LU92994B1 - Tragschienenbaugruppe mit einem Bussystem und einem eine Leiterplatte aufweisenden Elektronikgerät - Google Patents

Abstract

Eine Tragschienenbaugruppe umfasst eine Tragschiene (2), ein an der Tragschiene (2) angeordnetes, zumindest ein elektrisches Kontaktelement (4) aufweisendes Buselements (3) eines Tragschienenbussystems und ein an die Tragschiene (2) ansetzbares Elektronikgerät (1), das ein Gehäuse (10) und eine darin angeordnete Leiterplatte (11) mit zumindest einem Kontaktfeld (110) zur elektrischen Kontaktierung mit dem zumindest einen elektrischen Kontaktelement (4) des Buselements (3) aufweist. In einer an die Tragschiene (2) angesetzten Stellung des Elektronikgeräts (1) ist das zumindest eine Kontaktfeld (110) der Leiterplatte (11) mit dem zumindest einen Kontaktelement (4) des Buselements (3) elektrisch kontaktiert. Dabei ist vorgesehen, dass das Buselement (3) ein erstes Führungselement (31) und die Leiterplatte (11) ein zweites Führungselement (113) aufweist, wobei bei Ansetzen des Elektronikgeräts (1) an die Tragschiene (2) das erste Führungselement (31) des Buselements (3) mit dem zweiten Führungselement (113) der Leiterplatte (11) in Anlage gelangt und entlang des zweiten Führungselements (113) gleitet, um die Leiterplatte (11) relativ zu dem Buselement (3) zu führen. Auf diese Weise wird eine Tragschienenbaugruppe bereitgestellt, die ein zuverlässiges Ansetzen eines Elektronikgeräts mit einer in einem Gehäuse angeordneten Leiterplatte an ein Buselement eines Tragschienenbussystems an einer Tragschiene ermöglicht. Fig. 2A 92994

Description

Tragschienenbaugruppe mit einem Bussystem und einem eine Leiterplatte aufweisenden Elektronikgerät

Die Erfindung betrifft eine Tragschienenbaugruppe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Tragschienenbaugruppe umfasst eine Tragschiene, ein an der Tragschiene angeordnetes, zumindest ein elektrisches Kontaktelement aufweisendes Buselements eines Tragschienenbussystems und ein an die Tragschiene ansetzbares Elektronikgerät. Das Elektronikgerät weist ein Gehäuse und eine darin angeordnete Leiterplatte mit zumindest einem Kontaktfeld zur elektrischen Kontaktierung mit dem zumindest einen elektrischen Kontaktelement des Buselements auf. In einer an die Tragschiene angesetzten Stellung des Elektronikgeräts ist das zumindest eine Kontaktfeld der Leiterplatte mit dem zumindest einen Kontaktelement des Buselements elektrisch kontaktiert.

Eine Tragschiene kann beispielsweise zum Tragen unterschiedlicher elektrischer Geräte, zum Beispiel Elektronikgeräte, die eine steuernde und/oder auswertende Funktion übernehmen, oder elektrisch verbindende Geräte wie Reihenklemmen oder dergleichen, dienen. An einer Tragschiene können in modularer Weise elektrische Geräte miteinander kombiniert werden, um beispielsweise im Rahmen einer Industrieanlage elektrische Funktionen bereitzustellen.

Bei einer solchen Tragschiene kann ein Tragschienenbussystem vorgesehen sein, das eine elektrische Verbindung von an die Tragschiene angesetzten elektrischen Geräten miteinander herstellt, sodass Signale, beispielsweise Steuersignale, zwischen den elektrischen Geräten ausgetauscht und zum Beispiel auch eine Stromversorgung für die elektrischen Geräte bereitgestellt werden können. Ein solches Tragschienenbussystem wird durch Buselemente geschaffen, die in die Tragschiene eingesetzt sind und jeweils z.B. eine Mehrzahl von Kontaktelementen aufweisen, über die eine elektrische Kontaktierung mit an die Tragschiene angesetzten elektrischen Geräten erfoigen kann.

Ein Elektronikgerät umfasst eine Leiterplatte, an der beispielsweise elektrische und elektronische Komponenten zur Bereitstellung elektrischer und elektronischer Funktionen, beispielsweise Steuerungs- und Automatisierungsfunktionen, angeordnet sind. Wird ein solches Elektronikgerät an die Tragschiene angesetzt, so soil die Leiterplatte über an der Leiterplatte angeordnete Kontaktfeider mit Kontaktelementen eines Buselements elektrisch kontaktieren, sodass auf diese Weise das Elektronikgerät elektrisch an das Tragschienenbussystem angeschlossen wird. Dies soil nach Möglichkeit selbsttätig beim Ansetzen des Elektronikgeräts an die Tragschiene erfolgen.

Zum Ansetzen eines Elektronikgeräts an eine Tragschiene wird das Elektronikgerät beispielsweise mit einer Schwenkkante einer Befestigungseinrichtung an die Tragschiene angesetzt und hin zu der Tragschiene verschwenkt, sodass das Elektronikgerât über die Befestigungseinrichtung mit der Tragschiene verrastet und zudem eine in dem Elektronikgerât vorhandene Leiterplatte mit einem Buselement des Tragschienenbussystems elektrisch kontaktiert. Beim Verschwenken des Elektronikgeräts relativ zu der Tragschiene wird die Leiterplatte in elektrischen Kontakt mit Kontaktelementen des Buselements gebracht, sodass Kontaktfelder der Leiterplatte mit den Kontaktelementen des Buselements elektrisch kontaktieren.

