DE102007003250B3

DE102007003250B3 - Leiterplattensteckverbinder und Anschlussmodul mit Leiterplattensteckverbinder

Info

Publication number: DE102007003250B3
Application number: DE102007003250A
Authority: DE
Inventors: Ralf-Dieter Dipl.-Ing. Busse
Original assignee: ADC GmbH
Current assignee: Tyco Electronics Service GmbH
Priority date: 2007-01-23
Filing date: 2007-01-23
Publication date: 2008-06-26
Anticipated expiration: 2027-01-24
Also published as: WO2008089824A1; US20100099308A1; EP2127036A1; US7934933B2; US8118601B2; CN101589517B; US20110195584A1; CN101589517A

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Leiterplattensteckverbinder (1), umfassend ein Gehäuse, in dem Kontaktelemente (6) angeordnet sind, wobei die Kontaktelemente (6) ein erstes Kontaktteil an einem Ende und ein zweites Kontaktteil an dem gegenüberliegenden Ende aufweisen, wobei das erste Kontaktteil als Gabelkontakt (7, 8) ausgebildet ist, wobei das zweite Kontaktteil als leiterplattenkontaktierender Kontakt ausgebildet ist, sowie ein zugehöriges Anschlussmodul (30) mit Leiterplattensteckverbinder (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Anschlussmodul mit Leiterplattensteckverbinder. gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein solches gattungsgemäßes Anschlussmodul ist beispielsweise aus der DE 103 39 844 B3 vorbekannt. Innerhalb des Gehäuses dieses Anschlussmoduls werden Leiterplatten aufgenommen. Weitere Leiterplatten können von außen nicht aufgesteckt werden.
Ein Steckverbinder ist aus der DE 102 57 308 B3 bekannt. Der Steckverbinder für Leiterplatten umfasst eine Anzahl von Kontaktelementen, wobei die Kontaktelemente jeweils zwei Anschlussseiten aufweisen, wobei die eine Anschlussseite als Schneid-Klemm-Kontakt zum Anschließen von Adern und die andere Anschlussseite als Gabelkontakt zum Kontaktieren von Anschlussflächen auf einer Leiterplatte ausgebildet ist, und ein Kunststoffgehäuse, in das die Schneid-Klemm-Kontakte der Kontaktelemente einsteckbar sind, wobei der Schneid-Klemm-Kontakt und der Gabelkontakt zueinander verdreht angeordnet sind und mindestens eine Unterkante des Schneid-Klemm-Kontaktes sich am Kunststoffgehäuse abstützt, so dass die Kontaktelemente bei auftretenden Anschaltkräften auf die Schneid-Klemm-Kontakte verliersicher in dem Kunststoffgehäuse gehalten werden, wobei das Kunststoffgehäuse mindestens einen kammerförmigen Bereich umfasst und die Gabelkontakte in Längsrichtung von dem Kunststoffgehäuse vollständig aufgenommen sind, wobei in dem kammerförmigen Bereich an den Innenseiten Rippen angeordnet sind, die Führungen für die Gabelkontakte definieren, wobei die Kontaktbereiche der Gabelkontakte über die Rippen hervorstehen und die Rippen im vorderen Bereich abgeschrägt sind. Die Packungsdichte ist dabei durch den Teilungsabstand zwischen den Gabelkontakten weitgehend festgelegt, der im Bereich weniger Millimeter liegt.
Ein weiterer Leiterplattensteckverbinder ist in der DE 21 04 406 beschrieben. Zwei Gabelkontakte eines Federelementes ermöglichen die Kontaktierung von zwei Leiterplatten. Die Leiterplatten werden entweder im rechten Winkel zueinander oder sich fluchtend gegenüberliegend in die Gabelkontakte eingeschoben.
Weitere Anordnungen von Gabelkontakten sind aus der DE 10 2005 042 163 und der DE 71 27 805 U bekannt.
Ein bevorzugter Anwendungsbereich derartiger Leiterplattensteckverbinder ist der Einsatz in Anschlussmodulen. Ein derartiges Anschlussmodul umfasst ein Gehäuse, in dem mindestens eine derartiges Anschlussmodul umfasst ein Gehäuse, in dem mindestens eine Leiterplatte angeordnet ist, wobei dann der Leiterplattensteckverbinder auf die eine Stirnseite der Leiterplatte aufgeschoben wird. Die Leiterplatten eines solchen Anschlussmoduls stellen im Regelfall hochwertige Technik dar, so dass man bemüht ist, an dieser so wenig wie möglich zu ändern. Andererseits gibt es auch Anforderungen, wo die anzuschließenden Kabel nicht als Twisted Pair vorliegen, sondern verschiedenartige Steckverbinder oder Anschlusskontakte wie beispielsweise RJ45-Stecker oder Koaxialstecker aufweisen.
Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, einen Leiterplattensteckverbinder sowie ein Anschlussmodul zu schaffen, mittels derer flexibel verschiedene Kabelanbindungen möglich sind.
Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch die Gegenstände mit den Merkmalen des Anspruches 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Hierzu umfasst der Leiterplattensteckverbinder ein Gehäuse, in dem Kontaktelemente angeordnet sind, wobei die Kontaktelemente ein erstes Kontaktteil an einem Ende und ein zweites Kontaktteil an dem gegenüberliegenden Ende aufweisen, wobei das erste Kontaktteil als Gabelkontakt ausgebildet ist und das zweite Kontaktteil als leiterplattenkontaktierender Kontakt ausgebildet ist. Hierdurch kann die Leiterplatte einschließlich ihrer Schnittstelle unverändert bleiben, wobei durch den leiterplattenkontaktierenden Kontakt eine universelle Schnittstelle geschaffen wird. Über den leiterplattenkontaktierenden Kontakt kann dann eine Leiterplatte mit gewünschten Anschlusskontakten wie beispielsweise RJ45-, Lemo-, Koaxial- oder Wire-Wrap-Kontakten angebunden werden, um Kabel oder Adern anzuschließen. Ebenso kann beispielsweise eine Leiterplatte für einen Systemtest angebunden werden.
Vorzugsweise ist dabei der leiterplattenkontaktierende Kontakt auch als Gabelkontakt ausgebildet.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Kontaktelement symmetrisch ausgebildet, was insbesondere die Handhabung und Bestückung erleichtert. Das Kontaktelement kann dabei spiegelsymmetrisch zur Längsachse des Kontaktelements oder aber punktsymmetrisch zum Schwerpunkt ausgebildet sein.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Gehäuse des Leiterplattensteckverbinders zweiteilig ausgebildet.
Der Leiterplattensteckverbinder ist vorzugsweise als separates eigenständiges Bauteil ausgebildet. Es ist jedoch auch möglich, den Leiterplattensteckverbinder zusammen mit einer Adapterleiterplatte und den zugehörigen Anschlusskontakten in ein Gehäuse als kompaktes Bauteil zu integrieren.
In dem Fall, wo der Leiterplattensteckverbinder als separates Bauteil ausgebildet ist, ist vorzugsweise die Adapterleiterplatte mit den Anschlusskontakten ebenfalls in einem separaten Gehäuse angeordnet.
Zur Anbindung des Gehäuses mit der Adapterleiterplatte weist dieses vorzugsweise seitlich jeweils einen zylindrischen Hohlraum auf, so dass durch eine Schraube das Gehäuse an das Gehäuse des Anschlussmoduls angebunden werden kann.
Im Falle der Ausbildung von Leiterplattensteckverbinder, Adapterleiterplatte und den zugehörigen Kontakten als kompaktes gemeinsames Bauteil kann die Anbindung an das Gehäuse des Anschlussmoduls durch eine lange Schraube erfolgen, die durch den zylindrischen Hohlraum geführt ist. Bei einer separaten Ausbildung hingegen wird zunächst der Leiterplattensteckverbinder durch eine erste Schraube angebunden, wobei diese an der Adapterleiterplatte zugewandten Seite ein Innengewinde aufweist, in die dann eine zweite Schraube, die durch den zylindrischen Hohlraum geführt ist, eingeschraubt wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Fig. zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung eines Leiterplattensteckverbinders im zusammengesetzten Zustand,
2 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Leiterplattensteckverbinders gemäß 1,
3 eine perspektivische Darstellung zweier 17-poliger Leiterplattensteckverbinder mit einer Leiterplatte eines Anschlussmoduls (Stand der Technik),
4 eine perspektivische Darstellung zweier 17-poliger Leiterplattensteckverbinder mit Adapterleiterplatten,
5 eine perspektivische Darstellung eines Leiterplattensteckverbinders mit Frontrahmenplatte (Stand der Technik),
6 eine perspektivische Darstellung eines Gehäuses mit Adapterleiterplatte und Koaxial-Steckverbinder,
7 eine perspektivische Darstellung eines Anschlussmoduls und
8 eine schematische perspektivische Darstellung einer Schraube mit Innengewinde.
In der 1 ist der Leiterplattensteckverbinder 1 perspektivisch im zusammengebauten Zustand und in 2 in einer Explosionsdarstellung gezeigt. Der Leiterplattensteckverbinder 1 umfasst ein erstes Gehäuseteil 2 und ein zweites Gehäuseteil 3, die miteinander verrastet sind. Hierzu weist das erste Gehäuseteil 2 auf der Oberseite drei Rastnasen 4 auf, die in entsprechende Rastöffnungen 5 des zweiten Gehäuseteils einrasten. Entsprechend sind auch auf der Unterseite des ersten Gehäuseteils 2 drei Rastnasen 4 angeordnet sowie auf der Unterseite des zweiten Gehäuseteils 3 drei weitere Rastöffnungen 5 vorgesehen. In dem Gehäuse des Leiterplattensteckverbinders 1 sind Kontaktelemente 6 angeordnet, die als Doppel-Gabelkontakt ausgebildet sind. Der erste