DE3208065C2 - Lösbarer Anschluß einer elektrischen Leitung an eine kaschierte Leiterbahn einer Leiterplatte - Google Patents
Lösbarer Anschluß einer elektrischen Leitung an eine kaschierte Leiterbahn einer LeiterplatteInfo
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Abstract
Für den Anschluß weist die Leiterplatte (1) zwei etwa parallel zu einer Kante (5) aus verlaufende Schlitze (4a, 4b) auf, zwischen denen die kaschierte Leiterbahn (1c) liegt. In die Schlitze sind die Seitenteile (6a, 6b) eines Klemmkäfigs (6) gesteckt. Im Klemmkäfig sind zwei Kontaktplatten (7, 8) angeordnet, zwischen die die Leiterplatte (1) eingepreßt ist. Zwischen der einen Kontaktplatte (7) und den Klemmkäfig (6) ist die elektrische Leitung eingeklemmt. Die andere Kontaktplatte (8) dient als Widerlager für die Klemmschraube (6e). Durch die in die Schlitze (4a, 4b) eingreifenden Seitenteile (6a, 6b) des Klemmkäfigs (6) wird der Anschluß von Kräften entlastet, die in der Ebene der Leiterplatte (1) wirken. Mit seitlich abstehenden Zungen (7a, 8a) der Kontaktplatten (7, 8), die die Schlitze (4a, 4b) mechanisch überbrücken, werden Kräfte aufgenommen, die senkrecht auf der Ebene der Leiterplatte (1) stehen.
Description
Die F.rfindung belrifft einen lösbaren Anschluß einer elektrischen Leitung ;in eine kaschierte Leiterbahn einer
Leiterplatte mittels eines A.nschlußelements. das mit
Kontaktelcmenten an beiden Leiterplattenscilcn angepreßt
ist und mit einem Seitenteil in einen von einer Kante der Leiterplatte aus verlaufenden Schiit/, eingeschoben
ist. der die K.ischicrung auf wenigstens einer
Leitcrplattenscite begrenzt.
Ein solcher losbarer Anschluß ist in der DL-AS
96 998 mit einem Federstecker als Anschlußeiement beschrieben. Der Federstecker weist ein starres Mittelteil
auf, das in den Schlitz der Leiterplatte eingeschoben ist. Dieser Mittelteil besitzt als Kontaktclcmcntc beidseits
gebogene Kontaktklammcrn, deren Kanten federnd auf die beiden Leiterplattenscitcn und auf dort
gegebenenfalls vorhandene Kaschierungen aufgepreßt sind. Dieser Anschluß besitzt einen hohen Kontaktwiderstand,
da nur die schmalen Kanten der Kontaktclemente auf der Kaschierung aufliegen. Außerdem ist der
Federstecker nur zum Anschluß flexibler Leitungen geeignet da starre Leitungen Biegemomente auf den Federstecker
ausüben würden, bei denen die Gefahr besteht, daß sich der Kontakt verschlechtert und daß der
Mittelteil des Federsteckers aus dem Schlitz der Leiterplatte herausrutscht.
Die Entwicklung elektronischer Hochlcisiungsbauelemente.
beispielsweise von I lochvoIi-Sciialttransistoren
ließ die Leistung sehr stark steigen, die bei mit solid
chen Bauelementen bestückten Leiterplatten sicher beherrscht werden muß. Eines der zu bewältigenden Probleme
ist der Anschluß von Versorgungsleitungen an die kaschierten Leiterbahnen solcher Leiterplatten, wo
bei die Versorgungsleitungen einen Querschnitt besit zen müssen, der zur Übertragung von Strömen im Bereich von 50 A und mehr ausreicht. Bei im Handel erhältlichen
Leiterplatten sind die Anschlüsse der Versorgungsleitungen mit eingeschwallten Kabeln oder mit
eingepreßten und eingeschwallten Gewindebuchsen realisiert, in denen die Anschlußleitcr verschraubt sind.
oci uicScFi ucriannten AnSCuiüSScH SiHu uic iJuCfgäugS-widerstände
relativ hoch, so daß es bei großen Strömen zu einer unzulässigen Temperaturbelastung der Leiterplatte
und ihrer Leiterbahnen im Anschlußbereich kommen kann. Außerdem kann es bei den bekannten Anschlüssen
wegen der starren Anschlußleiter zu Biegebelastungen der Leiterplatte kommen, die ebenfalls Betriebsstörungen
auslösen können.
in der DK-AS 12 57 240 und -ler DE-AS 11 07 755 sind
Klemmkäfige beschrieben, mit denen Leiter an Stromschienen angeschlossen werden können.
