导体连接装置和印制电路板以及包括其的公用事业仪表的制作方法

本发明涉及用于将电导体连接至印刷电路板的导体连接装置，该导体连接装置包括：主体，其具有导体接纳部(receptacle)，该导体接纳部可以通过导体接纳开口来触及以便将导体的一部分(例如线或导线)插入到该导体接纳部中，导体接纳开口布置在主体的第一外侧处；接触元件，其适于将主体电和/或机械地连接至印刷电路板，接触元件布置在主体的第二外侧处；以及导体夹持元件，其适于将导体的一部分夹持在导体接纳部内。

此外，本发明涉及用于公用事业仪表的印刷电路板，该印刷电路板包括导体连接装置。

此外，本发明涉及公用事业仪表，其包括导体连接装置和/或印刷电路板。

背景技术：

公用事业(utility)仪表(例如，电表)是根据现有技术已知的，并且用于确定诸如水或气的介质或者所供应的电能的消耗量。为了将公用事业仪表连接至电力供应装置或待供应和计量的电能的源，公用事业仪表包括导体连接装置。

导体连接装置通常用于将电导体(例如，线或导线)电连接至设备，以及例如电连接至公用事业仪表。导体连接装置需要是便宜的，并且特别是旨在促进与导体进行连接。在使用中，导体连接装置导电，并且需要包括绝缘壳体以保护公用事业仪表的用户(例如，操作者或安装者)免受电的影响。然而，由于对壳体的需求，因此已知的导体连接装置的安装和制造是昂贵的。

技术实现要素：

本发明的目的是至少部分减轻现有技术中已知的公用事业仪表及其导体连接装置的以上提及的缺点中的一些缺点。特别地，本发明的根本目的是提供一种能够在不会有损公用事业仪表的电安全性的情况下以合理的成本制造和安装的导体连接装置。

对于以上提及的导体连接装置，根据本发明实现目的在于，导体夹持元件可以经由主体的第二外侧来触及(即操作)。对于印刷电路板，根据本发明实现目的在于，导体连接装置是根据本发明的导体连接装置。此外，对于公用事业仪表，根据本发明实现目的在于，导体连接装置是根据本发明的导体连接装置和/或印刷电路板是根据本发明的印刷电路板。

由于可以经由还包括接触元件的第二外侧来触及夹持元件，因此导体连接装置的用户可以从面对印刷电路板的第二外侧容易地操作导体夹持装置。因此，印刷电路板可以将用户与导体连接装置分开，并且因此可以用作防止用户与导体连接装置之间物理接触的绝缘元件，使得可以不需要用于导体连接装置的附加的壳体。

除非明确地相反说明，否则根据本发明的解决方案可以根据需要进行组合，并且可以通过在各种情况下自身具有优点的另外的以下实施方式进行进一步改进。

根据可能的实施方式，第一外侧不同于第二外侧。该实施方式的优点可以是，可以从不同侧触及导体连接装置的不同功能，即，可以从第一外侧触及导体接纳部的接纳功能，而可以从第二外侧触及导体夹持元件的操作功能。

根据可能的实施方式，主体还包括夹持元件接纳部，导体夹持元件以可移动的方式布置在夹持元件接纳部中，其中，夹持元件接纳部至少部分地与导体接纳部相交。该实施方式的优点可以是，夹持元件接纳部可以引导夹持元件的运动。

根据可能的实施方式，夹持元件接纳部具有布置在第二外侧处的夹持元件开口。该实施方式的优点可以是，夹持元件可以经由第二外侧处的夹持元件开口来容易地触及。

根据另一可能的实施方式，导体接纳部和夹持元件接纳部一起至少部分地限定主体的内部空间，该内部空间从第二外侧延伸至导体接纳开口。该实施方式的优点可以是，由于由导体接纳部和夹持元件接纳部形成的连续内部空间，导体和导体夹持元件可以容易地带到适当位置，其中，导体夹持元件沿夹持元件接纳部的投影与导体接纳部中的导体交叠，使得导体夹持元件仅需要沿夹持元件接纳部移动以便简单地夹持导体。