Gabelkontakt 7 dient dabei zum Kontaktieren einer Leiterplatte 10 (siehe 3 oder 4) eines Anschlussmoduls, während der zweite Gabelkontakt 8 zum Kontaktieren einer Adapterleiterplatte 11 oder einer Messplatine dient (siehe 4). Sowohl in dem ersten als auch in dem zweiten Gehäuseteil 2, 3 sind Rippen 9 angeordnet, die jeweils den Gabelkontakt 7, 8 führen. Die Kontaktbereiche 12 der Gabelkontakte 7, 8 stehen dabei über die Rippen 9 vor, wobei die Rippen 9 im vorderen Bereich abgeschrägt sind, um ein Aufschieben der Leiterplatte 10, 11 zu erleichtern. An den Rückseiten 13 weisen die Gehäuseteile 2, 3 Eintrittsschlitze 14 auf, durch die die Gabelkontakte 7, 8 gesteckt werden. Dabei dienen die Anschlagkanten 15, 16 bzw. 17, 18 zum definierten Einstecken der Gabelkontakte 7, 8 und liegen vor den Eintrittsschlitzen 14 auf den Gehäuseteilen 2, 3 auf. Dabei ist das Kontaktelement 6 symmetrisch zur Mittellängsachse L ausgebildet. Schließlich ist das erste Gehäuseteil jeweils auf der Ober- und Unterseite mit zwei Rasthaken 19 ausgebildet.
In der 3 ist die Situation dargestellt, wo zwei 17-polige Leiterplattensteckverbinder 20 gemäß der DE 102 57 308 B2 auf eine Leiterplatte 10 eines Anschlussmoduls 30 aufgesteckt sind, wobei ergänzend hierzu in 5 eine Frontrahmenplatte 21 gezeigt wird, auf die der Leiterplattensteckverbinder 20 aufgerastet ist, wobei mittels zweier Schrauben 22 die Frontrahmenplatte 21 und somit auch der Leiterplattensteckverbinder 20 an einem Gehäuse 31 eines Anschlussmoduls 30 verschraubt wird. Soll nun beispielsweise der Leiterplattensteckverbinder 20 mit Schneid-Klemm-Kontakten durch eine andere Anschlusstechnik ersetzt werden, so wird der Steckverbinder 20 von der Leiterplatte 10 abgezogen und durch einen Leiterplattensteckverbinder 1 ersetzt, wobei die Gabelkontakte 7 den gleichen Teilungsabstand aufweisen wie die Gabelkontakte des Steckverbinders 20.
In der 4 ist der erfindungsgemäße Leiterplattensteckverbinder 1 dargestellt, dessen Gabelkontakte 7 auf die Leiterplatte 10 eines Anschlussmoduls 30 und dessen Gabelkontakte 8 auf eine Adapterleiterplatte 11 aufgebracht sind. Auf der Adapterleiterplatte 11 sind dann gewünschte Steckverbinder oder Anschlusskontakte angeordnet, die dann über Leiterbahnen zu Kontaktpads geführt sind, die dann mit den Gabelkontakten 8 kontaktieren. In 6 ist dies für Koaxial-Steckverbinder 23 dargestellt, wobei die Adapterleiterplatte 11 mit den Koaxial-Steckverbindern 23 in einem separaten Gehäuse 24 angeordnet sind. Seitlich an dem Gehäuse 24 sind zylindrische Hohlräume 25 vorgesehen.
Eine bevorzugte Anbindung an das Anschlussmodul 30 erfolgt nun dadurch, dass zunächst der Leiterplattensteckverbinder 1 mit Frontrahmenplatte 21 mittels einer Schraube 26 (siehe 8) an dem Gehäuse 31 des Anschlussmoduls 30 verschraubt wird. Die Schraube 26 weist hierzu ein erstes Gewinde 27 auf, das auf das Gehäuse des Anschlussmoduls abgestimmt ist. Des Weiteren weist die Schraube 26 an der gegenüberliegenden Seite einen langgezogenen Kopf 28 auf, der mit einem Innengewinde 29 ausgebildet ist. Der Kopf 28 ist dabei auf den zylindrischen Hohlraum 25 abgestimmt. Anschließend wird die Adapterleiterplatte 11 auf die Gabelkontakte 8 aufgesteckt, wobei der Kopf 28 in den zylindrischen Hohlraum eintaucht. Danach kann dann vor der Vorderseite des Gehäuses 24 eine Schraube in den zylindrischen Hohlraum 25 eingesteckt wurden, deren Gewinde auf das Innengewinde 29 abgestimmt ist. Dadurch kann dann das Gehäuse 24 mittelbar an das Gehäuse des Anschlussmoduls 30 angebunden werden.
In der 7 ist schließlich ein voll bestücktes Anschlussmodul 30 dargestellt, das ein Gehäuse 31 und eine Rückseite 32 mit aktiver Technik aufweist. Dabei sind verschiedene Schnittstellen an der Rückseite 32 für Signale und Versorgungsspannungen vorgesehen. In der obersten Reihe sieht man einen Leiterplattensteckverbinder 20, der mit Schneid-Klemm-Kontakten ausgebildet ist. Darunter ist ein weiterer Leiterplattensteckverbinder 33 mit Wire-Wrap-Kontakten 34 angeordnet, dessen Ausbildung nicht Gegenstand dieser Erfindung ist. Darunter sind zwei Gehäuse 24 mit Adapterleiterplatten 11 eines Koaxial-Steckverbinders 23 angeordnet (siehe 6). Entsprechend sind darunter Ausführungsformen für RJ45-Buchsen 35 und Lemo-Steckverbinder 36 gezeigt, wobei bei den beiden letzten Varianten das Gehäuse gestuft ausgebildet ist, also vorne höher als hinten ist.

