Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rastsystem mit einer Leiterplatte und einem Randkontaktstecker zum Herstellen einer Rastverbindung zwischen der Leiterplatte und dem Randkontaktstecker, aufweisend zwei Haltearme mit jeweils einem Rastmittel, wobei der Randkontaktstecker zwei Gegen-Rastmittel zum Herstellen der Rastverbindung mit den Rastmitteln aufweist. Die Erfindung betrifft ferner einen Randkontaktstecker und eine Leiterplatte für ein solches Rastsystem sowie ein Anbauteil für eine Leiterplatte.

Im Stand der Technik sind sogenannte Randkontaktstecker zum randseitigen Anschließen an Terminals von Leiterplatten bekannt. Da Randkontaktstecker in der Regel eine relativ geringe Selbsthaltekraft am Terminal besitzen, wurden zusätzliche Haltesysteme entwickelt, um die Randkontaktstecker stabil am Terminal bzw. an der Leiterplatte zu halten. In der US 10811 795 B2 wird hierzu ein Rastsystem mit einer Leiterplatte und einem Randkontaktstecker beschrieben. An der Leiterplatte sind zwei Haltearme mit jeweils einem Rastmittel ausgestaltet. Der Randkontaktstecker ist dahingehend ausgestaltet, dass die Haltearme bzw. die Rastmittel an einer Rückseite des Randkontaktsteckers eingreifen, sobald dieser auf die vorgesehene Weise am Terminal angeschlossen ist. Damit können bestimmte Randkontaktstecker einfach in vordefinierte Halteplätze an der Leiterplatte gesteckt und dort sicher in der gewünschten Position gehalten werden. Weicht die Geometrie des Randkontaktsteckers, insbesondere dessen Länge, von der Norm ab, kann dies zu Problemen bei der Verwendung der Haltevorrichtung führen. Eine Standardisierung der Verriegelung ist aufgrund einer zu hohen Anzahl unterschiedlicher Konzepte kaum möglich. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, der voranstehend beschriebenen Problematik zumindest teilweise Rechnung zu tragen. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System zum einfachen, flexiblen und trotzdem stabilen Befestigen eines Randkontaktsteckers an einer Leiterplatte zu schaffen. Die voranstehende Aufgabe wird durch die Patentansprüche gelöst. Insbesondere wird die voranstehende Aufgabe durch das Rastsystem gemäß Anspruch 1 , den Randkontaktstecker gemäß Anspruch 11 , die Leiterplatte gemäß Anspruch 12 sowie das Anbauteil gemäß Anspruch 14 gelöst. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren. Dabei gelten Merkmale, die im Zusammenhang mit dem Rastsystem beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Randkontaktstecker, der erfindungsgemäßen Leiterplatte, dem erfindungsgemäßen Anbauteil und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird und/oder werden kann.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Rastsystem mit einer Leiterplatte und einem Randkontaktstecker zum Herstellen einer Rastverbindung zwischen der Leiterplatte und dem Randkontaktstecker vorgeschlagen. Das Rastsystem weist zwei Haltearme mit jeweils einem Rastmittel auf, wobei der Randkontaktstecker zwei Gegen-Rastmittel zum Herstellen der Rastverbindung mit den Rastmitteln aufweist, die Gegen-Rastmittel an zwei unterschiedlichen Außenseiten des Randkontaktsteckers jeweils als Rücksprung an den Außenseiten ausgestaltet sind und die Rastmittel zum Herstellen der Rastverbindung in den Rücksprüngen an den Außenseiten einrastbar sind und/oder einrasten.

Durch ein Rastmittel zum Einrasten an den zwei Außenseiten des Randkontaktsteckers wird eine einfache, flexibel einsetzbare und mittels der Rücksprünge trotzdem stabile Lösung zum Halten des Randkontaktsteckers an der Leiterplatte geschaffen. Durch den Rastkontakt an der Außenseite und/oder der seitlichen Oberfläche des Randkontaktsteckers ist sogar eine standardisierbare Lösung zum Halten von Randkontaktsteckern an Leiterplatten möglich, da es grundsätzlich unerheblich ist, welche absolute Länge der Randkontaktstecker aufweist. Die Rastgeometrie ist mithin wiederverwendbar und auch für weitere Polzahlen einsetzbar. Unter der Außenseite ist insbesondere eine äußerste Seite des Randkontaktsteckers zu verstehen. Unter der Außenseite kann vorzugsweise eine Außenseite verstanden werden, die weg vom Randkontaktstecker zeigt. Der Rücksprung erstreckt sich vorzugsweise ausschließlich entlang der Außenseite bzw. des jeweiligen Außenseitenabschnitts. Im Bereich des Rücksprungs weist die Außenseite außerdem bevorzugt eine geschlossene Oberflächenstruktur auf.

