DE4324213C2

DE4324213C2 - Leiterplattenrelais mit zusätzlichen Steckanschlüssen

Info

Publication number: DE4324213C2
Application number: DE4324213A
Authority: DE
Inventors: Klaus Lueneburger
Original assignee: Potter and Brumfield Inc
Current assignee: Siemens Electromechanical Components Inc
Priority date: 1992-09-23
Filing date: 1993-07-19
Publication date: 1995-05-11
Anticipated expiration: 2013-07-20
Also published as: MX9305809A; DE4324213A1; US5343365A; CA2106643A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Leiterplattenrelais mit einem Ge häuse, aus dessen Bodenseite Anschlußstifte zur Kontaktie rung auf einer Leiterplatte austreten und an welchem zusätz liche Steckanschlüsse vorgesehen sind.

Bei vielen elektrischen Geräten kommen Relais zum Einsatz, welche einerseits mit niedriger Spannung angesteuert werden, andererseits jedoch hohe Lastströme zu schalten haben. Wenn bei derartigen Anwendungen der Steuerkreis auf einer Leiter platte verwirklicht werden soll, muß ein Relais mit Leiter platten-Anschlußstiften verwendet werden. Nun sind jedoch aus thermischen Gründen die Leiterbahnen von Leiterplatten in der Regel nicht dafür ausgelegt, hohe Lastströme über größere Strecken zu führen. Entsprechend werden für diese Fälle derartige Leiterplattenrelais mit zusätzlichen Flach steckanschlüssen versehen, welche einen größeren Querschnitt als die Leiterbahnen der Leiterplatte aufweisen, um so den Laststrom von dem Leiterplattenkreis wegzuführen.

Ein für diesen Zweck besonders konstruiertes Relais ist in der US 4,602,230 beschrieben. Dieses bekannte Relais be sitzt Anschlußschienen, welche aus einer Seitenwand des Re laisgehäuses austretend sowohl nach unten gerichtete Lötan schlußstifte als auch nach oben gerichtete Flachstecker auf weisen. Die dort beschriebenen Anschlußschienen vergrößern jedoch die Grundfläche des Relais auf der Leiterplatte, d. h., die von dem Relais und seinen Anschlüssen bedeckte Oberfläche der Leiterplatte, ganz erheblich. Für eine platz sparende Auslegung einer Schaltung auf der Leiterplatte ist dieses Relais deshalb nicht geeignet.

Bei einem anderen bekannten Relais, wie es in EP 0 409 613 A2 beschrieben ist, bilden die in dem Relaisgehäuse angeordne ten Kontaktelemente einerseits nach unten durch eine Boden seite austretende Lötstifte und andererseits nach oben durch eine obere Abschlußwand des Gehäuses austretende Flach stecker. Eine solche Anordnung setzt jedoch eine ganz spe zielle Konstruktion des Relais und der Kontaktanordnung vor aus, kann also nicht bei einem existierenden Leiterplatten relais nachgerüstet werden. Außerdem erfordert diese Kon struktion ein insgesamt erhöhtes Volumen im Relaisgehäuse, damit genügend Platz für die Flachstecker und für die nöti gen Isolierstrecken vorhanden ist. In diesen beiden Fällen von bekannten Relais sind in dem Relaisgehäuse zusätzliche Öffnungen für die Flachstecker vorzusehen, was die Abdich tung des Gehäuses erschwert.

Ziel der Erfindung ist es deshalb, ein Leiterplattenrelais der eingangs genannten Art so mit Flachsteckanschlüssen zu versehen, daß diese nur wenig Mehraufwand bezüglich des Ge häusevolumens und der Herstellungskosten erfordern. Diese Flachstecker sollen dabei die innere Konstruktion des Relais nicht beeinträchtigen, so daß sie auch bei einer bestehenden Relaiskonstruktion durch einfache Modifikation des Gehäuses bzw. einer Gehäusekappe ohne Veränderung der eigentlichen Relaiskonstruktion bzw. der Kontaktanordnung nachgerüstet werden können.