Es besteht die Aufgabe, einen Anschluß der eingangs
genannten Art so auszugestalten, daß sowohl ein kleiner Übergangswiderstand, als auch kleine mechanische Be-
<5 lastungen im Bereich des Anschlusses auf der Leiterplatte
auftreten.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst,
daß das Anschlußelement cm Klcmmkäfig ist. dessen
zweites Seitenteil in einen /weiten, on der Kante der Leiterplatte aus etwa parallel zum ersten Schiit/ verlaufenden
Schlitz gesteckt ist. wobei die Fläche zwischen beiden Schlitzen die Kaschierung umfaßt, daß jedes
Kontaktelement eine Kontaktplatte ist, die zwischen den Seitenteilen des Klemmkäfigs beweglich angeordnet
ist, daß jede Kontaktplatte seitlich abstehende Zungen aufweist, die beidseits die Schütze mechanisch überbrücken,
daß zwischen der auf der Kaschierung aufliegenden Kontaktplstte und dem Klemmkäfig die Leitung
eingeklemmt ist und daß zwischen der anderen Kon-
rio Uiklplattc und dem Klenimkiifi,. lic Klemmvorrichtung
angreift.
Hei dem crfindungsgcmaßen Anschluß lieg' die clck
trisch leitende Kontaktpiaitc, mit der die Lcilung festgeklemmt
ist. großflächig auf der Kaschicrung der Lciter-
r> platte auf. Der Übergangswiderstand im Kontaktie
run^sbercich ist damit sehr klein und un/ulassige lein
pcruturbcliistiingcn der l.ciierplalle. insbesondere der
Kiischierung im Bereich des Anschlusses treten nicht
auf. Durch die weitgehend formschlüssig in die Schlit/e
bo eingefügten Seitenteile des Klemmkafigs werden in der
Ebene der Leiterplatte angreifende Kräfte, insbesondere Drehmomente aufgenommen. Biegemomente, die
senkrecht zur Ebene der Leiterplatte wirken, werden vermittels der Zungen der Konlaklplatlen aufgenoni·
b5 men, die die Schlitze mechanisch überbrücken. Die zwischen den Schlitzen liegende Lciterplattenzungc wird
damit völlig entlastet. Damit erfüllt der erfindungsgemäße Anschluß die gestellten Forderungen wobei noch
zu betonen ist, daß er ohne Zeitaufwand montiert werden kann und daß er aus wenigen Einzelteilen auch in
Serienfertigung billig herzustellen ist
Das Abfangen des Biegemomentes von der Leiterplattenzunge
zwischen den beiden Schlitzen kann noch verbessert v/erden, wenn die seitlich abstehenden Zungen
beider Entlastungsplatten so angeordnet sind, daß sie miteinander fluchten bzw. sich überdecken.
Die Stromdichte in der Kaschierung der Leiterbahn läßt sich noch weiter dadurch verringern, daß die Kaschierung
auch auf einen Flächenbereich außerhalb der Schlitze erstreckt ist Bei doppelt kaschierter Leiterbahn
können im Raum zwischen den Schlitzen durchkontaktierte Bohrungen angeordnet sein. Damit erhalt
man eine gute Slromaufteilung auf beiden Leiterplatlcnscitcn,
wobei auch die Schlitze selbst zur Durchkontakticrung metallisiert sein können. Die Leiterbahn wird
damit auch zur Führung sehr großer Ströme ertüchtigt.
Im folgenden wird der erfindungsgemäße Anschluß beispielhaft anhand der F i g. 1 bis 5 näher erläutert.