根据另一可能的实施方式，接触元件垂直于第二外侧越过主体。接触元件可以固定至主体的第二外侧或另一外侧，并且可以垂直于第二外侧延伸，其中其自由端背对主体。例如，接触元件可以从第二外侧突出。该实施方式的优点可以是，接触元件可以形成为接触销，该接触销可以例如通过焊接容易地连接至另一导体或电子装置例如印刷电路板。替选地，接触元件可以是布置在第二外侧上的接触垫。

根据另一可能的实施方式，接触元件和主体以及可选地还有夹持元件适于作为单件来处理。该实施方式的优点可以是，导体连接装置可以被容易地处理和安装。

根据另一可能的实施方式，导体连接装置包括布置在第二外侧处的至少两个接触元件，其中，导体夹持元件布置在两个接触元件之间。该实施方式的优点可以是，夹持元件布置在接触元件之间改善了在操作(即移动)夹持元件时试图移动主体的力的吸收，特别是在接触元件不仅将导体连接装置导电地连接至另一电子装置(例如，印刷电路板)而且还将导体连接装置机械地固定至该另一电子装置的情况下。

根据另一可能的实施方式，接触元件被实施为螺栓(stud)或栓钉(peg)。该实施方式的优点可以是，导体连接装置可以容易地连接至对应接触元件，其中，接触元件限定导体连接装置的位置，特别是如果对应接触元件至少部分地形成为与接触元件互补。

根据另一可能的实施方式，接触元件适于被焊接至印刷电路板和/或印刷电路板的部件。该实施方式的优点是，导体连接装置可以容易地安装并且同时电连接至印刷电路板。

根据另一可能的实施方式，夹持元件被实施为固定螺钉或平头螺钉。该实施方式的优点是，为了夹持导体，可以将夹持元件简单地拧入夹持元件接纳部中。此外，夹持导体的夹持力产生作用在固定螺钉或平头螺钉的螺纹上的反作用力以及作用在可以由夹持元件接纳部形成的对应螺纹上的反作用力，所述反作用力防止固定螺钉或平头螺钉松开力配合的螺钉连接，并且因此确保夹持导体的力配合。

根据印刷电路板的可能的实施方式，导体连接装置被安装至印刷电路板，使得导体连接装置的接触元件电连接至印刷电路板的对应接触元件，其中，印刷电路板包括与导体夹持元件基本对准的通孔，以用于经由通孔触及导体夹持元件。该实施方式的优点可以是，尽管导体连接装置布置在印刷电路板的一侧，但是仍然可以经由通孔从印刷电路板的相对侧容易地触及夹持元件，从而有效地防止了导体连接装置与用户之间的意外接触。

根据印刷电路板的可能的实施方式，印刷电路板包括至少两个对应接触元件，其中，通孔布置在两个对应接触元件之间。该实施方式的优点可以是，通孔布置在对应接触元件之间改善了在操作(即移动)夹持元件时试图移动主体的力的吸收。

根据公用事业仪表的可能的实施方式，印刷电路板包括：安装侧，其用于安装公用事业仪表的至少选定的电部件；以及操作侧，其面向公用事业仪表的用户，安装侧和操作侧彼此背对，其中，导体连接装置安装至安装侧，并且导体夹持元件可以经由操作侧通过触及通孔触及。该实施方式的优点可以是，印刷电路板防止或至少阻止用户与导体连接装置的直接接触，这提高了公用事业仪表的操作安全性。

附图说明

在下文中，将使用有利实施方式并参照附图以示例性方式更详细地描述本发明。然而，所描述的实施方式仅是可能的配置，其中如上所述的各个特征可以彼此独立地提供，或者可以在附图中省略：

图1以示意性立体图示出了被安装到根据本发明的印刷电路板的示例性实施方式的根据本发明的导体连接装置的示例性实施方式，

图2以示意性立体图示出了图1所示的导体连接装置的示例性实施方式，

图3以示意性正视图示出了图1和图2所示的导体连接装置的示例性实施方式，

图4以沿着图3所描绘的截面线a-a的示意性截面图示出了图1至图3所示的导体连接装置的示例性实施方式，

图5以示意性立体图示出了处于预组装状态的根据本发明的公用事业仪表的示例性实施方式，以及

图6示出了处于完全组装状态的图5所示的公用事业仪表。

具体实施方式

图1以示意性立体图示出了被安装到根据本发明的印刷电路板2的根据本发明的导体连接装置1的示例性实施方式。连接装置1沿一起构成笛卡尔坐标系的纵向方向x、横向方向y和高度方向z延伸。导体连接装置1具有主体3，主体3具有导体接纳开口4，导体接纳开口4用于将导体的一部分沿接纳方向r引入到导体接纳部4a中。因此，能够通过导体接纳开口4触及导体接纳部4a。接纳开口4在主体3的第一外侧5中面向接纳方向r开口。第一外侧5可以基本上垂直于接纳方向r延伸。