Es besteht ein Bedürfnis danach, die Anzahl der Kontaktelemente pro Buselement zu erhöhen, was erfordert, die Bauform der Kontaktelemente zu verkleinern. Insbesondere ist wünschenswert, Kontaktelemente zu verwenden, die eben entlang einer Erstreckungsebene erstreckt sind und somit entlang einer Normalenrichtung senkrecht zur Erstreckungsebene einen geringen Bauraumbedarf aufweisen. Die Vergrößerung der Anzahl der Kontaktelemente auf Seiten des Buselements erfordert jedoch gleichzeitig, dass auch die Größe der auf Seiten der Leiterplatte vorzusehenden Kontaktfelder zu verringern ist, was zur Folge hat, dass die Leiterplatte präzise an die Kontaktelemente des Buselements anzusetzen ist, damit eine zuverlässige Kontaktierung der Kontaktelemente mit Kontaktfeldern an der Leiterplatte erfolgen kann.

Hierbei ist zu berücksichtigen, dass die Leiterplatte üblicherweise zwar innerhalb des Gehäuses des Eiektronikgeräts festgelegt und bei Ansetzen des Elektronikgeräts an die Tragschiene zusammen mit dem Gehäuse bewegt wird, dabei aber Toleranzen in der Befestigung zwischen dem Gehäuse und der Leiterplatte bestehen können.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Tragschienenbaugruppe bereitzustellen, die ein zuverlässiges Ansetzen eines Elektronikgeräts mit einer in einem Gehäuse angeordneten Leiterplatte an ein Buselement eines Tragschienenbussystems an einer Tragschiene ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelost.

Demnach weist das Buselement ein erstes Führungselement und die Leiterplatte ein zweites Führungselement auf, wobei bei Ansetzen des Elektronikgeräts an die Tragschiene das erste Führungselement des Buselements mit dem zweiten Führungselement der Leiterplatte in Anlage gelangt und entlang des zweiten Führungselements gleitet, um die Leiterplatte relativ zu dem Buselement zu führen.

Es wird somit eine direkte Führung der Leiterplatte relativ zu dem Buselement bereitgestellt. Hierzu weist einerseits das Buselement ein (erstes) Führungselement und andererseits die Leiterplatte ein (zweitens) Führungselement auf, die bei Ansetzen des Elektronikgeräts an die Tragschiene zusammenwirken und eine Führung der Leiterplatte an dem Buselement schaffen. So gleiten die Führungselemente bei Ansetzen des Elektronikgeräts an die Tragschiene aneinander, sodass die Leiterplatte in definierter Weise relativ zu dem Buselement geführt und in Eingriff mit dem Buselement gebracht wird.

Dies ermöglicht, dass Kontaktelemente des Buselements in definierter Weise auf die zugeordneten Kontaktfelder auf Seiten der Leiterplatte aufgleiten und somit in zuverlässiger Weise eine elektrische Kontaktierung zwischen den Kontaktelementen des Buselements und den Kontaktfeldern der Leiterplatte hergestellt wird. Insbesondere kann auf diese Weise vermieden werden, dass Kontaktelemente des Buselements bei Ansetzen des Elektronikgeräts neben zugeordneten Kontaktfeldern mit der Leiterplatte in Berührung gelangen, was gegebenenfalls zu einer unzureichenden Kontaktierung führen kann.

Weil durch die vorgesehene Führung zwischen der Leiterplatte und dem Buselement ein präzises Ansetzen der Leiterplatte an das Buselement ermöglicht wird, wird die Möglichkeit geschaffen, Kontaktelemente kleiner Bauform und somit eine vergrößerte Anzahl von Kontaktelementen an einem Buselement zu verwenden.

Grundsätzlich kann das Elektronikgerät in beliebiger Weise an die Tragschiene anzusetzen sein. Aufgrund der am Buselement einerseits und an der Leiterplatte andererseits vorgesehenen Führungselemente wird zumindest am Ende des Ansetzvorgangs das Elektronikgerät relativ zu der Tragschiene geführt und gelangt somit in definierter Weise in Eingriff mit der Tragschiene und dem daran angeordneten Buselement.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Gehâuse des Elektronikgeräts eine Befestigungseinrichtung zum Befestigen des Elektronikgeräts an der Tragschiene aufweisen. Zum Ansetzen kann hierbei die Befestigungseinrichtung mit einer Schwenkkante an die Tragschiene anzusetzen sein, sodass das Elektronikgerät um die Schwenkkante in eine Schwenkrichtung hin zu der Tragschiene verschwenkt und auf diese Weise an der Tragschiene festgelegt werden kann. Die Befestigungseinrichtung kann hierzu beispielsweise eine der Schwenkkante gegenüberliegende Verriegelungskante aufweisen, wobei die Schwenkkante an einen ersten Flansch an einem ersten Schenkel der Tragschiene anzusetzen ist, während die Verriegelungskante mit einem zweiten Flansch an einem dem ersten Schenkel gegenüberliegenden, zweiten Schenkel verriegelt.

Das zweite Führungselement der Leiterplatte kann beispielsweise durch eine Führungskante der Leiterplatte gebildet sein. Das Führungselement kann beispielsweise als Aussparung in die Leiterplatte eingeformt, beispielsweise eingefrâst sein, und die Führungskante kann diese Aussparung an einer Seite begrenzen. Wird das Elektronikgerät an die Tragschiene angesetzt, so gelangt das (erste) Führungselement des Buselements in Anlage mit dem (zweiten) Führungselement in Form der Führungskante der Leiterplatte, sodass die Leiterplatte unmittelbar an dem Buselement geführt ist und somit bei Ansetzen einen definierten Weg relativ zu dem Buselement überstreicht.

Das (erste) Führungselement des Buselements kann demgegenüber beispielsweise eine Führungsfläche aufweisen, über die das (erste) Führungselement bei Ansetzen des Elektronikgeräts an die Tragschiene mit dem (zweiten) Führungselement der Leiterplatte gleitend in Anlage gelangt. Das Führungselement kann beispielsweise zwischen Schenkeln eines Verbindungsabschnitts des Buselements angeordnet und derart geformt sein, dass es bei Ansetzen der Leiterplatte an das Buselement in Eingriff mit der Aussparung gelangt und mit seiner Führungsfläche an der Führungskante der Aussparung gleitet.

