechteckige Aussparung 22 entsprechend der Umfangskontur des Bauelementgehäuses 10. Neben der Aussparung 22 sind noch Bohrungen 23 zur 0 Aufnahme der Haltezapfen 19 vorgesehen.The circuit board 20 is provided with the usual conductor tracks 21 and in the example shown has a rectangular recess 22 corresponding to the peripheral contour of the component housing 10. In addition to the recess 22, holes 23 are also provided for receiving the retaining pins 19.
Bei der Montage des Relais 1 wird das Gehäuse 10 in die Aussparung 22 teilweise eingesenkt, wie dies in Figur 2 gezeigt ist. Dabei kommen die Anschlußfahnen 14 und 15 auf den Leiterbahnen 21 zu liegen, während die Haltearme 18 jeweils seitlich auf der Leiterplattenoberfläche aufliegen. Die Haltezapfen 19 sind in die Bohrungen 23 eingesteckt und ergebenWhen assembling the relay 1, the housing 10 is partially sunk into the recess 22, as shown in Figure 2. The connection lugs 14 and 15 come to rest on the conductor tracks 21, while the holding arms 18 each rest laterally on the circuit board surface. The holding pins 19 are inserted into the holes 23 and result in
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mit diesen je nach den Abmessungen und Gestaltungen verschiedener Rast- oder Kiemmittel eine formschlüssige bzw, eine kraftschlüssige Verbindung durch Verrastung und/oder Klemmung. Unabhängig von den Haltezapfen 19 könnten die Haltearme 18 auch auf die Leiterplatte geklebt werden. In jedem Fall wird das Bauelement 1 durch die Haltearme 18 auf der Leiterplatte 20 für die spätere Lötung stabil positioniert und vorzugsweise vorfixiert. Somit können die Anschlußfahnen 14 und 15 in üblicher Weise durch Reflow-Löten auf der Leiterplatte kontaktiert werden. Auch im Betrieb ergeben dann die Haltearme 18 zusammen mit den verlöteten Anschlußfahnen eine stabile und statisch bestimmte Fixierung des Bauelementes.Depending on the dimensions and designs of various locking or clamping devices, a positive or non-positive connection is made by locking and/or clamping. Independently of the retaining pins 19, the retaining arms 18 can also be glued to the circuit board. In any case, the component 1 is stably positioned and preferably pre-fixed on the circuit board 20 by the retaining arms 18 for later soldering. The connection lugs 14 and 15 can thus be contacted in the usual way by reflow soldering on the circuit board. During operation, the retaining arms 18 together with the soldered connection lugs then provide a stable and statically determined fixation of the component.
In den Figuren 3 bis 5 sind noch einige Abwandlungen des Bauelementgehäuses dargestellt. So zeigt Figur 3 ein quaderförmiges Gehäuse 30 mit aus einer Anschlußseite 31 austretenden Anschlußfahnen 34 und 35. Dieses Bauelement kann wie die Ausführungsform von Figur 1 in eine Aussparung 22 einer Leiterplatte eingesetzt werden. Als Stützelemente sind nunmehr aber statt der einander gegenüberliegenden Haltearme 18 metallische Stützfahnen 38 den Anschlußfahnen 34 bzw. 35 gegenüberliegend angeordnet, vorzugsweise in das Gehäusematerial eingebettet. Diese Stützfahnen 38 können mit Abstützflachen 38a beispielsweise auf metallisierte Auflagepunkte 24 (siehe Fi- ■ gur 1) der Leiterplatte 20 aufgelegt und mit diesen verlötet werden. Dies kann gleichzeitig mit dem Reflow-Löten "der Anschlußfahnen 34 und 35 an deren Lötanschlußflächen 34a und 35a erfolgen.Figures 3 to 5 show a few modifications of the component housing. Figure 3 shows a cuboid-shaped housing 30 with connection lugs 34 and 35 emerging from a connection side 31. This component can be inserted into a recess 22 of a circuit board like the embodiment in Figure 1. However, instead of the opposing holding arms 18, metallic support lugs 38 are now arranged as support elements opposite the connection lugs 34 and 35, preferably embedded in the housing material. These support lugs 38 can be placed with support surfaces 38a, for example, on metallized support points 24 (see Figure 1) of the circuit board 20 and soldered to them. This can be done simultaneously with the reflow soldering of the connection lugs 34 and 35 to their soldering connection surfaces 34a and 35a.
