DE19511508C2 - Elektrischer Leiterplattenverbinder - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen aus zwei Teilen be­ stehenden elektrischen Leiterplattenverbinder zum elektri­ schen Verbinden einer ersten Leiterplatte und einer dazu senkrecht stehenden zweiten Leiterplatte.

Ein Leiterplattenverbinder dieser Art ist aus der US 3 130 351 bekannt.

Der in dieser Druckschrift beschriebene Leiterplattenverbin­ der besteht aus zwei Hälften, die mit einer der miteinander zu verbindenden Leiterplatten durch eine Lötverbindung ver­ bunden sind und zwischen denen die andere der miteinander zu verbindenden Leiterplatten unter Kontaktieren derselben fest­ klemmbar ist.

Klappt man die beiden Hälften dieses bekannten Leiterplatten­ verbinders im auf die erste Leiterplatte angelöteten Zustand auseinander, um eine zweite Leiterplatte einzusetzen oder herauszunehmen, so erfahren die Kontaktelemente des Leiter­ plattenverbinders, die Kontaktelemente der ersten Leiter­ platte und/oder die Lötverbindung zwischen denselben eine nicht unerhebliche Biege- und/oder Zugbelastung, was ins­ besondere bei häufiger Leiterplatten-Montage und/oder Leiter­ platten-Demontage zu Verschlechterungen oder zu Unterbrechun­ gen der Leiterplattenverbindungen führen kann.

Ein weiterer Leiterplattenverbinder mit zwei relativ zueinan­ der bewegbaren Hälften ist aus der US 5 295 852 bekannt. Der aus dieser Druckschrift bekannte Leiterplattenverbinder ist mit einer der in Verbindung zu bringenden Leiterplatten ver­ schraubt, wodurch ein durch ein elastisches Gehäuse ermög­ lichtes Bewegen der Leiterplattenverbinder-Hälften die Kontaktelemente der Leiterplatte und deren Verbindung zum Leiterplattenverbinder weniger belastet. Allerdings sind hier die die zugeordneten Kontaktelemente des Leiterplattenverbin­ ders verbindenden Elemente einer Biegebelastung ausgesetzt, was bei häufiger Leiterplatten-Montage und/oder Leiter­ platten-Demontage ebenfalls zu Unterbrechungen der Leiter­ plattenverbindungen führen kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Leiterplattenverbinder derart weiterzubilden, daß diese auch bei häufi­ ger Montage und/oder Demontage von Leiterplatten stets eine zuverlässige und sichere Leiterplattenverbindung gewähr­ leisten können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weil die Leiterplattenverbinder-Teile ohne Trennung von der Leiterplattenverbinder-Haltevorrichtung relativ zueinander bewegbar sind, also auch ohne unmittelbare Befestigung an der ersten Leiterplatte unter allen Umständen an dieser gehalten werden, kann die elektrische Verbindung zwischen dem Leiter­ plattenverbinder und der Leiterplatte, auf welcher dieser montiert ist, als eine Andruckverbindung realisiert werden.

Dies und ferner die Tatsache, daß die Leiterplattenverbinder- Teile dann auch nicht etwa wie herkömmlich unter Kraft­ ausübung auf- und zugebogen, sondern im wesentlichen frei zueinander hin und voneinander weg klappbar sind, ermöglicht eine Montage und Demontage von Leiterplatten, bei welcher we­ der der Leiterplattenverbinder noch die Leiterplatten noch die Verbindungen zwischen denselben einer besonderen mechani­ schen Belastung ausgesetzt sind. Eine Verschlechterung und/oder eine Unterbrechung der Leiterplattenverbindung infolge Materialermüdung durch häufige Montage und/oder Demontage von Leiterplatten ist damit ausgeschlossen.

Es wurde mithin ein Leiterplattenverbinder geschaffen, der auch bei häufiger Montage und/oder Demontage von Leiterplat­ ten stets eine zuverlässige und sichere Leiterplattenverbin­ dung gewährleisten kann.

Der Verzicht auf starre Verbindungen zwischen den Kontakt­ elementen des Leiterplattenverbinders und den Kontaktstellen der zu verbindenden Leiterplatten (zugunsten einer Ober­ flächenkontaktierung) ermöglicht darüber hinaus, daß die elektrische Verbindung zwischen dem Leiterplattenverbinder und der ersten Leiterplatte einhergehend mit dem Einbringen der Leiterplattenverbinder-Teile in die Montagestellung trennbar ist, so daß die elektrische Verbindung zwischen dem Leiterplattenverbinder und der zweiten Leiterplatte unter aufgetrennter elektrischer Verbindung zwischen dem Leiter­ plattenverbinder und der ersten Leiterplatte lösbar oder herstellbar ist. Auf diese Weise können (kurzzeitige) Fehl­ verbindungen zwischen den Leiterplatten bei der Montage und/oder Demontage zuverlässig verhindert werden, und folg­ lich kann eine Montage und/oder Demontage von Leiterplatten unter Umständen sogar bei eingeschaltetem Gerät durchgeführt werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie­ len unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Querschnittsansicht eines Ausfüh­ rungsbeispiels eines elektrischen Verbinders gemäß der Erfindung im Verbindungszustand,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der gemäß Fig. 1 obe­ ren symmetrischen Hälfte des elektrischen Verbin­ ders,