Gegenüberliegend zu der Führungsfläche kann das Führungselement eine Anlagefläche aufweisen, die bei angesetzter Leiterplatte in Anlage mit einer der Führungskante gegenüberliegenden Anlagekante an der Aussparung der Leiterplatte ist, sodass bei in das Buselement eingesteckter Leiterplatte die Leiterplatte einen definierten Sitz an dem Buselement einnimmt.

Jedes Kontaktelement des Buselements kann beispielsweise einen entlang einer Erstreckungsebene flächig erstreckten Kontaktkörper und zumindest ein von dem Kontaktkörper vorstehendes, entlang der Erstreckungsebene erstrecktes Kontaktbein zum Kontaktieren mit einem zugeordneten Kontaktfeld der Leiterplatte aufweisen. Das Kontaktelement ist vorzugsweise eben in der Erstreckungsebene erstreckt und weist somit, betrachtet entlang einer Normalenrichtung senkrecht zur Erstreckungsebene, einen geringen Platzbedarf auf.

Hierbei kann vorgesehen sein, dass - gemessen senkrecht zur Erstreckungsebene - der Kontaktkörper eine erste Dicke und das zumindest eine Kontaktbein eine zweite Dicke, die kleiner als die erste Dicke ist, aufweist. Das Kontaktelement ist eben entlang der Erstreckungsebene erstreckt und kann beispielsweise einstückig ausgebildet sein, sodass ein oder mehrere Kontaktbeine einstückig mit dem Kontaktkörper verbunden und von dem Kontaktkörper erstreckt sind. Über die Kontaktbeine wird eine elektrische Kontaktierung mit Kontaktfeldern der Leiterplatte hergestellt. Um hierbei die Elastizität der Kontaktbeine, die genauso wie der Kontaktkörper flächig entlang der Erstreckungsebene erstreckt sind, einzustellen, wird die Dicke der Kontaktbeine relativ zu dem Kontaktkörper so angepasst, dass eine gewünschte Elastizität der Kontaktbeine erreicht wird.

So wird die Elastizität der Kontaktbeine vergrößert, indem ihre Dicke gegenüber dem Kontaktkörper reduziert ist. Auf diese Weise kann die Leiterplatte zuverlässig beispielsweise in eine durch zwei Kontaktbeine gebildete Kontaktgabel - unter elastischer Deformation der Kontaktbeine - auf Seiten des Buselements eingesteckt werden, wobei die Elastizität der Kontaktbeine derart ist, dass die Kontaktbeine bei Einstecken der Leiterplatte in hinreichender Weise ausweichen können, ohne dass es zu einem (plastischen) Verbiegen oder einem Bruch an den Kontaktbeinen kommt, und zudem in eingesteckter Stellung der Leiterplatte die Kontaktbeine mit hinreichender Anpresskraft an zugeordneten Kontaktfeldern der Leiterplatte anliegen, sodass eine zuverlössige elektrische Kontaktierung mit der Leiterplatte erfolgt.

Unterschiedliche Ausgestaltungen des Kontaktelements sind denkbar.

So kann in einer ersten Variante das Kontaktelement als eben entlang der Erstreckungsebene erstrecktes Blechstanzteil aus Metall ausgebildet sein. Das Kontaktelement wird somit einstückig als Stanzteil hergestellt und ist eben entlang der Erstreckungsebene erstreckt, ohne dass Abschnitte umgebogen sind und dadurch aus der Erstreckungsebene herausragen. Die Dicke des zumindest einen Kontaktbeins kann in diesem Fall beispielsweise durch einen Prägeprozess eingestellt werden, im Rahmen dessen das zumindest eine Kontaktbein auf eine bestimmte, gegenüber dem Kontaktkörper reduzierte Dicke geprägt wird.

Beispielsweise kann die Dicke des Kontaktkörpers in einem Bereich zwischen 0,5 mm und 1 mm, beispielsweise bei 0,6 mm liegen. Die Dicke des zumindest einen Kontaktbeins kann demgegenüber beispielsweise in einem Bereich zwischen 0,2 mm und 0,8 mm, beispielsweise bei 0,4 mm liegen.

In einer zweiten Variante kann das Kontaktelement als gefaltetes Blechstanzteil aus Metall ausgebildet sein. Das Kontaktelement ist wiederum eben entlang der Erstreckungsebene erstreckt, besteht hierbei aber aus zwei Falthälften, die um eine Faltlinie derart zueinander gefaltet sind, dass die Faltflächen zumindest abschnittsweise flächig aneinander anliegen und gemeinsam den Kontaktkörper ausbilden. Auf diese Weise kann die Materialstärke insbesondere im Bereich des Kontaktkörpers verdoppelt werden, indem die Faltflächen im Bereich des Kontaktkörpers aufeinander gefaltet werden. Das zumindest eine Kontaktbein wird lediglich durch eine Faltfläche ausgebildet, sodass im Bereich des Kontaktbeins nur eine einfache Materialstärke vorliegt.

Zum Herstellen kann das Kontaktelement gemäß der zweiten Variante zunächst als Stanzelement mit aneinander anschließenden, eben entlang der Erstreckungsebene erstreckten Faltflächen hergestellt werden. Nach dem Stanzen werden die Faltflächen um die Faltlinie aufeinander gefaltet, um das Kontaktelement fertigzustellen.

Das Kontaktelement weist beispielsweise ein oder mehrere Kontaktbeine auf, die elastisch zu dem Kontaktkörper deformierbar sind, um ein zuverlässiges Ansetzen von ein oder mehreren Leiterplatten zu ermöglichen. Zwei Kontaktbeine können hierbei zusammen eine Kontaktgabel ausbilden, in die eine zugeordnete Leiterplatte mit daran angeordneten Kontaktfeldern zur elektrischen Kontaktierung eingesteckt werden kann. Beim Einstecken verformen sich die Kontaktbeine elastisch in der Erstreckungsebene und liegen, nach Einstecken der Leiterplatte, unter elastischer Vorspannung (mit einer in der Erstreckungsebene verlaufenden Kraftrichtung) an den Kontaktfeldern der Leiterplatte an.