Unter der Leiterplatte kann eine Leiterkarte, eine Platine und/oder eine gedruckte Schaltung verstanden werden. Die Leiterplatte ist vorzugsweise als Träger für elektronische Bauteile konfiguriert und dient der mechanischen Befestigung und elektrischen Verbindung dieser Bauteile. Unter der Rastverbindung kann eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung verstanden werden, die durch ein Aufspannen der Haltearme mittels des Randkontaktsteckers und ein anschließendes Einfedern der Haltearme realisiert wird. Vorzugsweise ist wenigstens ein Haltearm federelastisch ausgestaltet. Besonders bevorzugt sind beide Haltearme federelastisch ausgestaltet.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es möglich, dass bei einem Rastsystem die Rastmittel jeweils eine keilförmige Rastnase aufweisen. Damit lässt sich einerseits eine ausreichend hohe Haltekraft zum Halten des Randkontaktsteckers an der Leiterplatte realisieren. Andererseits wird damit ein Lösen des Randkontaktsteckers von der Leiterplatte ohne zusätzliches Werkzeug auf einfache Weise ermöglicht.

Ferner können bei einem erfindungsgemäßen Rastsystem die Rücksprünge jeweils kerbenförmig ausgestaltet sein. Auch damit lässt sich eine ausreichend hohe Haltekraft zum Halten des Randkontaktsteckers an der Leiterplatte realisieren, während es weiterhin möglich ist, den Randkontaktstecker auf einfache Weise ohne zusätzliches Werkzeug von der Leiterplatte zu lösen. Durch eine vordefinierte und/oder vom Randkontaktstecker abhängige Kerbengeometrie kann außerdem verhindert werden, dass der Randkontaktstecker mit einer zu hohen Kraft in das Terminal geschoben wird. Zumindest kann die Kerbe und/oder ein entsprechend ausgestalteter Rücksprung die Einsteckkraft ab einem bestimmten Punkt verringern und/oder dieser entgegenwirken. Damit kann eine unbeabsichtigte Zerstörung des Terminals verhindert werden.

Weiterhin ist es möglich, dass die Rücksprünge bei einem erfindungsgemäßen Rastsystem jeweils stufenförmig ausgestaltet sind. Damit sind die Rücksprünge besonders einfach ausgestaltet und der Randkontaktstecker kann entsprechend einfach sowie kostengünstig gefertigt werden. Vorzugsweise weist jeder Rücksprung genau eine Stufe auf. Im Bereich des Rücksprungs kann die Stufe im rechten Winkel oder vorzugsweise rampenförmig ausgestaltet sein.

Außerdem kann es bei einem erfindungsgemäßen Rastsystem von Vorteil sein, wenn der Randkontaktstecker eine Oberseite, eine Unterseite, eine Kontaktseite, eine Rückseite und die zwei Außenseiten aufweist, wobei sich die Rücksprünge jeweils bis zur Oberseite und/oder bis zur Unterseite erstrecken. Das heißt, die Rücksprünge können sich in einer Höhen- und/oder Dickenrichtung des Randkontaktsteckers bis zur oberen und/oder unteren Außenseite des Randkontaktsteckers erstrecken. Damit kann ein einfacher Rastkontakt mit den Rastmitteln hergestellt werden.

Darüber hinaus können sich bei einem Rastsystem gemäß der vorliegenden Erfindung die Rücksprünge von der Oberseite bis zur Unterseite durchgehend über die gesamte Höhe des Randkontaktsteckers erstrecken. Dies ermöglicht einen besonders einfachen und zuverlässigen Eingriff der Rastmittel in die Rücksprünge.