Fig. 3 eine Explosionsdarstellung der gemäß Fig. 1 oberen symmetrischen Hälfte des elektrischen Verbinders,

Fig. 4 eine schematische Schnittansicht der Verbindung des elektrischen Verbinders mit einer zu kontaktieren­ den Leiterplatte,

Fig. 5A eine schematische Darstellung der Position einer Verbindungsvorrichtung in einem Kanal im nicht ver­ bundenen Zustand des elektrischen Verbinders,

Fig. 5B eine schematische Darstellung der Position der Ver­ bindungsvorrichtung im Kanal im verbundenen Zustand des elektrischen Verbinders,

Fig. 6A einen Kontaktstreifen im nicht kontaktierten Zu­ stand,

Fig. 6B eine andere Ausführungsform eines Kontaktstreifens im nicht kontaktierten Zustand,

Fig. 6C den in Fig. 6B gezeigten Kontaktstreifen in einem zwischen zwei zu kontaktierenden Flächen einge­ spannten Zustand,

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht von Führungs- und Hal­ tewänden mit Arretiervorrichtungen für den elektri­ schen Verbinder auf einer Leiterplatte, und

Fig. 8 eine schematische Querschnittsansicht des in Fig. 1 in einer Verbindungsstellung gezeigten elektri­ schen Verbinders in einer Montagestellung.

Fig. 1 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels eines elektrischen Verbinders gemäß der Erfindung im Verbindungszustand.

Der in der Fig. 1 gezeigte elektrische Verbinder dient im beschriebenen Ausführungsbeispiel als Leiterplatten-Verbin­ derelement zur Verbindung der Oberfläche einer Rückwand-Lei­ terplatte 2 und der Oberfläche einer Baugruppen-Leiterplatte 3, wobei im Verbindungszustand die Baugruppen-Leiterplatte 3 unter Zwischenschaltung des elektrischen Verbinders 1 auf die Oberfläche der Rückwand-Leiterplatte 2 aufgesteckt ist.

Der elektrische Verbinder ist im Verbindungszustand symme­ trisch um einen Kontaktierungsabschnitt der Baugruppen-Lei­ terplatte 3 gelegt. Jede der symmetrischen Hälften (obere und untere Hälften gemäß Fig. 1) weist einen geschichteten Aufbau bzw. Sandwich-Aufbau auf.

Die eine symmetrische Hälfte, d. h. die gemäß Fig. 1 obere Hälfte besteht aus einem im Zentrum des elektrischen Verbin­ ders liegenden Boden 11a, einem außen liegenden Deckel 12a, und einem zwischen dem Boden und dem Deckel liegenden Mittel­ stück 13a. Die andere symmetrische Hälfte, d. h. die gemäß Fig. 1 untere Hälfte besteht aus einem im Zentrum des elektri­ schen Verbinders liegenden Boden 11b, einem außen liegenden Deckel 12b und einem zwischen dem Boden und dem Deckel lie­ genden Mittelstück 13b.

Die Mittelstücke 13a, 13b weisen in diesem Ausführungsbei­ spiel sowohl auf ihrer den Deckeln 12a, 12b zugewandten Seite als auch auf ihrer den Böden 11a, 11b zugewandten Seite eine beliebige Anzahl von Aussparungen zur Bildung von Kanälen 14 auf.

In diesen Kanälen 14 verlaufen später noch genauer beschrie­ bene Verbindungsvorrichtungen 15 zur elektrischen Kontaktie­ rung und Verbindung von Rückwand- und Baugruppen-Leiter­ platte.

Zur weiteren Erläuterung von Aufbau, Anordnung und Funktion der Mittelstücke 13a, 13b, der Kanäle 14 und der Verbindungs­ vorrichtungen 15 wird nun auf die Fig. 2 und 3 Bezug ge­ nommen.

Die Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht der gemäß Fig. 1 oberen symmetrischen Hälfte des elektrischen Verbinders, und Fig. 3 ist eine Explosionsdarstellung der gemäß Fig. 1 oberen symmetrischen Hälfte des elektrischen Verbinders.

In den Fig. 2 und 3 ist deutlich erkennbar, wie durch das Aufeinandersetzen des Bodens 11a, des Mittelstücks 13a und des Deckels 12a die den Aussparungen des Mittelstücks 13a entsprechenden Kanäle 14 zur Aufnahme der Verbindungsvorrich­ tungen 15 gebildet werden.

Gemäß dem in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbei­ spiel werden die Kanäle dadurch gebildet, daß unter bzw. auf ein Mittelstück, in welchem den Kanälen exakt entsprechende Aussparungen vorgesehen sind, ein Boden und ein Deckel ge­ setzt werden, deren dem Mittelstück zugewandte Flächen im we­ sentlichen eben ausgebildet sind.

Zur Bildung der Kanäle 14 im elektrischen Verbinder sind aber auch noch andere Möglichkeiten denkbar.