Hierbei ist denkbar und möglich, dass ein Kontaktbein oder beide Kontaktbeine der Kontaktgabel eine (zweite) Dicke aufweisen, die geringer als die (erste) Dicke des Kontaktkörpers ist. Ausreichend kann sein, dass lediglich eines der Kontaktbeine eine reduzierte Dicke aufweist, um an diesem Kontaktbein eine erhöhte Elastizität bereitzustellen. Ebenso ist aber denkbar und möglich und gegebenenfalls vorteilhaft, dass beide Kontaktbeine einer Kontaktgabel eine gegenüber dem Kontaktkörper reduzierte Dicke aufweisen.

In einer konkreten Ausgestaltung kann das Kontaktelement auch mehrere Kontaktgabeln, beispielsweise zwei Kontaktgabeln, mit jeweils einem Paar von Kontaktbeinen aufweisen. Auf diese Weise können z.B. mehrere Leiterpiatten mit dem Kontaktelement elektrisch kontaktiert werden. Die Kontaktgabeln können hierbei zur gleichen Richtung von dem Kontaktkörper vorstehen. Denkbar und möglich ist aber auch, dass Kontaktgabeln in unterschiedliche Richtungen von dem Kontaktkörper vorstehen. Beispielsweise kann eine erste Kontaktgabel eine elektrische Kontaktierung mit einer Leiterplatte ermöglichen und hierzu entlang einer Vertikalrichtung von dem Kontaktkörper vorstehen. Eine zweite Kontaktgabel kann demgegenüber beispielsweise eine elektrische Kontaktierung mit einem Kontaktelement eines anderen Buselements ermöglichen und hierzu entlang einer Horizontalrichtung quer zur Vertikalrichtung von dem Kontaktkörper vorstehen.

Zur Ausbildung des Tragschienenbussystems können eine Mehrzahl von Buselementen entlang einer Horizontalrichtung aneinander angereiht werden. Hierzu können die Kontaktelemente eines jeden Buselements jeweils einerseits eine Kontaktgabel und andererseits einen Kontaktstift aufweisen, die entlang der Horizontalrichtung zu unterschiedlichen Seiten von dem Kontaktkörper vorstehen, sodass ein Kontaktelement eines ersten Buselements beispielsweise mit dem Kontaktstift in eine Kontaktgabel eines Kontaktelements eines anschließenden, zweiten Buselements zur elektrischen Kontaktierung eingesteckt werden kann.

Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soil nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines an eine Tragschiene anzusetzenden

Elektronikgeräts;

Fig. 2A eine Teilschnittansicht eines Elektronikgeräts bei Ansetzen an eine

Tragschiene;

Fig. 2B eine Teilschnittansicht des Elektronikgeräts in an die Tragschiene angesetzter Stellung;

Fig. 3A, 3B perspektivische Ansichten eines Buselements eines Tragschienenbussystems;

Fig. 4A eine Seitenansicht eines Kontaktelements eines Buselements;

Fig. 4B eine stirnseitige Ansicht des Kontaktelements;

Fig. 4C eine Draufsicht auf das Kontaktelement; und

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines anderen Ausführungsbeispiels eines

Kontaktelements.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Ansicht ein Elektronikgerât 1, das ein Gehäuse 10 und eine darin angeordnete Leiterplatte 11 (siehe Fig. 2A und 2B) aufweist und beispielsweise dazu ausgestaltet sein kann, im Rahmen einer Industrieanlage Steuerungs- und/oder Automatisierungsfunktionen zu übernehmen.

Das Elektronikgerât 1 kann über eine Befestigungseinrichtung 100 unterseitig an dem Gehäuse 10 an eine Tragschiene 2 in Form einer Hutschiene angesetzt und mit anderen elektrischen oder elektronischen Geräten kombiniert werden, um beispielsweise innerhalb eines Schaltschrank eine durch modulare Baugruppen geschaffene elektrische Anlage bereitzustellen.

Zum Ansetzen an die Tragschiene 2 kann das Gehäuse 10 des Elektronikgeräts 1 mit einer Schwenkkante 101 der Befestigungseinrichtung 100 an einen seitlichen Flansch 23 an einem Schenkel 21 der Tragschiene 2 angesetzt und um diese Schwenkkante 101 herum in eine Schwenkrichtung S hin zu der Tragschiene 2 verschwenkt werden, bis eine der Schwenkkante 101 gegenüberliegende Verriegelungskante 102 mit einem Flansch 24 an einem dem Schenkel 21 gegenüberliegenden Schenkel 22 der Tragschiene 2 verriegelt und das Elektronikgerât 1 somit formschlüssig an der Tragschiene 2 gehalten ist.

Die Tragschiene 2 weist eine im Querschnitt U-fôrmige Gestalt auf, mit einer Basis 20 und gegenüberliegenden Schenkeln 21, 22, an die jeweils ein Flansch 23, 24 anschließt. Durch Hintergriff mit den seitlichen Flanschen 23, 24 wird das Gehâuse 10 des

Elektronikgeräts 1 formschlüssig mit der Tragschiene 2 verbunden und somit an der Tragschiene 2 befestigt.

Innerhalb eines zwischen den Schenkeln 21,22 geschaffenen Raums der Tragschiene 2 sind Buselemente 3, 3’ eines Tragschienenbussystems angeordnet, die eine elektrische Verbindung zwischen unterschiedlichen elektrischen und elektronischen Gerâten, die an die Tragschiene 2 angesetzt sind, ermöglichen. Buselemente 3 weisen hierzu einen nach oben vorstehenden Kontaktierungsabschnitt 30 auf, in den die in dem Gehâuse 10 angeordnete Leiterplatte 11 des Elektronikgerâts 1 eingesteckt werden kann, um eine elektrische Kontaktierung mit dem Tragschienenbussystem herzustellen. Die Buselemente 3 sind beispielsweise über Zwischenelemente 3‘ miteinander verbunden und können modular miteinander kombiniert werden, um ein modulares Tragschienenbussystem bereitzustellen.