1: Leiterplattensteckverbinder
2: erstes Gehäuseteil
3: zweites Gehäuseteil
4: Rastnasen
5: Rastöffnungen
6: Kontaktelemente
7: erster Gabelkontakt
8: zweiter Gabelkontakt
9: Rippe
10: Leiterplatte
11: Adapterleiterplatte
12: Kontaktbereiche
13: Rückseiten
14: Eintrittsschlitze
15: Anschlagkante
16: Anschlagkante
17: Anschlagkante
18: Anschlagkante
19: Rasthaken
20: Leiterplattensteckverbinder
21: Frontrahmenplatte
22: Schrauben
23: Koaxial-Steckverbinder
24: separates Gehäuse
25: zylindrischer Hohlraum
26: Schraube
27: Gewinde
28: Kopf
29: Innengewinde
30: Anschlussmodul
31: Gehäuse
32: Rückseite
33: Leiterplattensteckverbinder
34: Wire-Wrap-Kontakte
35: RJ45-Buchse
36: Lemo-Steckverbinder
L: Mittellängsachse

Claims

Anschlussmodul (30), umfassend ein Gehäuse (31) und mindestens eine Leiterplatte (10), die in dem Gehäuse (31) gelagert ist, wobei auf die Leiterplatte (10) ein Leiterplattensteckverbinder (1) aufgesteckt ist, wobei der Leiterplattensteckverbinder (1) ein Gehäuse (2, 3) umfasst, in dem Kontaktelemente (6) angeordnet sind, wobei die Kontaktelemente (6) ein erstes Kontaktteil an einem Ende und ein zweites Kontaktteil an dem gegenüberliegenden Ende aufweisen, wobei sowohl das erste Kontaktteil als Gabelkontakt (7) als auch das zweite Kontaktteil als Gabelkontakt (8) ausgebildet ist, wobei auf den Leiterplattensteckverbinder (1) eine weitere Leiterplatte (11) mit Anschlusselementen (23, 35, 36) für Kabel oder Adern aufgesteckt ist, wobei die weitere Leiterplatte (11) mit Anschlusselementen (23, 35, 36) in einem separaten Gehäuse (24) angeordnet ist und das separate Gehäuse (24) seitlich jeweils einen zylindrischen Hohlraum (25) aufweist und in dem zylindrischen Hohlraum (25) eine Schraube angeordnet ist, die in ein Innengewinde (29) einer zweiten Schraube (26) gedreht ist, wobei mittels der zweiten Schraube (26) der Leiterplattensteckverbinder (1) an das Gehäuse (31) des Anschlussmoduls (30) geschraubt ist.
Anschlussmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (6) des Leiterplattensteckverbinders (1) symmetrisch ist.
Anschlussmodul nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2, 3) des Leiterplattensteckverbinders (1) zweiteilig ausgebildet ist.