Beispielsweise könnten zusätzlich zum Mittelstück auch der Deckel und/oder der Boden an den dem Mittelstück zugewandten Seiten mit Aussparungen versehen sein. Zur Bildung eines Ka­ nals 14 müßten das Mittelstück und der Deckel bzw. der Boden dann so zusammengesetzt werden, daß jeweilige Aussparungen in den beiden Verbinderbestandteilen übereinander zu liegen kommen.

Eine derartige Kanalbildung weist den Vorteil auf, daß das Mittelstück bei gleichbleibender Stabilität desselben dünner ausgebildet werden kann bzw. bei gleichbleibender Dicke des­ selben stabiler ausgebildet werden kann und darüber hinaus wegen der weniger tiefen Aussparungen leichter herzustellen ist.

Eine weitere Möglichkeit zur Bildung der Kanäle besteht darin, daß wiederum nur das Mittelstück Aussparungen auf­ weist, der Deckel jedoch mit Vorsprüngen versehen ist, die im zusammengebauten Zustand des elektrischen Verbinders in die Aussparungen hineinragen.

Diese Möglichkeit der Kanalbildung weist den Vorteil auf, daß der Zusammenbau des elektrischen Verbinders erleichtert und die dabei erzielbare Präzision erhöht werden kann.

Wie insbesondere aus der Fig. 3 gut ersichtlich ist, werden in die Kanäle 14 die dem Kanalverlauf angepaßten Verbindungs­ vorrichtungen 15 eingesetzt bzw. eingehängt.

Jede der Verbindungsvorrichtungen 15 ist mit zwei Halterungen 16a, 16b versehen, die im zusammengebauten Zustand des elek­ trischen Verbinders eine Verschiebung der Verbindungsvorrich­ tung längs des Kanals verhindern. Gleichwohl ist aber, wie noch genauer beschrieben werden wird, eine Bewegung der je­ weiligen Endabschnitte der Verbindungsvorrichtungen möglich, ja sogar erwünscht.

Das Vorsehen der Halterungen 16a, 16b und ferner die Tatsa­ che, daß die Verbindungsvorrichtung 15 hier als ein dünner federnder Streifen ausgebildet ist, ermöglichen es, daß, wie in der später noch erläuterten Fig. 8 deutlich zu sehen ist, die Verbindungsvorrichtungen 15 an ihren jeweiligen Enden im nicht mit einer jeweiligen Leiterplatte verbundenen Zustand des elektrischen Verbinders in einem gewissen Umfang ela­ stisch aus dem Verbinder herausgedrückt werden, während sie, wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, im mit einer jeweiligen Leiterplatte verbundenen Zustand des elektrischen Verbinders in diesen zurückgedrückt werden. In letzterem Zustand übt die Verbindungseinrichtung 15 eine im wesentlichen frontal auf die jeweilige Leiterplatte wirkende Andruckkraft aus, was, wie noch genauer beschrieben werden wird, eine nicht unerheb­ liche Bedeutung für die Zuverlässigkeit der zu bewerkstelli­ genden Kontaktierung hat.

Die Verbindungsvorrichtungen 15 dienen dazu, eine elektrische Verbindung zwischen Kontaktierungsvorrichtungen der Rückwand- und der Baugruppen-Leiterplatte herzustellen. Dementsprechend sind die Verbindungsvorrichtungen einerseits gute elektrische Leiter, und andererseits sind sie an ihren Enden als Kontak­ tierungsvorrichtungen mit jeweils einer eine elektrische Kon­ taktierung ermöglichenden Kontaktfläche ausgestaltet.

Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, weist die Rückwand-Lei­ terplatte 2 als Kontaktierungsvorrichtungen Kontaktflecken 21 auf ihrer Oberfläche auf, die zum Zweck einer verbesserten Kontaktgabe vorzugsweise vergoldet sind.

Wie aus der Fig. 1 und teilweise auch aus der Fig. 2 er­ sichtlich ist, weist die Baugruppen-Leiterplatte 3 als Kon­ taktierungsvorrichtungen sowohl auf ihrer Oberseite als auch auf ihrer Unterseite den Kontaktflecken 21 entsprechende Kon­ taktflecken 31 auf.

Die elektrische Verbindung der Rückwand-Leiterplatte 2 mit dem elektrischen Verbinder 1 und die elektrische Verbindung der Baugruppen-Leiterplatte 3 mit dem elektrischen Verbinder 1 wird durch Andrücken der Kontaktierungsvorrichtungen des elektrischen Verbinders auf die Kontaktflecken 21 und 31 der jeweiligen Leiterplatte bewirkt.

Die als federnde Streifen 15 ausgebildeten Verbindungsvor­ richtungen werden, wie vorstehend bereits erwähnt, beim Einbringen des elektrischen Verbinders in den Verbindungszu­ stand aus ihrer Ruhelage ausgelenkt und in den Kanal zurück­ gedrückt.

Dieser Vorgang ist in Fig. 4 im Detail veranschaulicht.

Die Fig. 4 zeigt den Verbindungszustand zwischen dem elek­ trischen Verbinder und der Baugruppen-Leiterplatte 3. In diesem Zustand ist die Verbindungsvorrichtung aus der in der Fig. 4 durch gestrichelte Linien angedeuteten Ruhestellung ausgelenkt und übt auf die Baugruppen-Leiterplatte 3, genauer gesagt auf den zugeordneten Kontaktfleck auf der Baugruppen-Leiterplatte eine Andruckkraft aus.