Fig. 2A, 2B und 3A, 3B zeigen ein konkretes Ausführungsbeispiel eines Buselements 3, an das ein Elektronikgerât 1 mit einer Leiterplatte 11 elektrisch kontaktierend angesetzt werden kann. Fig. 2A und 2B zeigen hierbei das Elektronikgerât 1 beim Ansetzen an das Buselement 3, wahrend Fig. 3A, 3B gesonderte perspektivische Ansichten des Buselements 3 darstellen.

Das Buselement 3 weist eine Mehrzahl von entlang einer Querrichtung Y zueinander beabstandeten, jeweils entlang einer Erstreckungsebene E eben erstreckten Kontaktelementen 4 auf, die zur Kontaktierung mit Kontaktfeldern 110 der Leiterplatte 11 dienen. Die Erstreckungsebene E ist durch eine Horizontalrichtung X und eine Vertikalrichtung Z aufgespannt, wobei sich die ebenen Kontaktelemente 4 in parallelen Ebenen zueinander erstrecken.

Ausführungsbeispiele von Kontaktelementen 4 zeigen Fig. 4A bis 4C und Fig. 5. Jedes Kontaktelement 4 weist einen Kontaktkörper 40 und davon erstreckte Kontaktbeine 42, 410, 430 auf, die zur elektrischen Kontaktierung mit anderen Kontaktelementen (Kontaktstift 42 und eine durch die Kontaktbeine 410 gebildete Kontaktgabel 41) oder zur elektrischen Kontaktierung mit zugeordneten Kontaktfeldern 110 der Leiterplatte 11 (eine durch die Kontaktbeine 430 gebildete Kontaktgabel 43) dienen.

Sowohl bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4A bis 4C als auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 ist das Kontaktelement 4 als einstückiges Blechteil ausgebildet. Die Kontaktbeine 410 der Kontaktgabel 41 und der Kontaktstift 42 erstrecken sich hierbei zu unterschiedlichen Seiten entlang der Horizontalrichtung X von dem Kontaktkörper 40, um eine elektrische Kontaktierung mit weiteren Kontaktelementen 4 anderer Buselemente 3, 3' herzustellen. Der Kontaktstift 42 liegt in einem zugeordneten Kontaktzapfen 321 an einem Körper 32 des Buselements 3 ein, während die Kontaktgabel 41 über Kontaktöffnungen 322 an einer den Kontaktzapfen 321 abgewandten Rückseite des Körpers 32 zugänglich ist.

Die durch die Kontaktbeine 430 gebildete Kontaktgabel 43 steht demgegenüber entlang der Vertikalrichtung Z von dem Kontaktkörper 40 vor und ragt in den durch zwei Schenkel 300, 301 gebildeten Kontaktierungsabschnitt 30 hinein. Zwischen die Kontaktbeine 430 der Kontaktgabel 43 kann die Leiterplatte 11 des Elektronikgeräts 1 mit daran angeordneten Kontaktfeldern 110 eingesteckt werden, sodass über die Kontaktbeine 430 eine elektrische Kontaktierung des Kontaktelements 4 mit zugeordneten Kontaktfeldern 110 der Leiterplatte 11 erfolgen kann.

Die Schenkel 300, 301 sind entlang der Horizontalrichtung X zueinander beabstandet und bilden einen Zwischenraum, in den die Leiterplatte 11 eingesteckt werden kann. Jedes Kontaktbein 430 der Kontaktgabel 43 ist an einem Schenkel 300, 301 aufgenommen, sodass durch Einstecken der Leiterplatte 11 zwischen die Schenkel 300, 301 die Leiterplatte 11 zwischen die Kontaktbeine 430 der Kontaktgabeln 43 der unterschiedlichen an dem Buselement 3 angeordneten Kontaktelemente 4 eingeschoben wird.

Die Leiterplatte 11 weist eine Mehrzahl von Kontaktfeldern 110 auf, wobei beidseits der Leiterplatte 11 kongruente Kontaktfelder 110 angeordnet sind, sodass Paare von Kontaktfeldern 110 gebildet werden, die jeweils einem Kontaktelement 4 zugeordnet sind. Über die Kontaktbeine 430 einer Kontaktgabel 43 erfolgt somit eine beidseitige Kontaktierung des zugeordneten Paares von Kontaktfeldern 110. Möglich ist in einer abgewandelten Ausführungsform auch, auf nur einer Seite der Leiterplatte 11 Kontaktfelder 110 anzuordnen, sodass jeder Kontaktgabel 43 nur ein Kontaktfeld 110 zugeordnet ist. Über die Kontaktbeine 430 der Kontaktgabel 43 soil eine zuverlässige Kontaktierung mit den zugeordneten Kontaktfeldern 110 der Leiterplatte 11 erfolgen. Hierzu sind die Kontaktbeine 430 in der Erstreckungsebene E des Kontaktelements 4 elastisch deformierbar, sodass bei Einstecken einer Leiterplatte 11 zwischen die Kontaktbeine 430 der Kontaktgabel 43 die Kontaktbeine 430 elastisch in der Erstreckungsebene E ausweichen können und, bei eingesteckter Leiterplatte 11, mit hinreichender Anpresskraft an den zugeordneten Kontaktfeldern 110 der Leiterplatte 11 anliegen, um auf diese Weise eine zuverlössige elektrische Kontaktierung herzustellen.