F i g. 1 zeigt eine Draufsicht auf einen Teil einer Leiterplatte 1 mit kaschierten Leiterbahnen 2, die für einen
Anschluß an eine elektrische Leitung 3 größeren Querschnitts vorgesehen sind. Beidseits der Kaschierung jeder
Leiterbahn 2 sind parallelaufende Schlitze 4a und 4b vorgesehen, die von der Kante 5 der Leiterbahn aus
verlaufen. Der Raum bzw. die Zunge Ic zwischen den Schlitzen 4a und 4b ist jeweils von der Kaschierung der
Leiterbahn 2 voll bedeckt Die beiden Leiterbahnen 2 des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 demonstrieren, jo
daß für den erfindungsgemäßen Anschluß nicht nur Leiterbahnen geeignet sind, die einen rechten Winkel mit
der Kante 5 der Leiterplatte 1 einschließen.
Um die Übersicht zu wahren, ist bei der Leiterplatte 1 nach F i g. 1 der erfindungsgemäße Anschluß lediglich ji
für ein einziges mehradriges Kabel 3 gezeichnet Die Adern 3a des Kabels 3 sind in einem Klemmkäfig 6
verklemmt, der in Fig. 2 in der Vorderansicht und in
F i g. 3 im Seitenaufriß gezeigt ist. Der Klemmkäfig 6 ist kastenförmig aus einem Blechstreifen gebogen. Die Seitenteile
6a und bb sind praktisch formschlüssig in die Schlitze 4a und 4b der betreffenden Leiterplatte 1 eingefügt.
Auf jeder Leiterplattenseite la und lö liegt eine Kontakt- bzw. Druckplatte 7 bzw. 8 auf. Zumindest die
Kontaktplatte 7 liegt auf der Kaschierung der Leiter- 4r>
bahn 2 auf -.ind zwischen die Konta; !platte 7 und den
Verbindungssteg 6c des Klemmkäfigs 6 sind die Adern 3a des Kabels 3 eingeklemmt. Zwischen der Kontaktplatte
8 und dem entsprechenden Verbindungssteg bd ist die Klemmvorrichtung angeordnet, die im Ausführungsbeispiel
eine Klemmsehraube 6c ist. die im
Kleninikiifi;' b vcrxchraubl isl und die auf der Konliikt
platte 8 aufliegt.
Die Form der Konldklphilten 7 und 8 ist in 1 i g. 4
detailliert dargestellt, die ohne den Klemmkäfig 6 eine
Draufsicht auf die Platten 7 und 8 zeigt. |ecle !'lutte ist
mn seitlich abstehenden Zungen Tu b/w. 8.1 versehen,
die so lung sind, iluli beidseits die Schlil/e 4a und 4b
mechanisch überbmcki werden. Im Ausfuhrungsbeispiel
nach F 1 g. 4 sind /ungcn Ta bzw. 8a an beiden t>o
hnden der Platten 7 und 8 angeordnet, so daß diese in der Draufsicht Doppel-T-förmig sind und sich die Zungen
7a und 8a beider Kontaktplatten 7 und 8 im eingebauten Zustand überdecken. Durch diese Zungen 7a
und 8a werden Biegemomente, die senkrecht zur Ebene ws
der Leiterplatten wirken, auf die gesamte Leiterplatte übertragen, womit die Lcitcrplatlcn/.unge Ic zwischen
den beiden Schlitzen 4;i und 4ö von diesen Biegcmomenien
entlastet wird. Nach dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.4 sind die Zungen Ta bzw. 8a an beiden
Enden der Kontaktplatten 7 bzw. 8 unterschiedlich larg. Die Einführung der Kontaktplatten 7 und 8 in das kastenförmige
Innere des Klemmkäfigs wird damit erleichtert.
F i g. 5 zeigt eine andere Ausführungsform der Kaschierung der Leiterbahn 2. Bei dieser Ausführungsform
erstreckt sich die Kaschierung nicht nur in der Fläche zwischen den beiden Schlitzen 4<7 und 4b sondern die
Kaschierung isl auch noch in den Bereichen 2a außerhalb der Schlitze vorhanden. Damit wird die Stromdichte
in der Kaschierung weiter herabgesetzt, da über die Zungen 7a bzw. 82 Strom auch in die Bereiche 2a der
Leiterbahn 2 eingespeist wird. Die in F i g. I bis 5 dargestellte Leiterplatte ist doppell kaschiert d. h. Leiterbahnen
2 befinden sich überdeckend auf den beiden Leiterplattenseiten la und ib. Durch metallisierte Durchkontaktierungen,
die mit den Bohrungen 9 angedeutet sind und die sich im Bereich der Zunge Ic zwischen den
Schlitzen 4a und 4b befinden, wird .;.-ie gute Stromaufteilung
auf beiden Leiterplattenseiten sichergestellt.