In der Ruhestellung ragt die Verbindungsvorrichtung 15 aus der der Baugruppen-Leiterplatte 3 zugewandten Oberfläche des elektrischen Verbinders heraus. Beim Verbinden wird die Ver­ bindungsvorrichtung 15 gegen dessen Federkraft in den Kanal 14 zurückgedrückt.

Die dabei relativ zu den Wänden des Kanals 14 erfolgende, durch die Halterungen 16a, 16b zugelassene Bewegung der Ver­ bindungsvorrichtung 15 ist vorteilhafter Weise so ausgelegt, daß der Abstand zwischen der Verbindungsvorrichtung 15 und der impedanzbestimmenden Wand des Kanals hierbei konstant bleibt.

Dies ist in den Fig. 5A und 5B veranschaulicht.

Die Fig. 5A und 5B sind aus Richtung der in der Fig. 4 gezeigten Pfeile gesehene Schnittansichten des elektrischen Verbinders.

Die Fig. 5A zeigt den elektrischen Verbinder im mit der Bau­ gruppen-Leiterplatte 3 nicht verbundenen Zustand. Die Fig. 5B zeigt den elektrischen Verbinder im mit der Baugruppen- Leiterplatte 3 verbundenen Zustand.

Wie aus den Fig. 5A und 5B ersichtlich ist, nimmt die Ver­ bindungseinrichtung 15 in den jeweiligen Zuständen unter­ schiedliche Positionen innerhalb des Kanals 14 ein.

Diese unterschiedlichen Positionen sind jedoch so gewählt, daß der Abstand der Verbindungsvorrichtung 15 von der impe­ danzbestimmenden Wand des Kanals, welche im vorliegenden Aus­ führungsbeispiel die gemäß den Fig. 5A und 5B linke Wand des Kanals ist, beim Wechsel der Position der Verbindungs­ vorrichtung 15 innerhalb des Kanals 14 konstant (im gezeigten Ausführungsbeispiel konstant gleich v) bleibt.

Eine derartige definierte Bewegung der Verbindungsvorrichtung 15 innerhalb des Kanals 14 hat den Vorteil, daß selbst dann, wenn die Verbindungsvorrichtung infolge nicht exakt identisch verarbeiteter Kontaktierungsvorrichtungen beim Einbringen in den Verbindungszustand innerhalb des Kanals unterschiedlich weit verschoben wird, stets für alle Verbindungsvorrichtungen exakt die gewünschte Impedanz erhalten werden kann. Darüber hinaus kann äußerst einfach und bereits vor dem Einbau des elektrischen Verbinders in ein Gerät ein gewünschter Impe­ danzwert des elektrischen Verbinders eingestellt werden.

Die Rückwand-Leiterplatte 2 und die Baugruppen-Leiterplatte 3 können um die Kontaktflecken 21 und 31 in den Figuren nicht gezeigte wallförmige Erhebungen aufweisen. Diese Erhebungen werden aus dielektrischem Material, beispielsweise durch Auf­ spritzen von Kunststoff hergestellt und dienen dazu, die Kon­ taktflächen der Kontaktierungsvorrichtungen des elektrischen Verbinders exakt auf die Kontaktflächen der Kontaktierungs­ vorrichtungen der jeweiligen Leiterplatten zu führen und sie in dieser durch die Erhebung genau definierten Position bzw. Raststellung dauerhaft zu halten. Damit kann auch bei Verwen­ dung von ungenau hergestellten Leiterplatten und/oder elek­ trischen Verbindern stets ein sicherer elektrischer Kontakt erhalten werden.

Wie insbesondere aus der Fig. 1 ersichtlich ist, werden die Verbindungsvorrichtungen 15 im Verbindungszustand über die gesamte Strecke von der Rückwand-Leiterplatte 2 bis zur Bau­ gruppen-Leiterplatte 3 durchgehend in nach allen Seiten ge­ schlossenen Kanälen 14 geführt.

Verwendet man nun als Material für die Gehäuseteile des elek­ trischen Verbinders, d. h. für Böden, Mittelstücke und Deckel ein Metall oder metallbeschichtete Materialien oder Metall enthaltende Materialien wie beispielsweise metallisierte Kunststoffe, d. h. Kunststoffe mit Metalleinlagerungen, und verbindet man diese mit Masse, so werden die Verbindungsvor­ richtungen 15 ähnlich wie bei einer Koaxial-Leitung in abge­ schirmten Tunneln geführt.

Die Verbindung des Gehäuses des elektrischen Verbinders mit Masse erfolgt über zusätzliche Kontaktflächen auf zumindest einer der zu kontaktierenden Leiterplatten, und zwar vorzugs­ weise unter Zwischenschaltung von in den Fig. 6A bis 6C gezeigten Kontaktstreifen zwischen der jeweiligen Leiter­ platte und dem elektrisch leitenden Verbindergehäuse.

Die Fig. 6A und 6B zeigen verschiedene Ausführungsformen des Kontaktstreifens im Ruhezustand bzw. im verbindungsfreien Zustand, wohingegen die Fig. 6C den in der Fig. 6B gezeig­ ten Kontaktstreifen in einem zwischen zwei zu kontaktierenden Flächen eingespannten Zustand zeigt.