Um die Elastizität der Kontaktbeine 430 einzustellen, ist die Dicke D2 der Kontaktbeine 430 gegenüber der Dicke D1 des Kontaktkörpers 40 reduziert, sodass die Elastizität der Kontaktbeine 430 gegenüber dem Kontaktkörper 40 vergrößert ist (die Elastizität der Kontaktbeine 430 in der Erstreckungsebene E wird einerseits durch die flächige Erstreckung der Kontaktbeine 430 in dieser Erstreckungsebene E und zum anderen durch die M ate rial stä rke und zum driften durch die Materialeigenschaften bestimmt; bei gleicher Flächenform ist die Elastizität bei reduzierter Materialstärke erhöht).

Die Reduzierung der Dicke D2 der Kontaktbeine 430 gegenüber der Dicke D1 des Kontaktkörpers 40 ermöglicht eine Vergrößerung der Elastizität insbesondere ohne Veränderung der Flächenform der Kontaktbeine 430. (Denkbar wäre beispielsweise alternativ, die Elastizität der Kontaktbeine 430 beispielsweise durch Verlängerung der Kontaktbeine 430 anzupassen, was jedoch mit einem vergrößerten Bauraumbedarf einhergehen würde.)

Die reduzierte Materialstärke der Kontaktbeine 430 kann auf unterschiedliche Weise erreicht werden.

So ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4A bis 4C die Materialstärke der Kontaktbeine 430 gegenüber dem Kontaktkörper 40 dadurch reduziert, dass die Kontaktbeine 430 einem zusätzlichen Prägeprozess unterzogen werden, im Rahmen dessen die Materialstärke der Kontaktbeine 430 durch Verprägen reduziert wird. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4A bis 4C ist das Kontaktelement 4 als metallenes Blechstanzteil ausgebildet. Nach Herstellung des Kontaktelements 4 durch Stanzen werden die Kontaktbeine 430 dem zusätzlichen Prägeprozess unterzogen, und auf diese Weise wird die Dicke D2 der Kontaktbeine 430 in gewünschter Weise angepasst.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 ist das Kontaktelement 4 demgegenüber als gefaltetes Blechstanzteil ausgebildet. Das Kontaktelement 4 - das in Fig. 5 nach dem Stanzen, jedoch vor dem Falten dargestellt ist - weist Falthälften 4A, 4B auf, die entlang einer Faltlinie L aufeinander gefaltet werden. Hierdurch wird die Materialstärke des Kontaktelements 4 im Bereich des Kontaktkörpers 40 und im Bereich des Kontaktstifts 42 sowie auch im Bereich der Kontaktbeine 410 verdoppelt, sodass nach dem Falten die Kontaktbeine 430 der Kontaktgabel 43 eine reduzierte Materialstärke insbesondere gegenüber dem Kontaktkörper 40 aufweisen.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4A bis 4C weisen die Kontaktbeine 410 der Kontaktgabel 41 genauso wie die Kontaktbeine 430 der Kontaktgabel 43 eine reduzierte Dicke D2 auf. Hierzu werden auch die Kontaktbeinen 410, vorteilhafter Weise gemeinsam mit den Kontaktbeinen 430, einem zusätzlichen Prägeprozess unterzogen, um die reduzierte Dicke D2 einzustellen.

Bei dem Ausgangsbeispiel gemäß Fig. 5 ist die Materialstärke der Kontaktbeinen 410 der Kontaktgabel 41 demgegenüber durch die zwei Falthälften 4A, 4B verdoppelt.

Die Kontaktelemente 4 sind Bestandteil des Buselements 3 und dienen zur elektrischen Kontaktierung mit weiteren Buselementen 3, 3’ und zudem zur elektrischen Kontaktierung mit der Leiterplatte 11 eines Elektronikgerâts 1. Das Buselement 3 ist hierbei über Befestigungselemente 320 in Form von seitlich von dem Körper 32 vorstehenden Rastelementen an der Tragschiene 2 festgelegt, indem der Körper 32 in dem zwischen den Schenkeln 21, 22 gebildeten Raum der Tragschiene 2 einliegt und die Befestigungselemente 120 die seitlichen Flansche 23, 24 an den Schenkeln 21, 22 umgreifen und das Buselement 3 somit formschlüssig an der Tragschiene 2 halten.

Zum Ansetzen des Elektronikgerâts 1 an die Tragschiene 2 wird das Gehäuse 10 des Elektronikgerâts 1 mit der Schwenkkante 101 der Befestigungseinrichtung 100, wie in Fig. 2A dargestellt, an den seitlichen Flansch 23 der Tragschiene 2 angesetzt und in die Schwenkrichtung S hin zu der Tragschiene 2 verschwenkt, bis die gegenüberliegende Verriegelungskante 102 mit dem Flansch 24 in Eingriff gelangt und das Elektronikgerât 1 somit, wie in Fig. 2B dargestellt, formschlüssig an der Tragschiene 2 festgelegt ist.

Beim Verschwenken des Elektronikgerâts 1 in die Schwenkrichtung S hin zu der Tragschiene 2 wird die Leiterplatte 11 zwischen die Schenkel 300, 301 des Kontaktierungsabschnitts 30 des Buselements 3 eingeführt. Die Leiterplatte 11 ist über Befestigungsstellen 111 formschlüssig innerhalb des Gehäuses 10 des Elektronikgerâts 1 festgelegt und wird somit bei einem Verschwenken des Gehäuses 10 zusammen mit dem Gehäuse 10 verschwenkt.

Bei dem Einführen der Leiterplatte 11 in den Kontaktierungsabschnitt 30 durch Verschwenken des Gehäuses 10 gleiten die Kontaktbeine 430 der Kontaktgabeln 43 der einzelnen Kontaktelemente 4 auf die jeweils zugeordneten Kontaktfelder 110 an der Leiterplatte 11 auf. Dies erfolgt unter (geringfügiger) elastischer Verformung der Kontaktbeine 430 insbesondere in der Erstreckungsebene E, sodass, bei vollständig eingesteckter Leiterplatte 11, die Kontaktbeine 430 unter elastischer Vorspannung an den zugeordneten Kontaktfeldern 110 der Leiterplatte 11 anliegen.