Auf die Aufnahme von Biegemomenten, die senkrecht zur Leiterplatte wirken, vermittels der Zungen 7a
und 8a wurde bereits eingegangen. Zu betonen ist noch, daß dui Jh die Schlitze 4a und 4b und das weitgehend
formschlüssige Einpassen der Seitenteile 6a und 6£>
des Klemmkäfigs 6 in diese Schlitze Kräfte, die in der Ebene der Leiterplatte wirken, beispielsweise Drehmomente
der Verschraubung aufgenommen wertren.
Wegen der großen Kontaktflächen zwischen den Konlaktplatten 7 und 8 und den Kabeladern 3a und der
Kaschierung der Leiterbahn 2 wird mit dem erfindungsgemäßen Anschluß nicht nur ein kleiner Obergangswiderstand
und damit nur ei;te geringfügige Erwärmung auch bei großen Strömen erhalten, sondern durch die
konstruktive Ausgestaltung des Anschlusses werden auch die insbesondere mit der inflexiblen Leitung 3 eingeprägten
Kräfte auf die gesamte Leiterplatte 1 verteilt, so daß Betriebsstörungen durch mechanische Einwirkungen
am Anschluß praktisch ausgeschlossen sind.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Lösbarer Anschluß einer elektrischen Leitung an eine kaschierte Leiterbahn einer Leiterplatte mittels
eines Anschlußelements, das mit Kontaktelementen an beiden Leiterplattenseiten angepreßt ist
und mit einem Seitenteil in einen von einer Kante der Leiterplatte aus verlaufenden Schiit/ eingeschoben
ist. der die Kaschierung auf wenigstens einer Leiterplattenseite begrenzt, dadurch gekennzeichnet,
daß das Anschlußeiement ein Klcmmkäfig
(6) ist.dessen /weites Seitenteil (6;f.6b)in einen
zweiten, von der Kante (5) der Leiterplatte (1) aus etwa parallel zum ersten Schlitz (4a, 4b) verlaufenden
Schlitz gesteckt ist. wobei die Fläche (2) zwischen beiden Schlitzen (4a, 46^ die Kaschierung umfaßt,
daß jedes Kontaktelement eine Kontaktplatte (7, 8) ist. die zwischen den Seitenteilen (6a. 6b) des
Klemmkäfiys (6) beweglich angeordnet ist, daß jede
Koniaktpiaite (7, 8) seitlich absiebende Zungen {la,
7b) aufweist, die beidseits die Schübe (4a, 4b) mechanisch
überbrücken, daß zwischen der auf der Kaschierung (2) aufliegenden Kontaktplatte (7 bzw. 8)
und dem Klemmkäfig (6c; die Leitung (3a) eingeklemmt ist und daß zwischen der anderen Kontaktplatte
(8 bzw. 7) und dem Klemmkäfig (6d) die Klemmvorrichtung (6e) angreift.
2. Anschluß nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die beiden seitlich abstehenden Zungen
(7a. 8a; .,eider Kontaktplatten (7, 8) sich überdecken.
3. Anschluß nach Ansoruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Kassierung (2) auch auf einen Flachenbereich (2,i) außerhalb der Schlil/c (4a.
46;crstreckt.
4. Anschluß nach einem der Ansprüche I bis J. dadurch gekennzeichnet, daß bei doppelt kaschierter
Leiterbahn (2) im Raum zwischen den Schlitzen (4a, 4b) durchkontaktierte Bohrungen (9) angeordnet
sind.
5. Anschluß nach einem der Ansprüche 1 bis \ dadurch gekennzeichnet, daß bei doppelt kaschierter
Leiterbahn (2) die Schlitze (4a. 4b) durchkontaktiert sind.
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