Den Ausführungsformen des Kontaktstreifens gemäß den Fig. 6A und 6B ist gemeinsam, daß sie in hoher Dichte wellenartige Verformungen mit federnden Eigenschaften aufweisen, welche im zusammengepreßten Zustand das Bestreben haben, wieder in ihre Ruhestellung zurückzukehren.

Wie insbesondere aus der Fig. 6C ersichtlich ist, ergibt sich beim Zusammendrücken des Kontaktstreifens zwischen den zu kontaktierenden Flächen eine Vielzahl von elastisch ange­ drückten Kontaktpunkten, welche eine gute und zuverlässige Kontaktierung ermöglichen.

Wie erläutert wurde, findet die elektrische Verbindung des elektrischen Verbinders mit den jeweiligen Leiterplatten durch ein mittelbares oder unmittelbares, im wesentlichen frontales Aufeinanderpressen der einander sowohl im noch nicht verbundenen Zustand als auch im verbundenen Zustand im wesentlichen parallel gegenüberliegenden Kontaktflächen für die Nutzsignale und die Masseverbindung statt.

Im Gegensatz zu den herkömmlich als Kontaktierungsvorrichtun­ gen verwendeten Messer- und Federleisten werden der hier be­ schriebene elektrische Verbinder und die jeweils zu kontak­ tierende Leiterplatte durch diese die sichere und zuver­ lässige Kontaktierung bewirkende Andruckkraft voneinander weggedrückt.

Dies läßt sich dazu ausnutzen, eine völlig neue Art von elek­ trischen Verbindern zu schaffen, bei welcher die Qualität der elektrischen Verbindung nicht unlösbar mit der zum Herstellen und zum Lösen der elektrischen Verbindung aufzubringenden Kraft verbunden ist.

Bei den herkömmlichen elektrischen Verbindern, d. h., bei elektrischen Verbindern mit Messer- und Federleisten sind die elektrische und die mechanische Verbindung aneinander ge­ koppelt, denn die Kontaktflächen sind bei diesen elektrischen Verbindern zugleich als mechanische Halteelemente ausgebil­ det, welche den Verbinder in seiner Verbindungsstellung fest­ halten.

Da nun aber, wie vorstehend ausführlich beschrieben wurde, eine Kontaktierungsvorrichtung gefunden wurde, bei der dies gerade nicht der Fall ist, kann die herkömmliche Kopplung zwischen elektrischer und mechanischer Verbindung aufgelöst werden.

Zu diesem Zweck ist es erforderlich, Vorrichtungen oder Hilfsvorrichtungen zum Halten des elektrischen Verbinders in dessen Verbindungsstellung vorzusehen, die örtlich und/oder funktional von den vorstehend beschriebenen Kontaktierungs­ vorrichtungen des elektrischen Verbinders getrennt sind.

Die Rückwand-Leiterplatte 2 weist hierzu, wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, Führungs- und Haltewände 22 mit Arre­ tierungsvorrichtungen 23 zum Halten des elektrischen Verbin­ ders in der Verbindungsstellung auf.

Eine perspektivische Ansicht dieser Führungs- und Haltewände 22 mit den Arretierungsvorrichtungen 23 ist in Fig. 7 ge­ zeigt.

Wie aus der Fig. 7 ersichtlich ist, weisen die Führungswände 22 eine Vielzahl von Arretierungsvorrichtungen 23 auf.

Die Arretierungsvorrichtungen 23 sind als federnde Halte­ lappen ausgebildet, die im Verbindungszustand des elektri­ schen Verbinders mit der Rückwand-Leiterplatte 2 in entspre­ chende Aussparungen des elektrischen Verbinders eingreifen und den elektrischen Verbinder gegen die zwischen den Kon­ taktflächen wirkenden Andruckkräfte definiert in dieser Stellung halten.

Auf diese Weise werden durch verschiedene Vorrichtungen einerseits eine sichere elektrische Verbindung und anderer­ seits eine sichere mechanische Verbindung zwischen der Rück­ wand-Leiterplatte und dem elektrischen Verbinder sicher­ gestellt.

Trotz des beschriebenen sicheren und zuverlässigen mechani­ schen Haltens des elektrischen Verbinders in der Verbindungs­ stellung kann dieser bei entsprechender Betätigung der Arre­ tierungsvorrichtungen 23 ohne Kraftaufwand von der Rückwand- Leiterplatte abgezogen werden, denn zum einen werden die zu kontaktierenden Kontaktierungsvorrichtungen nach Lösen der Arretierung nicht aneinander festgehalten, und zum anderen sind, wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, die Führungs- und Haltewände 22 der Rückwand-Leiterplatte so ausgebildet, daß hierdurch auch keine der Entfernung des elektrischen Verbin­ ders nennenswert entgegenstehende Kräfte wie Reibungskräfte und dergleichen gebildet werden.