Weil die Kontaktelemente 4 und die Kontaktfelder 110 vergleichsweise geringe Abmessungen insbesondere entlang der Querrichtung Y aufweisen, sind auf Seiten der Leiterplatte 11 und auf Seiten des Buselements 3 Führungselemente 31, 112 vorgesehen, die bei Einschwenken der Leiterplatte 11 eine direkte Führung der Leiterplatte 11 an dem Buselement 3 bereitstellen. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass die Kontaktelemente 4 prâzise mit den Kontaktfeldern 110 der Leiterplatte 11 in Kontakt gelangen und entlang der Kontaktfelder 110 gleiten.

Insbesondere ist das Ansetzen der Leiterplatte 11 an das Buselement 3 in diesem Fall unabhängig von etwaigen Toleranzen in der Befestigung zwischen der Leiterplatte 11 und dem Gehäuse 10, weil aufgrund der direkten Führung der Leiterplatte 11 an dem Buselement 3 das Einstecken der Leiterplatte 11 in den Kontaktierungsabschnitt 30 des Buselements 3 in definierter, geführter Weise erfolgt.

Das Führungselement 31 auf Seiten des Buselements 3 ist zwischen den Schenkeln 300, 301 des Kontaktierungsabschnitts 30 angeordnet und weist außenseitig eine teilweise abgerundete, schräg zur Vertikalrichtung Z verlaufende Führungsfläche 310 sowie eine nach innen weisende, der Führungsfläche 310 gegenüberliegende Anlagefläche 311 auf.

Das Führungselement der Leiterplatte 11 ist demgegenüber durch eine Aussparung 112 in der Leiterplatte 11 gebildet, die eine Führungskante 113 und eine gegenüberliegende Anlagekante 114 ausbildet. Die Aussparung 112 kann beispielsweise durch Fräsen im Bereich einer unteren Kante 115 der Leiterplatte 11 geformt werden und wird bei der Herstellung der Leiterplatte 11 in diese eingebracht.

Bei Ansetzen des Elektronikgeräts 1 an die Tragschiene 2 durch Verschwenken des Gehäuses 10 um die Schwenkkante 101 gelangt das Führungselement 31 des Buselements 3 mit seiner Führungsfläche 310 in gleitende Anlage mit der Führungskante 113 an der Aussparung 112 der Leiterplatte 11. Beim Verschwenken des Gehäuses 10 in die Schwenkrichtung S gleitet das Führungselement 31 des Buselements 3 mit der Führungsfläche 310 an der Führungskante 113, wobei es insbesondere im Bereich einer unteren Ecke der Führungskante 113 zu einer Anlage zwischen dem Führungselement 31 und der Leiterplatte 11 kommt. Beim Verschwenken ist die Leiterplatte 11 somit an dem Führungselement 31 geführt und weist eine definierte Lage insbesondere in Querrichtung Y relativ zu dem Buselement 3 auf, sodass sichergestellt ist, dass die Kontaktelemente 4 mit den Kontaktbeinen 430 der Kontaktgabeln 43 in definierter Weise auf die Kontaktfeider 110 der Leiterplatte 11 auflaufen.

Eine Führung kann, wie bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel, über eine (einzige) Führungskante 113 an einer Seite der Aussparung 112 erfoigen. Denkbar und möglich ist aber auch, dass die Aussparung eine (entlang der Schwenkrichtung S gekrümmte) Führungsbahn mit beidseitigen Führungskanten ausbildet, sodass bei Verschwenken des Gehäuses 10 ein Führungselement des Buselements 3 beidseitig innerhalb der Aussparung geführt ist und entlang der beidseitigen Führungskanten gleitet.

In angesetzter Stellung, dargestellt in Fig. 2B, liegt die Anlagefläche 311 des Führungselements 31 des Buselements 3 an der Anlagekante 114 innerhalb der Aussparung 112 der Leiterplatte 11 an, sodass auch bei angesetztem Elektronikgerât 1 die Lage der Leiterplatte 11 relativ zu dem Buselement 3 definiert ist.

Weil das Einschwenken der Leiterplatte 11 in den Kontaktierungsabschnitt 30 des Buselements 3 in geführter Weise erfolgt, kann insbesondere verhindert werden, dass die Kontaktbeine 430 der Kontaktelemente 4 eventuell neben zugeordneten Kontaktfeldern 110 in Berührung mit der Leiterplatte 11 kommen. Zudem wird zuverlässig vermieden, dass Kontaktbeine 430 einer Kontaktgabel 43 eines Kontaktelements 4 in elektrischen Kontakt mit Kontaktfeldern 110, die den eigentlich zugeordneten Kontaktfeldern 110 benachbart sind, kommen können.

Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke ist nicht auf die vorangehend geschilderten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern lässt sich grundsätzlich auch in gänzlich andersgearteter Weise verwirklichen.

So kann das Buselement eine andere Gestalt z.B. mit anderer Kontaktanzahl aufweisen.

Zudem können die Kontaktelemente eine andere Form als hier beschrieben aufweisen. Auch die Anzahl der an dem Kontaktelement vorgesehenen Kontaktstifte und/oder Kontaktgabeln kann variieren.

Das Ansetzen eines Elektronikgeräts an eine Tragschiene kann vorteilhaft durch Verschwenken erfolgen. Dies ist jedoch nicht beschränkend. Grundsätzlich ist z.B. auch denkbar und möglich, dass ein Elektronikgerât entlang einer geradlinigen Ansetzrichtung an eine Tragschiene anzusetzen ist.

