In einem Gehäuse angeordneter Druckfederkontakt

Die Erfindung betrifft einen in einem Gehäuse angeordneten Druckfederkontakt aus einem bandartigen Material nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zu dessen Herstellung.

Es ist bekannt, in Tragschienen Busleisten einzusetzen, die mit mehreren parallel verlaufenden Leiterbahnen oder Stromschienen versehen sind, welche senkrecht von oben mit einem Druckfederkontakt kontaktiert werden, die aus einem Flachmaterial beste- hen.

Um eine genügende Federkraft aufzubringen, weisen diese Druckfederkontakte einen genügend langen Hebel- bzw. Federarm auf, der sich im Wesentlichen in Anreihrichtung erstreckt, was allerdings das Problem mit sich bringt, dass die Baubreite in An- reihrichtung erhöht wird.

Die Erfindung hat die Aufgabe, dieses Problem zu beheben.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 1. Sie schafft ferner das Gehäuse des Anspruchs 9.

Derart ist der Federarm über mehrere - wenigstens zwei - Biegungen oder Faltungen in wenigstens zwei oder mehr vorzugsweise direkt in vertikaler Richtung über dem Kontaktbereich übereinander liegende Federbereiche unterteilt, was den für den Druckfederkontakt in Anreihrichtung erforderlichen Bauraum verringert.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung schafft auch ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung eines Druckfederkontaktes, insbesondere zur Herstellung eines Druckfederkontaktes nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) ein Metallband wird in ein Vorstanzwerkzeug eingelegt und es wird vorzugsweise ein Lötpin/Anlötbereich freigeschnitten und es wird wenigstens ein Kontaktierungsabschnitt mit wenigstens einer Kontaktfläche freigeschnitten; b) es erfolgt ein Oberflächenbe- handeln des vorgestanzten Druckfederkontaktes aus Schritt a); und c) es erfolgt ein Fertigbearbeiten des oberflächenbehandelten Druckfederkontaktes durch weitere Stanz- und/oder Biegevorgänge.

Besonders vorteilhaft sind hierbei das Fertigen in den drei Phasen und die Ausführung des Kontaktbereichs durch die beschriebene Oberflächenbehandlung. Durch diese beiden Punkte ist sichergestellt, dass nach dem Aufbringen der Oberfläche an wichtigen Kontaktpunkten diese nicht mehr durch Biegeprozesse beschädigt wird.

Vorzugsweise umfasst das Oberflächenbehandeln des Schrittes a. folgende Teilschritte: i) der Druckfederkontakte aus Schritt a) wird vernickelt, ii) vorzugsweise wird daraufhin der Anlötbereich verzinnt; und iii) zumindest die Kontaktfläche oder die Kontaktflächen wird/werden vergoldet.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 ein Ausführungsbeispiel einer Leiterplatte mit einem Busabschnitt zur Kontaktierung einer Busleiste in einer Tragschiene in einer

Sprengansicht; Figur 2 eine Ausschnittsansicht einer Leiterplatte mit einem Busabschnitt in einer Vorderansicht;

Figur 3 eine Rückansicht eines Ausschnitts einer Leiterplatte mit einem

Busabschnitt;

Figur 4 die Anordnung in Figur 2 in kontaktierter Stellung an einer Tragschiene mit einem Busleiter;

Figur 5 die Anordnung aus Figur 3 in kontaktierter Stellung an einer Bus- leiste an einer Tragschiene;

Figur 6 und 7 perspektivische Ansichten der Busleiter an einer Gehäusewand; Figur 8 eine Schnittansicht durch den Busabschnitt der Figur 1 bis 8 in kontaktierter Stellung in einer Busleiste an einer Tragschiene sowie in montierter Stellung des Busabschnittes an einer Leiterplatte; Figur 9a, b verschiedene perspektivische Ansichten eines weiteren Busabschnittes.

Figur 1 zeigt in einer Sprengansicht eine Leiterplatte 1 , die zum Einsetzen in ein hier nicht dargestelltes Elektronikgehäuse ausgebildet ist, welches auf eine hutförmige Tragschiene 2 aufrastbar ist.

In die hutförmige Tragschiene 2 wird in hier nicht näher dargestellter Weise eine Busleiste 3 eingesetzt, die mehrere Stromschienen oder Leiterbahnen 4 trägt.

An der Leiterplatte 1 wird ein mehrteiliger Busleiterabschnitt 5, beispielsweise durch Löten befestigt, welcher dazu dient, die sich in Haupterstreckungsrichtung X der Tragschiene erstreckenden Kontaktbahnen 4 der Busleiste 3 zu kontaktieren.