导体连接装置1包括至少一个接触元件6，该接触元件6适于将主体3电连接和/或机械地连接至印刷电路板2。接触元件6被布置在主体3的第二外侧7处，其中，在图1的视图中第二外侧7的大部分被印刷电路板2覆盖。第二外侧7可以不同于第一外侧5，并且可以例如平行于接纳方向r延伸。在图1的示例性实施方式中，导体连接装置1包括两个接触元件6。两个接触元件6可以在接纳方向r上彼此并排布置。

导体连接装置1还包括导体夹持元件8。导体夹持元件8适于将导体的一部分夹持在导体接纳部4a内，即在导体被布置在导体接纳部4a中的情况下，其中，导体夹持元件8适于将导体的该部分压靠至导体接纳部4a的内壁。在导体连接装置1包括至少两个接触元件6的情况下，导体夹持元件8和/或导体接纳开口4可以例如沿接纳方向r被布置在至少两个接触元件6之间。

例如，导体夹持元件8可以形成为具有至少一个闩锁装置的弹性夹持元件，并且可以跨越主体3。然而，在图1中，导体夹持元件8示例性地示出为固定螺钉、平头螺钉或无头螺钉。

特别地，如果导体夹持元件8是固定螺钉或无头螺钉，并且如果导体夹持元件8以不同的方式形成并且例如形成为具有至少一个闩锁装置的弹性夹持元件，则主体3可以包括夹持元件接纳部9a，导体夹持元件8以可移动的方式至少部分地或甚至完全地被布置在夹持元件接纳部9a内。夹持元件接纳部9a在第二外侧7中以夹持元件开口9开口，并且从第二外侧7中的夹持元件开口9延伸至导体接纳部4a。如果导体连接装置1包括至少两个接触元件6，则夹持元件开口9可以例如沿接纳方向r被布置在至少两个接触元件6之间。

特别地，导体夹持元件8可以在基本上平行于夹持方向c延伸的旋转轴上可移动并且可以可选地还绕该旋转轴可旋转，该旋转轴可以基本上垂直于接纳方向r、垂直于第二外侧7并且/或者平行于第一外侧5延伸。例如，为了使导体夹持元件8在夹持方向c上移动，夹持元件接纳部9a可以沿夹持方向c延伸。在本实施方式中，接纳方向r沿纵向方向x延伸，并且夹持方向c沿高度方向z延伸。

印刷电路板2可以是用于公用事业仪表的印刷电路板，并且包括导体连接装置1。例如，印刷电路板2包括对应接触元件10，接触元件6之一电连接和/或机械地连接至对应接触元件10。对应接触元件10可以是印刷电路板2的接触垫，其示例性地示出为具有围绕印刷电路板2的垂直互连触及孔的环形形状。

印刷电路板2可以包括通孔11，通过该通孔11能够触及导体夹持元件8。通孔11可以与导体夹持元件8和/或夹持元件接纳部9a和/或夹持元件开口9对准。印刷电路板2可以包括两个对应接触元件10，其中，通孔11可以被布置在两个对应接触元件10之间。

在图1的示例性实施方式中，至少一个接触元件6垂直于第二外侧7越过主体3并且可以从第二外侧7突出。例如，至少一个接触元件6形成为接触引脚。可替选地，至少一个接触元件6可以形成为接触垫，该接触垫可以被布置在第二外侧7上并且/或者与第二外侧7基本齐平。