Die Haltearme können sich bei einem erfindungsgemäßen Rastsystem über eine Randkontur der Leiterplatte vorsprungartig hinaus erstrecken. Damit kann verhindert werden, dass der Randkontaktstecker unnötig viel Platz auf der Leiterplatte belegt bzw. dass die Leiterplatte möglichst ohne Materialaussparungen vollständig mit Bauteilen belegt werden kann. Darüber hinaus ist es möglich, dass bei einem erfindungsgemäßen Rastsystem die Haltearme als einstückiger und/oder monolithischer Bestandteil der Leiterplatte ausgestaltet sind. Damit kann das Rastsystem bzw. die Leiterplatte besonders platzsparend zur Verfügung gestellt werden. Der erforderliche Bauraum wird auf das Nötigste beschränkt. Weiterhin sind keine Zusatzteile oder Zusatzgeometrien an benachbarten Teilen erforderlich. Mit entsprechende Vorteilen kann außerdem das Gegen-Rastmittel als einstückiger und/oder monolithischer Bestandteil des Randkontaktsteckers bzw. eines Grund- und/oder Gehäusekörpers des Randkontaktsteckers ausgestaltet sein.

Ergänzend ist es möglich, dass ein erfindungsgemäßes Rastsystem ein Anbauteil mit einem Befestigungsmittel zum Befestigen des Anbauteils an der Leiterplatte aufweist, wobei das Anbauteil die zwei Haltearme zum Herstellen der Rastverbindung mit dem Randkontaktstecker aufweist. So kann der gewünschte Effekt auf einfache Weise an Leiterplatten erreicht werden, die noch kein passendes Rastmittel aufweisen. Das Anbauteil kann über das Befestigungsmittel, das als einfache Befestigungsfläche verstanden werden kann, insbesondere stoffschlüssig mit einer Leiterplatte verbunden werden. Sobald das Anbauteil an der Leiterplatte befestigt ist, kann das Anbauteil als Bestandteil der Leiterplatte verstanden werden. Das heißt, unter der Rastverbindung zwischen der Leiterplatte und dem Randkontaktstecker kann auch eine Rastverbindung zwischen dem Anbauteil und dem Randkontaktstecker verstanden werden.

Bei einem Rastsystem gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Randkontaktstecker eine Oberseite, eine Unterseite, eine Kontaktseite, eine Rückseite und die zwei Außenseiten aufweisen, wobei die Breite des Randkontaktsteckers zwischen den beiden Außenseiten in einem Bereich zwischen dem Rücksprung und der Rückseite durchgehend kleiner als in einem Bereich zwischen dem Rücksprung und der Kontaktseite ist. Mit anderen Worten, der Randkontaktstecker kann sich in einer Richtung von der Kontaktseite zur Rückseite nach hinten verjüngen. Damit wird eine einfache Geometrie für den Randkontaktstecker bereitgestellt, die entsprechend problemlos gefertigt werden kann und eine einfache Rastverbindung zulässt. Die Verjüngung bzw. Verkleinerung der Breite im hinteren Bereich des Randkontaktsteckers kann sich gerade oder schief erstrecken. So können sich die Außenseiten im Bereich zwischen dem Rücksprung und der Rückseite schräg oder parallel zueinander erstrecken.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Randkontaktstecker für ein wie vorstehend im Detail beschriebenes Rastsystem zur Verfügung gestellt. Der Randkontaktstecker ist zum Herstellen einer Rastverbindung mit der Leiterplatte konfiguriert und weist zwei Gegen-Rastmittel zum Herstellen der Rastverbindung mit den Rastmitteln auf, wobei die Gegen-Rastmittel an zwei unterschiedlichen Außenseiten des Randkontaktsteckers jeweils als Rücksprung der Außenseiten ausgestaltet sind. Damit bringt der erfindungsgemäße Randkontaktstecker die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf das erfindungsgemäße Rastsystem beschrieben worden sind.