Hierzu weist der Busleiterabschnitt 5 ein hier mehrteiliges Gehäuse 6 mit einer Gehäu- sevorderwand 7 und einer Gehäuserückwand 8 auf, welches dazu ausgelegt ist, mehrere aus einem Flachmaterial bestehende, parallel zueinander angeordnete Druckfederkontakte 9 aufzunehmen, die dazu ausgelegt sind, die einzelnen Kontaktbahnen jeweils zu kontaktieren.

Figur 2 veranschaulicht, dass die Druckfederkontakte 9 senkrecht nach unten zur Tragschiene hin aus dem Gehäuse 6, in dem sie abgestützt sind, mit einem Kontaktierungs- ab schnitt 10 vorstehen.

Vorzugsweise ist das bandartige Material in diesem Abschnitt geschlitzt ausgebildet, so dass sich der Kontaktierungsabschnitt 10 in zwei Kontaktierungsbereiche 11, 12 unterteilt.

Die Druckfederkontakte 9 bestehen aus einem metallischen Bandmaterial mit federnden und gut leitenden elektrischen Eigenschaften, wobei sie auch aus einem Federma- terial wie einem Federstahl bestehen können, der mit einem gut leitenden Material beschichtet ist.

Figur 2 zeigt die Anordnung im montierten Zustand an einer Leiterplatte in einer Vorderansicht und Figur 3 die Anordnung der Figur 2 mit einem leicht veränderten Aus- schnitt in einer Rückansicht.

Figuren 4 und 5 veranschaulichen, wie in kontaktierter Stellung die Druckfederkontakte 9, die nur eben gerade zu erkennen sind, auf die Leiterbahnen bzw. Kontaktbahnen 4 des Busabschnittes 5 gedrückt sind und diesen sicher kontaktieren.

Der Kontaktierungsabschnitt 10 bildet dabei das eine Ende des Druckfederkontaktes 9 aus. Der Kontaktierungsabschnitt 10 - siehe Fig. 8 - ist über einen Federarm 27 mit einem Anlötbereich an der Leiterplatte verbunden, wobei der Federarm 27 hier federnde und nicht federnde Bereiche und Abschnitte aufweist. Damit sind die Druckfeder- kontakte bzw. die Druckfederkontakte 9 hier vorteilhaft derart ausgebildet und ausgerichtet, dass sie sich ausgehend von einem Anlötbereich 13 an der Leiterplatte im wesentlichen vertikal nach unten in Richtung der Stromschiene erstrecken und in Haupt- erstreckung srichtung X der Tragschiene nur eine geringe Erstreckung aufweisen.

Dazu ist der Federarm 27 über mehrere Biegungen oder Faltungen wellenförmig in wenigstens zwei oder mehr vorzugsweise direkt vertikal über dem Kontaktbereich liegende Teilbereiche unterteilt, was den für den Druckfederkontakt in Anreihrichtung erforderlichen Bauraum verringert. Die Druckfederkontakte weisen also nicht - wie oftmals nach dem Stand der Technik - einen sich im wesentlichen in Anreihrichtung X der Leiterplatte über eine größere Strecke erstreckenden Abschnitt auf, der als der Federarm hebelartig die Federkraft erzeugt.

Dies sei nachfolgend näher beschrieben.

Jeder Druckfederkontakt 9 - siehe Fig. 8 - ist in Richtung des Kontaktierungsbereiches 10 - ausgehend von einem Anlötbereich 13 an der Leiterplatte 1 - mehrfach in sich gebogen ausgeführt, d.h. er weist ausgehend von dem hier in sich bogenförmigen Kon- taktierung sbereich 10 zwei oder mehr - hier drei - Wende- bzw. wendepunktartige Bereiche auf. Dabei kann eine wellenförmige Kontur oder zickzackförmige Kontur in vertikaler Richtung Z senkrecht zur Anreihrichtung X entstehen.

Hier weist der Druckfederkontakt Abschnitte 14, 15, 16, 17 auf, die sich im wesentlichen vertikal zur Tragschiene bzw. zur Kontaktierungsfläche - also hier in Richtung Z bzw. parallel zur Richtung Z und senkrecht zur Anreihrichtung X - erstrecken und die zur Federwirkung nur einem geringen oder keinen Beitrag leisten. Diese Abschnitte 14 - 17 können Fenster bzw. Aussparungen 28 im Gehäuse 6 durchsetzen, so dass sie sich in Anreihrichtung bewegen können. Zusätzlich sind sie vertikal im Gehäuse 6 beweglich.

Federnd wirken dagegen die die vertikalen Abschnitte 14, 15, 16, 17 hier winklig zur Anreihrichtung verbindenden Federbereiche 18, 19 und/oder weitere Bereiche (wie der Abschnitt 20), die sich in Richtung Z ausgehend von Biegebereichen 21, 22, 23, 24 bewegen können, so dass der Druckfederkontakt 9 in sich senkrecht zur Tragschiene nach oben federnd zusammendrückbar ist. Die Federbereiche 18, 29 und 20 liegen ver-

tikal (in Z-Richtung) bzw. über dem Kontaktbereich direkt übereinander (aber nicht aneinander). Sie sie relativ zueinander wechselweise „zickzackartig" winklig zur Anreihrichtung ausgerichtet, wobei sie zur Tragschiene in einem Winkel zwischen vorzugsweise 0 und 80°, vorzugsweise zwischen 20° und 60°, angeordnet sind.