Damit auch zwischen der Baugruppen-Leiterplatte 3 und dem elektrischen Verbinder eine einerseits sichere und zuver­ lässige, andererseits aber auch leicht lösbare Verbindung erzielbar ist, sind die die Baugruppen-Leiterplatte 3 um­ schließenden und diese beidseitig kontaktierenden Hälften des elektrischen Verbinders relativ zueinander derart bewegbar, daß sie zwei definierte Stellungen einnehmen können, durch welche die gestellten Anforderungen erfüllbar sind.

Zur Erläuterung dessen wird nachfolgend insbesondere auf die eingangs bereits beschriebene Fig. 1 und auf die Fig. 8 Be­ zug genommen.

Die Fig. 8 zeigt eine schematische Querschnittsansicht des in Fig. 1 in der Verbindungsstellung gezeigten elektrischen Verbinders in einer Montagestellung.

Die eine der vorstehend erwähnten zwei definierten Stellungen der Hälften des elektrischen Verbinders, nämlich die gerade schon erwähnte Verbindungsstellung, ist in der Fig. 1 ge­ zeigt. In dieser Stellung wird die Baugruppen-Leiterplatte 3 in einer definierten Position zwischen den Hälften des elek­ trischen Verbinders gehalten, und hierbei werden sowohl die zur Nutzsignalübertragung dienenden Kontaktflächen der Ver­ bindungsvorrichtungen 15 des elektrischen Verbinders als auch die zur Verbindung des Verbindergehäuses mit Masse vorgesehe­ nen Kontaktflächen des elektrischen Verbinders, letztere un­ ter Zwischenschaltung der vorstehend bereits erläuterten Kon­ taktstreifen, auf die entsprechenden Kontaktflächen der Bau­ gruppen-Leiterplatte gedrückt.

Die andere der vorstehend erwähnten zwei definierten Stellun­ gen der Hälften des elektrischen Verbinders, nämlich die Mon­ tagestellung ist in der Fig. 8 gezeigt. In dieser Stellung sind die Hälften des elektrischen Verbinders an dem der Bau­ gruppen-Leiterplatte zugewandten Ende voneinander wegbewegt, wobei beim Wegbewegen, d. h. beim Lösen der mechanischen Ver­ bindung automatisch und praktisch ohne zusätzlichen Kraftauf­ wand gleichzeitig auch die elektrischen Verbindungen zwischen dem elektrischen Verbinder und der Baugruppen-Leiterplatte gelöst werden und die Baugruppen-Leiterplatte zum Herausneh­ men derselben aus dem elektrischen Verbinder oder zum Einfüh­ ren derselben in den elektrischen Verbinder völlig frei be­ weglich wird.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind, wie in Fig. 8 ge­ zeigt ist, im Montagezustand auch alle elektrischen Verbin­ dungen zwischen den elektrischen Verbinder und der Rückwand- Leiterplatte gelöst.

Dies muß jedoch nicht der Fall sein. Entscheidend ist in die­ sem Zusammenhang vielmehr, daß die elektrischen und mechani­ schen Verbindungen zwischen dem elektrischen Verbinder und der Baugruppen-Leiterplatte so weit gelöst sind, daß die Bau­ gruppen-Leiterplatte ohne Kraftaufwand herausnehmbar oder einführbar ist.

Damit die Baugruppen-Leiterplatte in der in der Fig. 1 ge­ zeigten Verbindungsstellung des elektrischen Verbinder stets in einer genau definierten Lage gehalten wird, weist letzte­ rer, wie insbesondere aus den Fig. l und 8, aber teilweise auch aus der Fig. 3 ersichtlich ist, eine durch eine ent­ sprechende Ausbildung der jeweiligen Deckel und Mittelstücke gebildete Aussparung zur Aufnahme der Baugruppen-Leiterplatte zwischen den Hälften des elektrischen Verbinders, einen durch die Böden 11a und 11b gebildeten Leiterplatten-Anschlag und an den Hälften des elektrischen Verbinders vorgesehene Arre­ tiervorsprünge 17 auf.

Die für die Leiterplatte vorgesehene Aussparung im elektri­ schen Verbinder weist in der Verbindungsstellung des elektri­ schen Verbinders eine im wesentlichen der Dicke der zu kon­ taktierenden Leiterplatte entsprechende Dicke auf; sie ist vorzugsweise so bemessen, daß die zu kontaktierende Leiter­ platte in der Verbindungsstellung des elektrischen Verbinders zwischen dessen Hälften eingeklemmt ist.

Die Arretiervorsprünge 17 greifen in der Verbindungsstellung des elektrischen Verbinders in entsprechende Aussparungen 32 in der Baugruppen-Leiterplatte 3 ein und tragen auf diese Weise dazu bei, daß die Leiterplatte in der Verbindungs­ stellung des elektrischen Verbinders an einer genau definier­ ten Position unverrückbar arretiert ist.

Damit die relativ zueinander beweglichen Hälften des elektri­ schen Verbinders die Verbindungsstellung beibehalten, ist ein in den Figuren nicht gezeigter Verriegelungsmechanismus vor­ gesehen, welcher in der Verbindungsstellung des elektrischen Verbinders so betätigt ist, daß die Hälften des elektrischen Verbinders ihre in der Verbindungsstellung zueinander einge­ nommene Stellung nicht verlassen können.