Weiterhin wird eine Leiterplatte für ein wie vorstehend beschriebenes Rastsystem zum Herstellen einer Rastverbindung mit dem Randkontaktstecker beschrieben. Die Leiterplatte weist zwei Haltearme, insbesondere federelastische Haltearme, mit jeweils einem Rastmittel auf, wobei die Rastmittel zum Herstellen der Rastverbindung in den Rücksprüngen an den Außenseiten des Randkontaktsteckers einrastbar sind. Damit bringt auch die erfindungsgemäße Leiterplatte die vorstehend beschriebenen Vorteile mit sich.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Anbauteil für ein wie vorstehend beschriebenes Rastsystem, aufweisend ein Befestigungsmittel zum Befestigen des Anbauteils an einer Leiterplatte und zwei Haltearme, insbesondere zwei federelastische Haltearme, mit jeweils einem Rastmittel zum Herstellen einer Rastverbindung in Rücksprüngen an Außenseiten eines wie vorstehend beschriebenen Randkontaktsteckers. Damit umfasst auch das erfindungsgemäße Anbauteil die vorstehend beschriebenen Vorteile. Das Anbauteil und die Leiterplatte können unterschiedliche Materialien aufweisen. So können die Leiterplatte beispielsweise aus Metall und das Anbauteil aus Kunststoff, insbesondere aus einem Leiterplattenmaterial wie einem Faserverbundwerkstoff, bestehen. Unter dem Befestigungsmittel kann insbesondere eine Befestigungsfläche verstanden werden, die zum vordefinierten Befestigen, insbesondere zum stoffschlüssigen Befestigen mittels Löten, des Anbauteils an der Leiterplatte ausgestaltet sind.

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zu verschiedenen Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und/oder den Figuren hervorgehende Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen können sowohl für sich als auch in den verschiedenen Kombinationen erfindungswesentlich sein.

Es zeigen jeweils schematisch:

Figur 1 ein Rastsystem gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem ersten Rastzustand,

Figur 2 das Rastsystem gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem zweiten Rastzustand,

Figur 3 ein Rastsystem gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem ersten Rastzustand,

Figur 4 das Rastsystem gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem zweiten Rastzustand,

Figur 5 eine Seitenansicht eines Randkontaktsteckers gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Figur 6 eine Draufsicht auf den Randkontaktstecker gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, Figur 7 eine Seitenansicht eines Randkontaktsteckers gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Figur 8 eine Draufsicht auf den Randkontaktstecker gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Figur 9 eine Seitenansicht eines Randkontaktsteckers gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und

Figur 10 eine Draufsicht auf den Randkontaktstecker gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt ein Rastsystem 10 mit einer Leiterplatte 11 und einem Randkontaktstecker 12 zum Fierstellen einer Rastverbindung zwischen der Leiterplatte 11 und dem Randkontaktstecker 12 gemäß einer ersten Ausführungsform. Das in Fig. 1 gezeigte Rastsystem 10 ist in einem ersten Rastzustand dargestellt, in welchem der Randkontaktstecker 12 noch nicht am Terminal 28 der Leiterplatte 11 angeschlossen ist. Die Leiterplatte 11 weist zwei federelastische Haltearme 13, 14 mit jeweils einem Rastmittel 15, 16 auf. Der Randkontaktstecker 12 weist zwei Gegen-Rastmittel 17, 18 zum Herstellen der Rastverbindung mit den Rastmitteln 15, 16 auf. Die Gegen- Rastmittel 17, 18 sind an zwei unterschiedlichen Außenseiten 19, 20 des Randkontaktsteckers 12 jeweils als Rücksprung an den Außenseiten 19, 20 ausgestaltet. Die Rastmittel 15, 16 sind zum Herstellen der Rastverbindung in den Rücksprüngen an den Außenseiten 19, 20 einrastbar.

Wie in Fig. 1 gezeigt, weisen die Rastmittel 15, 16 jeweils eine keilförmige Rastnase 21 , 22 auf. Die Rücksprünge sind jeweils stufenförmig ausgestaltet. Genauer gesagt weist jeder Rücksprung eine Stufe auf, bei welcher die Steigung durch eine schiefe Ebene gebildet ist. Die Haltearme 13, 14 erstrecken sich über eine Randkontur 23 der Leiterplatte 11 vorsprungartig hinaus. Die Haltearme 13, 14 sind ferner als monolithischer Bestandteil der Leiterplatte 11 bzw. als monolithischer Bestandteil der Leiterplatte ausgestaltet. Außerdem ist das Gegen-Rastmittel 17 als monolithischer Bestandteil des Randkontaktsteckers 12 ausgestaltet. Das Material der Haltearme 13, 14 unterscheidet sich vom Material des Randkontaktsteckers 12.