Erfindungsgemäß wird dieses Ziel dadurch erreicht, daß ent lang von mindestens einer isolierten Gehäuse-Außenwand elek trisch leitende Kontaktschienen befestigt sind, welche an der Unterseite des Relais jeweils Anschlüsse für die Leiter platte und an der Oberseite die Steckanschlüsse bilden. Die Verbindung von den normalen Leiterplattenanschlüssen des Re lais zu den Kontaktschienen und damit zu den Flachsteckern erfolgt dabei entweder über die Leiterbahnen der Leiter platte oder durch Abwinkelung der Kontaktschienen an der Un terseite des Relais.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen an hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäß gestalteten Relais mit einem Ausschnitt einer Leiterplatte zur Aufnahme des Relais,

Fig. 2 eine Frontansicht eines Relais mit erfindungsgemäß gestalteten Kontaktschienen,

Fig. 3 eine Ansicht von der Seite und von oben auf ein Re lais mit in Gehäusenuten eingesteckten Kontaktschienen,

Fig. 4 eine Ansicht von der Seite und von oben auf ein Re lais, bei dem Kontaktschienen in die Seitenwände einer Kappe eingesteckt oder eingebettet sind und

Fig. 5 eine Frontansicht auf ein Relais mit einer abgewan delten Ausführungsform von Kontaktschienen.

In Fig. 1 ist eine Ausführungsform der Erfindung darge stellt. Dabei bildet eine Kappe 1 einen Teil eines Relaisge häuses, dessen Bodenteil in der Zeichnung nicht zu sehen ist. Die Kappe 1 besteht aus einem üblichen, isolierenden Material, vorzugsweise aus Kunststoff. Der innere Aufbau des Relais, der nicht zu sehen ist, kann beliebig gestaltet sein, da die erfindungsgemäße Anschlußkonstruktion unabhän gig ist von dieser internen Struktur. Das Relais besitzt ge wöhnliche Spulenanschlußstifte 2 und Kontaktanschlußstifte 3 zum Einstecken und Verlöten in Kontaktbohrungen 4 und 5 ei ner Leiterplatte 6. Die Leiterbahnen der Leiterplatte befin den sich auf der Unterseite und sind deshalb nicht sichtbar.

Weiterhin besitzt das Relais im vorliegenden Beispiel zwei Kontaktschienen 9, welche an gegenüberliegenden Seitenwänden 7 und 8 der Kappe 1 befestigt sind. Die Kontaktschienen 9 bilden jeweils Lötstifte 10 an ihrem unteren Ende, welche sich über die Bodenseite 11 der Kappe 1 hinaus nach unten erstrecken. Die Kontaktschienen 9 bilden außerdem jeweils Flachstecker 12 an ihrem oberen Ende, welche sich über die Oberseite 13 der Kappe hinaus erstrecken. Die Kontaktschie nen 9 sind an der Kappe 1 mittels einrastbarer oder warmver formbarer Knöpfe oder Zapfen 14 befestigt; es wäre jedoch auch eine beliebige andere Befestigungsart denkbar.

Zur Montage des Relais auf der Leiterplatte 6 besitzt diese Leiterplatte 6 zusätzliche Kontaktbohrungen 15, welche die Lötstifte 10 aufnehmen. Auf der Leiterplatte ist mit einer gestrichelten Linie 16 der Umriß der Relaiskappe bzw. des Gehäuses gezeigt; man sieht daraus, daß die zusätzlichen Kontaktschienen nur wenig zusätzlichen Platz auf der Leiter platte beanspruchen.

Zur Verbindung der Kontaktschienen 9 mit den Anschlußstiften 3 sind auf der Oberfläche der Leiterplatte 6 zusätzliche Leiterbahnen 17 vorgesehen, welche die Bohrungen 15 mit den entsprechenden Bohrungen 5 verbinden. Damit können beim Be trieb des Relais hohe Schaltströme des Relais auf kurzem We ge von den Kontaktanschlußstiften 3 zu den Flachsteckern 12 geführt werden.