Der Verriegelungsmechanismus kann beispielsweise ein Schraub­ bolzen oder ein funktionsmäßig den Führungs- und Haltewänden 22 mit den Arretiervorrichtungen 23 entsprechendes Gebilde sein.

Die Baugruppen-Leiterplatte ist somit in der Verbindungs­ stellung des elektrischen Verbinders mit diesem sicher und zuverlässig verbindbar.

In der Verbindungsstellung des elektrischen Verbinders ist es jedoch nicht möglich, die Verbindung zwischen dem elektri­ schen Verbinder und der Baugruppen-Leiterplatte ohne Zerstö­ rung des elektrischen Verbinders und/oder der Baugruppen- Leiterplatte zu lösen.

Zu diesem Zweck muß der elektrische Verbinder in die Montage­ stellung gebracht werden.

Hierzu muß zunächst der vorstehend bereits erwähnte, in den Figuren nicht gezeigte Verriegelungsmechanismus zur Verriege­ lung der Hälften des elektrischen Verbinders in der Verriege­ lungsstellung gelöst werden.

Nachdem dies geschehen ist, können die Hälften des elektri­ schen Verbinders in die in der Fig. 8 gezeigte Montage­ stellung bewegt werden, in welcher, wie vorstehend bereits erläutert wurde und wie auch aus der Fig. 8 ersichtlich ist, die mechanische und elektrische Verbindung zwischen dem elek­ trischen Verbinder und der Baugruppen-Leiterplatte gelöst sind und damit ein problemloses Entfernen oder Austauschen der Baugruppen-Leiterplatte möglich ist.

Das Bringen des elektrischen Verbinders in die Montage­ stellung erfolgt im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch Aufklappen der beiden Hälften des elektrischen Verbinders. Beim Aufklappen des elektrischen Verbinders kann dieser im vorliegenden Ausführungsbeispiel auf die Rückwand-Leiter­ platte aufgesteckt sein bzw. bleiben.

Die jeweiligen Hälften des elektrischen Verbinders werden dabei jeweils um die in die entsprechenden Aussparungen des elektrischen Verbinders eingreifenden Endabschnitte der Arre­ tiervorrichtungen 23 der Führungs- und Haltewände 22 gedreht bzw. geschwenkt.

Bedingt durch die Veränderung der äußeren Form des elektri­ schen Verbinders beim Aufklappen kann sich dabei jedoch auch die Lage der Endabschnitte der Arretiervorrichtungen 23 ver­ ändern, so daß die genannten Drehpunkte in der Regel keine ortsfesten Drehpunkte sein werden.

Beim Zusammen- und Auseinanderklappen der ersten Hälfte und der zweiten Hälfte des elektrischen Verbinders werden die Hälften um jeweilige Endabschnitte der Arretiervorrichtungen 23 in zueinander entgegengesetzten Richtungen geschwenkt. Da die jeweils als Drehpunkte wirkenden Arretiervorrichtungen 23 nie die entsprechenden Aussparungen im Verbindergehäuse ver­ lassen, können die Hälften des elektrischen Verbinders weder im Verbindungszustand noch im Montagezustand des elektrischen Verbinders aus den Führungs- und Haltewänden 22 herausfallen.

Damit der elektrische Verbinder im auf die Rückwand-Leiter­ platte aufgesteckten Zustand aufklappbar ist, müssen auch die Führungs- und Haltewände entsprechend ausgebildet sein. D.h., sie müssen, wie insbesondere aus den Fig. 1 und 8, aber auch aus Fig. 7 ersichtlich ist, in dem von der Rückwand- Leiterplatte entfernten Endabschnitt eine sich aufweitende Form aufweisen, um so dem elektrischen Verbinder den für die Aufklappbewegung erforderlichen Freiraum zur Verfügung zu stellen.

Sowohl bei der beschriebenen Verbindung zwischen dem elektri­ schen Verbinder und der Rückwand-Leiterplatte als auch bei der beschriebenen Verbindung zwischen dem elektrischen Ver­ binder und der Baugruppen-Leiterplatte sind die die elektri­ sche Verbindung und die die mechanische Verbindung bewirken­ den Elemente örtlich und funktional voneinander getrennt.

Die Folge ist, daß die elektrische Verbindung und die mecha­ nische Verbindung ohne unmittelbare Einflußnahme aufeinander und unabhängig voneinander ausgestaltbar und dimensionierbar sind.

Der erfindungsgemäße elektrische Verbinder ermöglicht eine zuverlässige und sichere elektrische Verbindung und gleich­ zeitig die Reduzierung der beim Herstellen und Lösen der Ver­ bindung aufzubringenden Kraft auf ein Minimum.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen des elektri­ schen Verbinders bezogen sich stets auf die Übertragung von asymmetrischen Signalen, d. h. auf die Übertragung der Signale über einen Innenleiter in Form der Verbindungsvorrichtung und einen Außenleiter in Form der elektrisch leitenden Kanal­ wände.

Der erfindungsgemäße elektrische Verbinder kann jedoch auch zur Übertragung symmetrischer Signale ausgelegt sein. In die­ sem Fall wären pro Kanal zwei parallele Innenleiter in Form von zwei parallel laufenden Verbindungsvorrichtungen vorzuse­ hen.