Bezugszeichenliste 1 Elektronikgerät 10 Gehäuse 100 Befestigungseinrichtung 101 Schwenkkante 102 Verriegelungskante 11 Leiterplatte 110 Kontaktfeld 111 Befestigungsstellen 112 Aussparung 113 Führungskante 114 Anlagekante 115 Untere Kante 2 Tragschiene 20 Basis 21,22 Schenkel 23,24 Flansch 3, 3‘ Buselement 30 Kontaktierungsabschnitt 300, 301 Schenkel 31 Führungselement 310 Führungsfläche 311 Anlagefläche 32 Körper 320 Befestigungselemente 321 Kontaktzapfen 322 Kontaktöffnungen 4 Kontaktelement 4A, 4B Falthälfte 40 Kontaktkörper 41 Kontaktgabel 410 Kontaktbein (Gabelteile) 42 Kontaktstift 43 Kontaktgabel 430 Kontaktbein (Gabelteile) D1, D2 Dicke L Faltlinie S Schwenkrichtung

Claims (14)

1. Tragschienenbaugruppe, mit einer Tragschiene (2), - einem an der Tragschiene (2) angeordneten, zumindest ein elektrisches Kontaktelement (4) aufweisenden Buselement (3) eines Tragschienenbussystems und - einem an die Tragschiene (2) ansetzbaren Elektronikgerät (1), das ein Gehäuse (10) und eine darin angeordnete Leiterplatte (11) mit zumindest einem Kontaktfeld (110) zur elektrischen Kontaktierung mit dem zumindest einen elektrischen Kontaktelement (4) des Buselements (3) aufweist, wobei in einer an die Tragschiene (2) angesetzten Stellung des Elektronikgeräts (1) das zumindest eine Kontaktfeld (110) der Leiterplatte (11) mit dem zumindest einen Kontaktelement (4) des Buselements (3) elektrisch kontaktiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Buselement (3) ein erstes Führungselement (31) und die Leiterplatte (11) ein zweites Führungselement (113) aufweist, wobei bei Ansetzen des Elektronikgeräts (1) an die Tragschiene (2) das erste Führungselement (31) des Buselements (3) mit dem zweiten Führungselement (113) der Leiterplatte (11) in Anlage gelangt und entlang des zweiten Führungselements (113) gleitet, urn die Leiterplatte (11) relativ zu dem Buselement (3) zu führen.

2. Tragschienenbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10) des Elektronikgeräts (1) eine Befestigungseinrichtung (100) zum Befestigen des Elektronikgeräts (1) an der Tragschiene (2) aufweist, wobei zum Befestigen des Elektronikgeräts (1) an der Tragschiene (2) die Befestigungseinrichtung (100) mit einer Schwenkkante (101) an die Tragschiene (2) ansetzbar ist, so dass das Elektronikgerät (1) um die Schwenkkante (101) in eine Schwenkrichtung (S) zu der Tragschiene (2) verschwenkbar ist.

3. Tragschienenbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Führungselement durch eine Führungskante (113) der Leiterplatte (11) gebildet ist.

4. Tragschienenbaugruppe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungskante (113) an einer in die Leiterplatte (11) eingeformten Aussparung (112) gebildet ist.

5. Tragschienenbaugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Führungselement (31) des Buselements (3) eine Führungsfläche (310) aufweist, über die das erste Führungselement (31) bei Ansetzen des Elektronikgeräts (1) an die Tragschiene (2) mit dem zweiten Führungselement (113) der Leiterplatte (11) gleitend in Anlage gelangt.

6. Tragschienenbaugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Kontaktelement (4) des Buselements (3) einen entlang einer Erstreckungsebene (E) flächig erstreckten Kontaktkörper (40) und - zumindest ein von dem Kontaktkörper (40) vorstehendes, entlang der Erstreckungsebene (E) erstrecktes Kontaktbein (410, 430) zum Kontaktieren mit einem zugeordneten Kontaktfeld (110) der Leiterplatte (11) aufweist.

7. Tragschienenbaugruppe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass, gemessen senkrecht zur Erstreckungsebene (E), der Kontaktkörper (40) eine erste Dicke (D1) und das zumindest eine Kontaktbein (410, 430) eine zweite Dicke (D2), die kleiner als die erste Dicke (D1) ist, aufweist.

8. Tragschienenbaugruppe nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Kontaktbein (410, 430) einstückig mit dem Kontaktkörper (40) ausgebildet ist.

9. Tragschienenbaugruppe nach einem der Ansprühe 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (4) als entlang der Erstreckungsebene (E) eben erstrecktes Blechstanzteil aus Metall ausgebildet ist.

10. Tragschienenbaugruppe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Kontaktbein (410, 430) durch Prägen in seiner Dicke (D2) gegenüber dem Kontaktkörper (40) reduziert ist.

11. Tragschienenbaugruppe nach einem der Ansprühe 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (4) als entlang der Erstreckungsebene (E) eben erstrecktes, gefaltetes Blechstanzteil aus Metall ausgebildet ist, mit zwei Faltflächen (4A, 4B), die um eine Faltlinie (L) derart zueinander gefaltet sind, dass die Faitflächen (4A, 4B) zumindest abschnittsweise flächig aneinander anliegen und gemeinsam den Kontaktkörper (40) ausbilden.

12. Tragschienenbaugruppe nach einem der Ansprühe 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Kontaktbein (410, 430) zum elektrischen Kontaktieren mit einem zugeordneten Kontaktfeld (110) der Leiterplatte (11) elastisch zu dem Kontaktkörper (40) deformierbar ist.

13. Tragschienenbaugruppe nach einem der Ansprühe 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Kontaktbeine (410, 430) zusammen eine Kontaktgabel (41, 43) ausbilden, wobei die Leiterplatte (11) mit einem Kontaktfeld (110) zur elektrischen Kontaktierung zwischen die Kontaktbeine (410, 430) einsteckbar ist.

14. Tragschienenbaugruppe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Kontaktbeine (410, 430) der Kontaktgabel (41, 43) eine zweite Dicke (D2), die kleiner als die erste Dicke (D1) ist, aufweist.