Eine abgewandelte Ausführungsform ist in Figur 4 gezeigt. Von einem Bauelementgehäuse 40 treten an einer Anschlußseite 41 Anschlußfahnen 44 und 45 aus, die zu einer Leiterplattenseite 43 hin abgekröpft sind, so daß an ihrer Unterseite gebildete Lotanschlußflächen 44a bzw. 45a annähernd in der Ebene der Leiterplattenseite 43 liegen. Das Bauelement kann also auf einer Leiterplatte aufgelegt und in üblicher Weise auf deren Oberfläche verlötet werden. Auch dieses Gehäuse besitzt zu-A modified embodiment is shown in Figure 4. From a component housing 40, connection lugs 44 and 45 emerge on a connection side 41, which are bent towards a circuit board side 43, so that solder connection surfaces 44a and 45a formed on their underside lie approximately in the plane of the circuit board side 43. The component can therefore be placed on a circuit board and soldered to its surface in the usual way. This housing also has
' sätzliche, den Anschlußfahnen 44 und 45 gegenüberliegende Abstützfahnen
48, die in gleicher Weise wie die Anschlußfahnen abgekröpft sind und auf der Leiterplattenoberfläche verlötet
werden können.
5' additional support lugs 48 opposite the connection lugs 44 and 45, which are bent in the same way as the connection lugs and can be soldered to the circuit board surface.
5
Ein in Figur 5 gezeigtes weiteres Ausführungsbeispiel mit einem Gehäuse 50 besitzt ebenfalls abgekröpfte Anschlußfahnen 54 und 55, die aus einer Anschlußseite 51 austreten. An der der Anschlußseite gegenüberliegenden Seite sind Stützfahnen 58 verankert und wie die Anschlußfahnen abgekröpft. Diese Abkröpfung ist in diesem Fall jedoch so groß gewählt, daß die Lötanschlußflächen 54a und 55a sowie die Abstützflächen 58a um eine bestimmte Höhe gegenüber der Leiterplattenseite 53 nach unten versetzt angeordnet sind. Bei der Montage auf einer Leiterplatte entsteht also unter dem Bauelementgehäuse ein freier Raum, in welchem weitere kleine Bauelemente untergebracht werden können.Another embodiment shown in Figure 5 with a housing 50 also has bent connection lugs 54 and 55 that emerge from a connection side 51. Support lugs 58 are anchored on the side opposite the connection side and are bent like the connection lugs. In this case, however, this bent part is chosen to be so large that the solder connection surfaces 54a and 55a as well as the support surfaces 58a are offset downwards by a certain height compared to the circuit board side 53. When mounted on a circuit board, a free space is created under the component housing in which additional small components can be accommodated.
Für alle Beispiele gilt im übrigen, daß anstelle der flachen Anschlußfahnen bzw. Stützfahnen jeweils aus Runddraht gebildete Anschluß- bzw. Stützelemente verwendet werden können, die dann entsprechend mit ihrem unten liegenden Umfangsbereich aufliegen und verlötet werden.For all examples, it also applies that instead of the flat connecting lugs or support lugs, connecting or support elements made of round wire can be used, which then rest on the lower peripheral area and are soldered.
Claims (1)
5H-arrangement according to claim 10 in conjunction with claim 6, characterized in that the support elements (38a; 48a; 58a) consisting of metal are soldered to metallized support points (24).
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