In Fig. 2 ist das Rastsystem in einem zweiten Rastzustand dargestellt, in welchem der Randkontaktstecker 12 am Terminal 28 angeschlossen ist und daraufhin das Rastmittel 15, 16 in Rastverbindung mit dem Gegen-Rastmittel 17, 18 steht.

Fig. 3 und Fig. 4 zeigen ein Rastsystem 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Gemäß dieser Ausführungsform ist an der Leiterplatte 11 ein Anbauteil 30 befestigt. Genauer gesagt ist das Anbauteil 30 stoffschlüssig mit der Leiterplatte 11 verbunden. Das Anbauteil 30 weist die Haltearme 13, 14 zum Herstellen der gewünschten Rastverbindung auf.

In Fig. 5 und Fig. 6 ist ein Randkontaktstecker 12 gemäß einer ersten Ausführungsform in einer Seitenansicht und in einer Draufsicht dargestellt. Wie in Fig. 5 gezeigt, weist der Randkontaktstecker 12 eine Oberseite 24, eine Unterseite 25, eine Kontaktseite 26, eine Rückseite 27 und die zwei Außenseiten 19, 20 auf, wobei sich die Rücksprünge, wie in Fig. 6 gezeigt, jeweils bis zur Oberseite 24 erstrecken. Die Breite des Randkontaktsteckers 12 zwischen den beiden Außenseiten 19, 20 in einem Bereich zwischen dem Rücksprung und der Rückseite 27 ist durchgehend kleiner als in einem Bereich zwischen dem Rücksprung und der Kontaktseite 26, wobei die beiden Außenseiten 19, 20 nach dem Rücksprung bis zur Rückseite 27 hin parallel zueinander verlaufen.

In Fig. 7 und Fig. 8 ist ein Randkontaktstecker 12 gemäß einer zweiten Ausführungsform in einer Seitenansicht und in einer Draufsicht dargestellt. Wie in Fig. 7 gezeigt, weist der Randkontaktstecker 12 eine Oberseite 24, eine Unterseite 25, eine Kontaktseite 26, eine Rückseite 27 und die zwei Außenseiten 19, 20 auf, wobei sich die Rücksprünge, wie in Fig. 8 gezeigt, jeweils von der Oberseite 24 bis zur Unterseite 25 durchgehend über die gesamte Höhe des Randkontaktsteckers 12 erstrecken.

In Fig. 9 und Fig. 10 ist ein Randkontaktstecker 12 gemäß einer dritten Ausführungsform in einer Seitenansicht und in einer Draufsicht dargestellt. Wie in Fig. 9 gezeigt, weist der Randkontaktstecker 12 eine Oberseite 24, eine Unterseite 25, eine Kontaktseite 26, eine Rückseite 27 und die zwei Außenseiten 19, 20 auf, wobei sich die Rücksprünge, wie in Fig. 10 gezeigt, jeweils von der Oberseite 24 bis zur Unterseite 25 durchgehend über die gesamte Höhe des Randkontaktsteckers 12 erstrecken und jeweils kerbenförmig ausgestaltet sind. Die Breite des Randkontaktsteckers 12 zwischen den beiden Außenseiten 19, 20 in einem Bereich zwischen dem Rücksprung und der Rückseite 27 verändert sich entsprechend nach dem Rücksprung bis zur Rückseite 27 hin. Genauer gesagt wird die Breite zur Rückseite 27 hin zunächst kleiner und anschließend wieder größer.

Die Erfindung lässt neben den dargestellten Ausführungsformen weitere Gestaltungsgrundsätze zu. D.h., die Erfindung soll nicht auf die mit Bezug auf die Figuren erläuterten Ausführungsbeispiele beschränkt betrachtet werden.

Bezugszeichenliste

10 Rastsystem

11 Leiterplatte

12 Randkontaktstecker

13 Haltearm

14 Haltearm

15 Rastmittel

16 Rastmittel

17 Gegen-Rastmittel

18 Gegen-Rastmittel

19 Außenseite

20 Außenseite

21 Rastnase

22 Rastnase

23 Randkontur

24 Oberseite

25 Unterseite

26 Kontaktseite

27 Rückseite

28 Terminal 30 Anbauteil

32 Befestigungsmittel