Zusätzlich ist hier vorgesehen, dass ein stiftartiger Abschnitt 25 des Gehäuses ein Loch 26 im Druckfederkontakt 9 durchsetzt, so dass hierdurch eine Art Widerlager für die Druckfederkontakte 9 im Gehäuse 6 gebildet wird.

Wesentlich ist, dass der wirksame Federarm 27 zwischen dem Widerlager und dem Kontaktierungsbereich in mehr als einen, insbesondere mehr als zwei zwischen dem Widerlager und dem Kontaktierungsbereich vertikal übereinander liegende Federbereiche 18, 19, 20 unterteilt ist, so dass das die Druckfederkontakte 9 in Richtung senkrecht zur Tragschiene komprimierbar sind, wodurch im Montagezustand eine An- druckkraft erzeugt wird, die den Druckfederkontakt als das Kontaktelement 9 sicher auf die Busleiste bzw. deren Leiterbahnen 4 drückt, so das auch nach langem Gebrauch in rauer Umgebung (an Maschinen oder dgl.) ein sicherer Kontakt gewährleistet ist.

Die Busleiterabschnitte an der Leiterplatte 1 können gemeinsam mit der Leiterplatte in ein übergeordnetes, reihenklemmenartiges Elektronikgehäuse eingesetzt werden. Die Federkontakte sind aber auch für Applikationen anderer Art geeignet.

Fig. 9a und b zeigen eine Variante eines Busleiterabschnitts 5, der Druckfederkontakte 9 aufweist, die Anlötbereiche 13 zum Anlöten an einer Leiterplatte aufweisen, die sich parallel zu der anzulötenden Leiterplatte erstrecken, so dass sie an dieser in einfacher Weise in SMD-Technik anlötbar sind, wohingegen diese Anlötbereiche nach Fig.8 nach Art von Lötpins ausgebildet sind, welche in Bohrungen 29 der Leiterplatte einsteckbar und an der Leiterplatte verlötbar sind.

Vorzugsweise werden die Buskontakte wie folgt hergestellt:

1. Phase (Vorstanzen): ein gerades Metallband wird in ein Vorstanzwerkzeug eingelegt; ein Lötpin/ Anlötbereich 13 wird vollflächig/umlaufend freigeschnitten; einer oder zwei Kontaktierungsabschnitte 10 mit einem oder mehreren Kontakt- flächen/Kontaktierungsbereichen 11, 12 wird/werden freigeschnitten und ggf. ausgestellt.

2. Phase (Oberflächenbehandlung): es erfolgt ein Vernickeln des kompletten Kontakts; - es erfolgt ein Verzinnen des Lötbereichs 13 (selektiv); es erfolgt ein Schützen, insbesondere ein Vergolden der Kontaktierungsbereiche 11, 12 (selektiv) vorzugsweise im Tauch- oder Brush- Verfahren möglich

3. Phase (Fertigstanzwerkzeug): - es erfolgen alle restlichen Biegungen und Abtrennen des Kontakts aus dem Streifen in einem Fertigstanzwerkzeug

Durch das Fertigen in den drei Phasen und insbesondere die Ausführung des Anlötbereichs und/oder des Kontaktierungsbereichs 11, 12 durch die beschriebene Oberflä- chenbehandlung wird gewährleistet, dass nach dem Aufbringen der Oberfläche an den besonders wichtigen Kontaktflächen/punkten wie dem Anlötbereich und/oder insbesondere der Kontaktbereiche zum Kontaktieren der Busleiste diese nicht mehr durch Biegeprozesse beschädigt wird. Damit ergibt sich eine vorteilhafte Oberfläche ohne Rissbildung, die am Kontakt auftritt, wenn die 2. Phase der Herstellung nicht wie vor- stehend beschrieben durchlaufen wurde.

Bezugszeichen

Leiterplatte 1

Trag schiene 2

Busleiste 3

Leiterbahn 4

Busleiterabschnitt 5

Gehäuse 6

Gehäusevorderwand 7

Gehäuserückwand 8

Druckfederkontakt 9

Kontaktierungsabschnitt 10

Kontaktierung sbereich 11, 12

Anlötbereich 13

Abschnitt 14, 15, 16, 17

Federbereich 18, 19, 20

Biegebereich 21, 22, 23, 24 stiftartiger Abschnitt 25

Loch 26

Federarm 27

Aussparung 28

Leiterplattenbohrung 29