至少一个接触元件6和主体3可以适于作为单件被处理。例如，至少一个接触元件6或所有接触元件6和主体3可以由单块金属形成，或者至少一个接触元件6或所有接触元件6可以例如通过熔接或焊接固定至主体3。在至少一个接触元件6或所有接触元件6形成为接触垫的情况下，至少一个接触元件6或所有接触元件6可以被涂覆到第二外侧7上。

图2以示意性立体图示出了图1所示的导体连接装置1的示例性实施方式。在此明显的是，过渡区域6a在与夹持方向c相反的方向上从主体3的第二外侧7突出。肩表面7a形成在过渡区域6a处并且面向与第二外表面7a相同的方向。肩表面7a用于将导体连接装置1支承在印刷电路板2处。根据本示例性实施方式，过渡区域6a形成为在与夹持方向c相反的方向上逐渐变细的凸耳或突起。接触元件6和小的平台或台阶7b(其平坦的顶部基本上构成肩表面7a)在与夹持方向c相反的方向上从过渡区域6a彼此平行地突出。

图3以示意性前视图示出了图1和图2所示的导体连接装置1的示例性实施方式。在此明显的是，接触元件6在高度方向z上(即在与夹持方向c相反的方向上)在印刷电路板2的上侧2a的上方伸出。上侧2b背向主体3。接触元件6通过过渡区域6a连接至主体3。在过渡区域6a中，接触元件6与主体3合并。过渡区域6a在沿接纳方向r的投影中具有梯形形状。导体连接装置1的第二外侧7与印刷电路板2间隔开分别平行于高度方向z和/或夹持方向c测得的距离d并且基本上通过过渡区域6a桥接。

通过在印刷电路板2的下侧2b与主体3的第二外侧7之间具有距离d的宽度的间隙能够触及导体夹持元件8。上侧2a和下侧2b彼此背向并且是印刷电路板2的相对侧。夹持元件8包括夹持部8a、致动部8b和抵接部分8c。夹持部8a可以被布置在导体连接装置1的主体3内，使得至少部分地在沿接纳方向r的投影中与导体接纳开口4和/或导体接纳部4a交叠。致动部8b在高度方向z上(即在与夹持方向c相反的方向上)被布置在主体3的后面。

图4以沿图3所描绘的截面线a-a的示意性截面图示出了图1至图3所示的导体连接装置1以及连接至导体连接装置1的导体的示例性实施方式。截平面沿接纳方向r和夹持方向c延伸。除了导体连接装置1，还示出了导体12。导体12可以是线或导线。导体12的裸露的或剥去的端13在接纳方向r上通过接纳开口4至少部分地插入到导体接纳部4a中。在夹持方向c上，导体12的裸露端13被布置在导体夹持元件8特别是夹持部8a的面向夹持方向c的下端与主体3的内壁14之间。内壁14可以在夹持方向c上被布置在夹持元件开口9a的后面，并且可以在夹持方向c上至少分段地限定接纳开口4。

导体夹持元件8的夹持部8a被保持在夹持元件接纳部9a的接合部9b处，使得沿与夹持方向c相反的方向支承导体夹持元件8，例如通过将夹持部8a和接合部9b以互补的方式螺纹连接。导体夹持元件8的致动部8b至少部分地被容纳在过渡区域6a之间形成的夹持元件接纳部9a的插口部9c中。导体夹持元件8的抵接部分8c在夹持方向c上抵接插口部9c的底部9d。根据本示例性实施方式，底部9d由第二外表面7的一部分构成。抵接部分8c例如形成为导体夹持元件8处的肩或壁架，并且用作导体夹持元件8在夹持方向c上的任何运动的限位挡块。由此，可以在导体夹持元件8特别是其夹持部8a与主体3的内壁14之间设置间隙以避免导体12的裸露端13的过度变形。

此外，主体3特别是其肩表面7a搁置在印刷电路板2的下侧2b上。当导体连接装置1因此支承在印刷电路板2上时，接触元件6以引脚入孔形式延伸穿过设置在印刷电路板2内的接触接纳部10a。接触接纳部10a被定尺寸成使得对应接触元件10基本上填满了接触元件6与接触接纳部10a之间的圆周空间。插口部9c被定尺寸成使得导体夹持元件8特别是其致动部8b被嵌入由插口部9c和印刷电路板2的通孔11构成的空间内。换言之，在图4所示的夹持位置s中，导体夹持元件8移动超过印刷电路板2的上侧2a。