Das Vorsehen von zwei im Kanal parallel laufenden Verbin­ dungsvorrichtungen erfordert eine veränderte Einstellung und Einhaltung des Impedanzwertes. Dieser ergibt sich in diesem Fall aus dem Abstand zwischen den beiden Verbindungsvorrich­ tungen und den Abständen zwischen den Leitern und den Kanal­ wänden.

Eine weitere Abwandlung der Erfindung betrifft die Erzeugung der die zu kontaktierenden Kontaktflächen im Verbindungszu­ stand jeweils aufeinanderpressenden Kraft.

Bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen wurde stets davon ausgegangen, daß diese Kraft von den jeweiligen Verbin­ dungsvorrichtungen selbst erzeugt wird.

Statt dessen oder ergänzend hierzu kann jedoch auch vorgesehen werden, die Kraft von den jeweiligen Kontaktierungsvorrich­ tungen der externen Anschlüsse oder durch an beliebiger Stelle angeordnete Hilfselemente aufzubringen.

Der beschriebene elektrische Verbinder ist aufgrund der ört­ lichen und/oder funktionalen Trennung von elektrischen und mechanischen Verbindungskomponenten nahezu kraftlos betätig­ bar und dennoch äußerst einfach und billig herstell- und mon­ tierbar.

Claims (12)

1. Elektrischer Leiterplattenverbinder zum elektrischen Verbinden einer ersten Leiterplatte (2) und einer dazu senk­ recht stehenden zweiten Leiterplatte (3), mit zwei Teilen (11a, 12a, 13a, 15; 11b, 12b, 13b, 15), die nebeneinander in eine zur Montage auf die erste Leiterplatte vorgesehene Haltevorrichtung (22, 23) einsetzbar sind und in diesem Zustand ohne Trennung von der Haltevorrichtung zwischen einer auseinandergeklappten Montagestellung, die ein Einlegen der zweiten Leiterplatte zwischen die beiden Leiterplatten­ verbinder-Teile ermöglicht, und einer zusammengeklappten Verbindungsstellung hin- und herbewegt werden können.

2. Elektrischer Leiterplattenverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (22, 23) auf der ersten Leiterplatte (2) befestigbare Führungs- und Haltewände (22) umfaßt.

3. Elektrischer Leiterplattenverbinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Aussparungen aufweist, in welche Arretierungs­ vorrichtungen (23) der Führungs- und Haltewände (22) ein­ greifen können.

4. Elektrischer Leiterplattenverbinder nach einem der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplattenverbinder-Teile (11a, 12a, 13a, 15; 11b, 12b, 13b, 15) symmetrisch aufgebaute Leiterplattenverbinder- Hälften sind.

5. Elektrischer Leiterplattenverbinder nach einem der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplattenverbinder-Teile (11a, 12a, 13a, 15; 11b, 12b, 13b, 15) dazu ausgelegt sind, in der Verbindungsstellung einen Teil der zweiten Leiterplatte (3) zwischen sich einzu­ klemmen.

6. Elektrischer Leiterplattenverbinder nach einem der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder beide Leiterplattenverbinder-Teile (11a, 12a, 13a, 15; 11b, 12b, 13b, 15) Vorsprünge (17) aufweisen, welche dazu ausgelegt sind, in der Verbindungsstellung in Aussparun­ gen (32) der zweiten Leiterplatte (3) einzugreifen.

7. Elektrischer Leiterplattenverbinder nach einem der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente des elektrischen Leiterplattenverbin­ ders (1) zur Kontaktierung von auf der ersten und/oder der zweiten Leiterplatte (2, 3) ausgebildeten Oberflächenkontak­ ten ausgelegt sind.

8. Elektrischer Leiterplattenverbinder nach einem der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß einander zugeordnete Kontaktelemente des elektrischen Leiterplattenverbinders (1) über Verbindungsvorrichtungen (15) miteinander verbunden sind, welche in Kanälen (14) ge­ führt sind, die im Verbindungszustand des elektrischen Leiterplattenverbinders (1) von Leiterplattenoberfläche zu Leiterplattenoberfläche durchgehend verlaufen.

9. Elektrischer Leiterplattenverbinder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände der Kanäle (14) aus Metall enthaltendem Mate­ rial gebildet sind.

10. Elektrischer Leiterplattenverbinder nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände der Kanäle (14) elektrisch mit Masse verbunden sind.

11. Elektrischer Leiterplattenverbinder nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß Halterungen (16a, 16b) vorgesehen sind, durch die die Verbindungsvorrichtungen (15) in den Kanälen (14) derart fixiert sind, daß ein Verschieben der Verbindungsvorrichtun­ gen längs der Kanäle unterbunden ist, andere Bewegungen aber teilweise möglich sind.

12. Elektrischer Leiterplattenverbinder nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsvorrichtungen (15) in den Kanälen (14) so fixiert sind, daß bei der beim Einbringen des elektrischen Leiterplattenverbinders (1) in den Verbindungszustand statt­ findenden Bewegung der Verbindungsvorrichtung (15) deren Ab­ stand zu einer impedanzbestimmenden Wand des Kanals (14) kon­ stant gehalten wird.