Fig. 2 zeigt in einer Vorderansicht des Relais die Befesti gung der Kontaktschienen 9 an dem Relais von Fig. 1. Wie bereits erwähnt, besitzt die Kappe 1 Knöpfe oder Zapfen 14, welche sich von den Seitenwänden 7 und 8 nach außen er strecken. Die Knöpfe 14 sind in diesem Beispiel warmverform bar. Die Kontaktschienen 9 besitzen Bohrungen 18, welche über die Zapfen oder Knöpfe 14 passen. Nach dem Aufstecken der Schienen 9 werden die Knöpfe 14 warmverformt, wie dies in Fig. 2 auf der rechten Seite des Relais zu sehen ist. Die verformten Knöpfe dienen somit als Nieten zur Befesti gung der Kontaktschienen 9 an der Kappe 1.

Wahlweise könnten die Knöpfe 14 auch als Druckknöpfe gestal tet sein, welche durch Einrasten in entsprechenden Bohrungen 18 der Kontaktschienen 9 diese verriegeln. Außerdem ist aus dem Beispiel zu ersehen, daß die Kontaktschienen 9 ohne wei teres bei einer bestehenden Relaiskonstruktion nachgerüstet werden können, wobei die Relaiskappe nicht bzw. nur gering fügig modifiziert zu werden braucht. Da für die Befestigung der Kontaktschienen 9 keine zusätzlichen Öffnungen in der Relaiskappe erforderlich sind, ergeben sich auch keine zu sätzlichen Abdichtungsprobleme am Gehäuse.

Fig. 3 zeigt in einer Ansicht von der Seite und von oben eine weitere Befestigungsmöglichkeit für die Kontaktschienen 9 an der Kappe 1. In diesem Fall besitzt die Kappe senk rechte Nuten 19, deren Seitenkanten hinterschnitten sind, beispielsweise in Schwalbenschwanzform. Die Kontaktschienen 9 können in die entsprechenden Nuten 19 jeweils von der Oberseite 13 oder von der Unterseite 11 der Kappe 1 einge steckt werden. Falls nötig, können die Kontaktschienen 9 in nerhalb der senkrechten Nuten 19 mittels seitlicher Vor sprünge 20 in entsprechenden Ausnehmungen in der Kappe ver rastet werden. Eine Sicherung der Kontaktschienen 9 könnte aber auch durch stellenweise vorgenommene Warmverformung der Kanten 21 der Nuten 19, wie an den Stellen 22 gezeigt, er reicht werden. Die Kontaktschienen 9 können in ihren Seiten kanten Ausnehmungen aufweisen, in welche das warmverformte Kunststoffmaterial der Kappe hineingedrückt wird.

Fig. 4 zeigt in einem weiteren Ausführungsbeispiel eine An sicht von der Seite und von oben auf ein Relais, bei dem die Kontaktschienen 9 in senkrechte Kanäle 23 der Kappe 1 einge steckt sind. Dieses Befestigungsverfahren hat den zusätzli chen Vorteil, daß die Außenseiten der Kontaktschienen 9 ebenfalls durch das Kunststoffmaterial der Kappe isoliert werden. Anstelle des Einsteckens der Kontaktschienen 9 gemäß Fig. 4 könnten diese Schienen auch in die Wände der Kappe 1 eingebettet sein, beispielsweise durch Einspritzen.

Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel in einer Frontansicht, wobei die zusätzlichen Kontaktschienen 9 keine eigenen Lötanschlußstifte 10 besitzen, sondern mit den Löt anschlüssen 3 an der Unterseite des Relais verbunden sind. In diesem Fall sind die unteren Enden 24 der Kontaktschienen 9 nach innen abgewinkelt, und zwar im wesentlichen senkrecht zu den Kontaktanschlußstiften 3, und mit Bohrungen bzw. Ösen 25 versehen. Zur Befestigung der Kontaktschienen 9 an der Kappe 1 werden zunächst die Ösen 25 über die Anschlußstifte 3 gesteckt, und dann werden die Schienen an den Seitenwänden der Kappe 1 mittels deformierbarer Zapfen oder auf sonstige Weise befestigt. In diesem Fall braucht die Leiterplatte 6 keine zusätzlichen Kontaktbohrungen 15 für die Lötstifte 10 und auch keine zusätzlichen Leiterbahnen zur Verbindung mit den Lötstiften 3 zu besitzen. In weiterer Abwandlung könnten auch die Flachsteckerenden der Kontaktschienen 9 rechtwinke lig abgebogen sein, wie dies mit den gestrichelt gezeichne ten Steckern 29 dargestellt ist.

Weitere Abwandlungen sind durchaus denkbar. Beispielsweise könnte das Relais auch mit Anschlüssen zur Oberflächenmonta ge (SMT) auf einer Leiterplatte ausgestattet sein. Naturge mäß würden dann auch die Leiterplattenanschlüsse der Kon taktschienen 9 entsprechend für Oberflächenmontage gestal tet.

Claims

1. Leiterplattenrelais mit einem Gehäuse (1), aus dessen Bo denseite (11) Anschlußstifte (2, 3) zur Kontaktierung auf einer Leiterplatte (6) austreten und an welchem zusätzliche Steckanschlüsse vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß entlang von mindestens einer isolierenden Gehäuse-Außenwand (7, 8) elektrisch leitende Kontaktschienen (9) befestigt sind, welche an der Unterseite des Relais jeweils Anschlüsse (10; 24) für die Leiterplatte und an der Oberseite jeweils die Steckanschlüsse (12) bilden.

2. Leiterplattenrelais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Kontaktschienen (9) mittels verformbarer, von der Gehäuse-Außenwand vorspringender Zapfen (14) befestigt sind.

3. Leiterplattenrelais nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Kontaktschienen (9) mit Hilfe von Rastknöpfen befestigt sind, welche von der Außenwand des Ge häuses (1) vorspringen und in Bohrungen der Kontaktschienen einrasten.

4. Leiterplattenrelais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Kontaktschienen (9) in Nuten (19) mit hinter schnittenen Seitenkanten des Gehäuses (1) befestigt sind.

5. Leiterplattenrelais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Kontaktschienen (9) in senkrechten Kanälen (23) der Gehäuse-Außenwand durch Einstecken befestigt sind.

6. Leiterplattenrelais nach Anspruch 4 oder 5, dadurch ge kennzeichnet, daß die Kontaktschienen (9) in den Nuten (19) bzw. Kanälen (23) mittels ineinandergreifender Ausnehmungen und Rastvorsprünge (20) befestigt sind.

7. Leiterplattenrelais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Kontaktschienen (9) in die Gehäuseaußenwand eingebettet sind.

8. Leiterplattenrelais nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da durch gekennzeichnet, daß die Kontaktschienen (9) lediglich an einer aus Kunststoff bestehenden Gehäusekappe (1) befe stigt sind.

9. Leiterplattenrelais nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da durch gekennzeichnet, daß die an der Unterseite (11) des Re lais von den Kontaktschienen gebildeten Leiterplattenan schlüsse (24) unterhalb des Gehäuses (1) nach innen abgewin kelt und mit Anschlußstiften (3) verbunden sind, welche aus dem Gehäuseinneren zur Unterseite austreten.

10. Anordnung eines Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 8 auf einer Leiterplatte (6), dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (6) Innen-Kontaktstellen (4, 5) im Bereich un terhalb des Relais zur Kontaktierung von aus dem Relaisinne ren austretenden Anschlußelementen (2, 3) und Außen-Kontakt stellen (15) zur Kontaktierung der Kontaktschienen (9) be sitzt und daß jede Außen-Kontaktstelle (15) über eine Leiterbahn (17) mit einer der Innen-Kontaktstellen (5) verbunden ist.