图5示出了根据本发明实施方式的用于计量供应给设施或家庭的电力的处于预组装状态a的公用事业仪表20的示例性实施方式。公用事业仪表20包括印刷电路板2，其中，导体连接装置1被安装到印刷电路板2的一侧。将导体连接装置1安装到印刷电路板2可以表示导体连接装置1被布置在印刷电路的所述侧上。导体连接装置1可以被固定至印刷电路板2并且例如固定在安装导体连接装置1的侧。

印刷电路板2可以具有用于安装公用事业仪表20的至少选择的电部件的安装侧。导体连接装置1可以被安装至安装侧。特别地，主体3可以设置在安装侧。在图5所示的示例性实施方式中，安装侧面向公用事业仪表20的壳体21，使得安装侧不可见。此外，当印刷电路板2被布置在壳体21中时，印刷电路板2可以包括操作侧22，该操作侧22面向壳体21之外并且尤其面向公用事业仪表20的用户或安装者。在本实施方式中，指定印刷电路板2的上侧2a作为操作侧22。能够经由操作侧22即印刷电路板2的上侧2a通过通孔11触及导体夹持元件8。

在图5所示的示例性实施方式中，在印刷电路板2的操作侧22上布置有例如包括显示器23和按钮24的用户接口的附加部件。壳体21包括前开口25，该前开口25朝向用户或安装者打开壳体21，使得用户或安装者可以经由前开口25在夹持方向c上触及印刷电路板2。操作侧22通过前开口25面向用户。因此，前开口25可以垂直于夹持方向c延伸。附加地或可替选地，壳体21可以包括用于将公用事业仪表21经由连接开口26连接至导体12的连接开口26。导体接纳开口4可以面向连接开口26。因此，连接开口26可以垂直于接纳方向r延伸。前开口25和连接开口26可以连续地形成。

图6示出了处于完全组装状态b的图5所示的示例性实施方式的公用事业仪表20，其中公用事业仪表20的壳体21由盖27封闭。盖27可以适于封闭壳体21的背向印刷电路板2的安装侧的前开口25。此外，盖27可以适于在公用事业仪表20的完全组装状态下封闭连接开口26。

在不脱离本发明的范围的情况下，可以对上述实施方式进行变形。可以根据需要形成导体连接装置1和印刷电路板2，以将导体12诸如线、线缆、导线等连接至印刷电路板2。

因此，导体连接装置1可以包括主体3，主体3具有根据本发明用于将导体12连接至印刷电路板2所需的任何数目和形式的导体接纳开口4，导体接纳部4a，第一外侧5，接触元件6，过渡区域6a，第二外侧7，肩表面7a，具有夹持部8a、致动部8b和/或抵接部分8c的导体夹持元件8，通向包括接合部9b、插口部9c和/或底部9d的夹持元件接纳部9a的夹持元件开口9，内壁14。

因此，印刷电路板2可以类似地包括根据本发明用于支承和安装用于将导体12连接至印刷电路板工具的导体连接装置1所需的任何数目和形式的上侧2a、下侧2b、对应接触元件10、接触接纳部10a、通孔11和/或操作侧22。公用事业仪表20可以包括所需的任何数目和形式的导体连接装置1、印刷电路板2、壳体21、显示器23、按钮24、前开口25、连接开口26和/或盖27。

附图标记

1导体连接装置13导体的裸露端

2印刷电路板14主体的内壁

2a上侧20公用事业仪表

2b下侧21公用事业仪表的壳体

3主体22操作侧

4导体接纳开口23显示器

4a导体接纳部24键

5第一外侧25前开口

6接触元件26连接开口

6a过渡区域27盖

7第二外侧

7a肩表面d第二外侧与印刷电路板之间

7b台阶的距离

8导体夹持元件

8a夹持部a预组装状态

8b致动部b完全组装状态

8c抵接部分

9夹持元件开口c夹持方向

9a夹持元件接纳部r接纳方向

9b接合部

9c插口部s夹持位置

9d底部

10印刷电路板的对应接触元件x纵向方向

10a接触接纳部y横向方向

11印刷电路板的通孔z高度方向

12导体