DE2320202A1 - Anordnung zur wechselseitigen elektrischen verbindung einer mehrzahl von bauteiletraegern (z.b. von gedruckten leiterplatten) - Google Patents

Description

• Anordnung zur wechselseitigen elektrischen Verbindung einer Mehrzahl von Bauteileträgern (z.B. von gedruckten Leiterplatten), Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur wechselseitigen elektrischen Verbindung einer Mehrzahl von einen Verbund bildenden Bauteileträgern (z.B. von gedruckten LeIterpla#teii) die je mit ols Verbirdungsleisten a#sgebi#deten Kont:iktj erun#seinrichtungen (z.B. Steckerleisten) ausgestattet sind.
• Bauteileträger (z.B. gedruckte Leiterpiatten) werden häufig als sogenannte Flachbaugruppen in Baugruppenrahmen eingeschoben. Die elektrische Verbindung zwischen benachbarter Baugruppen sowie mit der übrigen Geräteverdrahtung erfolgt dabei über an einer Längsseite des Bautoileträgers angeordnete als Verbindungsleisten aus#ebildete Kont2ktierungseinrichtungen. Sind diese Verbindungsleisten Teil eines Steckverbinders, müssen notwendigerweise die Einsteckrichtung des Steckverbinders und die Einschubrichtung des Bauteileträgers miteinander übereinstimmen. Die Anzahl der möglichen Steckkontakte ist durch die Länge der den Steckverbinder tragenden Seite des Bau+eileträgers begrenzt.
• Zur Erhöhung der Kontaktzahl ist es bekannt, nicht die in Einschubrichtung vordere Seite des Bauteileträgers sonderneine der parallel zur Einschubrichtung verlaufenden Seiten als Kontaktierungsseite zu verwenden. Da bei-derartigen Bauteileträgern die Einbautiefe im allgemeinen größer ist als ihre Einbauhöhe, besteht auf diese Weise eine größere Seitenlänge für die Kontaktierungseinrichtung zur Verfügung. Als Kontaktierungseinrichtung können hierbei selbstverständlich keine Steckerleisten verwendet werden, da die Steckrichtung nicht mit der Einschubrichtung übereinstimmen würde. Man bedient sich stattdessen sogenannter Andruckverbinder, das sind Kontaktierungseinrichtungen, die eine praktisch kräftefreie =Relativbewegung der beiden Kontaktierungspartner ermöglichen, und bei denen die elektrische Verbindung durch das Verformen geeignet ausgebildeter Kontaktfedern bewirkt wird.
• Die genannten Kontaktierungseinrichtungen dienen - wie bereits erwähnt - sowohl zur externen elektrischen Verbindung jedes Bauteileträgers, d.h. zu seiner Verbindung mit der übrigen Geräteverdrahtung als auch zur internen elektrischen Verbindung zwischen benachbarten Bauteileträgern und gegebenenfalls zur internen elektrischen Verbindung innerhalb eines und desselben Bauteileträgers, Aus den sehr hohen Arbeitsgeschwindigkeiten und der damit verbundenen kurzen Zykluszeit moderner Bauelemente und Geräte ergibt sich aus elektrischen Gründen die Notwendigkeit, die Leitungslängen interner Verbindungen in entsprechendem Maße zu reduzieren. Die naheliegende Möglichkeit, dieses Ziel zu erreichen.besteht darin, die elektrischen Bauelemente möglichst kompakt auf den Bauteileträgern anzuordnen. Diesem Vorgehen sind jedoch Grenzen gesetzt, die sich insbesondere aus der erlaubten Packungsdichte der Bauelemente ergeben. Wenn unmittelbar zusammenwirkende elektrische Bauelemente auf ander benachbarten Bauteileträgern angeordnet sind, müssen die elektrischen Verbindungen zwischen ihnen über die erwähnten an einer Seite des Bauteileträgers angeordneten Kontaktierungseinrichtungen verlaufen. Zur Vermeidung unerwünscht großer Weglängen müssen daher bestimmte Bauelemente in möglichst geringem Abstand von den Kontaktierungseinrichtungen algeordnet werden. Es ist selbstverständlich, daß eine derartige bevorzugte räumliche Anordnung bestimmter Bauelemente nur in begrenztem Maße möglich ist.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu schaffen, bei der möglichst viele Bauelemente benachbarter Bauteileträger über möglichst Rurze Leitungszüge miteinander sind zu ver#in#e$5. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß wenigstens ein Teil der Bauteileträger mit wenigstens zwei an unterschiedlichen Seiten angeordneten Kontaktierungseinrichtungen versehen ist, derart daß die Gesamtheit dieser Kontaktierungseinrichtungen-in wenigstens zwei zueinander nicht parallelen Ebenen angeordnet ist.
• Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Kontaktierungseinrichtungen der Bauteileträger vorzugsweise als Steckverbinder ausgebildet und die entsprechenden Gegenstecker aller jeweils in einer Ebene angeordneten Steckverbinder durch ein gemeinsames Rahmenteil konstruktiv miteinander verbunden und innerhalb dieses Rahmenteils unabhängig voneinander in Ein-.
• steckrichtung verschiebbar.
• Die elektrische Verdrahtung zwischen den innerhalb eines Rahmenteils angeordneten Gegensteckern wird vorzugsweise durch ein flexibles Formkabel gebildet.
• Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist es jedoch auch möglich, daß das Rahmenteil im wesentlichen durch eine gedruckte Schaltungsplatte gebildet ist, deren Leiterbahnen und/oder Kontaktierungspunkte über flexible Leiter mit den elektrischen Anschlüssen der durch das Rahmenteil zusammengefaßten GegexXstecker verbunden sind.
• Die durch ein Rahmenteil zusammengefaßten Gegenstecker können entweder ausschließlich der Verdrahtung zwischen den Bauteileträgern dienen, sie können jedoch auch gleichzeitig als ein eine Mehrzahl von Bauteileträgern erfassender Systemstecker zur elektrischen Verbindung mit der übrigen Geräteverdrahtung verwendet werden.
• Die unabhängige Verschiebbarkeit der Gegenstecker erniöglicht eine kraftsparende Einzelbetätigung sämtlicher durch ein Rahmenteil zusammengefaßter Steckverbinder.
• Wenn die einzelnen Bauteileträger (zB.gedruckte Leiterplatten) einen festen Verbund bilden, also nicht in Baugruppenrahmen einschiebbar sind, wird der gegenseitige Abstand benachbarter Bauteileträger gemäß einer Weiterbildung der Erfindung durch an dem Rahmenteil angebrachte Führungselemente fixiert.
• Die Führungselemente können als Nuten in dem Rahmenteil ausgebildet sein, in die Kantenteile der Bauteileträger hineinragen.
• Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung können die Bauteileträger mit Führungsstifen versehen sein, die in entsprechende Führungsöffnungen des Rahmenteils hineinragen.
• Diese Ausbildung ist mit dem Vorteil verbunden, daß die Führungsstife gleichzeitig als Führungselemente zur Langsführung in Steckrichtung der auf einem Rahmenteil angeordneten Gegenstecker dienen können.
• Die Längsführung der Gegenstecker in Steckrichtung kann jedoch gemäß einer anderen Weiterbildung auch durch an dem Rahmenteil vorgesehene Nuten und/oder durch an den Gegensteckern vorgesehene Bolzen bewirkt werden, die mit entsprechenden an den Gegensteckern vorgesehenen Lappen bzw.
• mit in dem Rahmenteil vorgesehenen Bohrungen zusammenwirken.
• Wenn an den Gegensteckern Ausnehmungen oder Vorsprünge vorgesehen sind, die Angriffspunkte für ein hebelartiges, sich auf dem Rahmenteil oder den genannten Führungsstiften abstützendes Werkzeug zum Lösen der Steckverbindung bilden, wird durch diesen erzwungenen Einsatz von speziellen Werkzeugen ein Schutz gegen mechanische Beschädigung beim Stecken erreicht.
• Im folgenden wird die Erfindung anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert: Fig. 1 veranschaulicht das der Erfindung zugrundeliegende Prinzip, die Fig. 2 und 3 zeigen in vertikal geschnittener Darstellung bzw. in Aufsicht einen Ausschnitt aus einem die Steckverbinder benachbarter Bauteileträger zusammenfassenden Rahmenteil, die Fig. 4 und 5 zeigen in Seitenansicht bzw. in Aufsicht die Führungseiemente zur Lagefixierung der Bauteileträger sowie zur Längsführung der Gegenstecker in Einsteckrichtung, die Fig. 6 und 7 zeigen eine andere Ausführungsform der Führungselemente, in den Fig. 8 bis 11 schließlich ist die Handhabung der in den Fig. 4 bis 7 dargestellten Anordnungen veranschaulicht.
• In Fig. 1 ist eine Baugruppe dargestellt, die aus einer Mehrzahl von parallel zueinander verlaufenden einen festen Verbund bildenden Bauteileträgern 1 besteht. Auf einem dieser Bauteileträger 1 sind weitere Bauteileträger 1a angeordnet, die im wesentlichen senkrecht zu den erstgenannten Bauteileträgern 1 verlaufen. Die Bauteileträger 1 tragen an unterschiedlichen senkrecht zueinander verlaufenden Seiten Kontaktierungseinrichtungen, z.B. Steckverbinder 2. Benachbarte in einer Ebene liegende Steckverbinder 2 sind durch eine flexible Verdrahtung, z.B. durch eine Verdrahtungsmatte 5 miteinander verbunden. Durch die Anordnung der Kontaktierungseinrichtungen in unterschiedlichen nicht zueinander parallelen Ebenen können die elektrisch wirksamen Leitungslängen zwischen benachbarten Bauteileträgern zum Teil erheblich verktirzt werden. Die je in einer Ebene liegenden Kontaktierungsein richtungen sind konstruktiv durch ein Rahmenteil 3 miteinander verbunden. Die einzelnen als Stecirverbinder ausgebildeten Kontaktierungseinrichtungen 2 sind unabhängig voneinander in geeigneten Führungen des Rahmenteils 3 in Steckrichtung bewegbar. Die unterschiedlichen Rahmenteilen angehörenden Kontaktierungseinrichtungen können über eine geeignete Zwischenverdrahtung 6 miteinander verbunden sein.
• Die Kontaktierungseinrichtungen eines Rahmenteils können jedoch auch über geeignete elektrische Leiter 4 mit der übrigen Geräteverdrahtung verbunden sein.
• In den Fig. 2 und 3 ist ein Ausführungsbeispiel der Verdrahtung zwischen den einzelnen Kontaktierungseinrichtungen 2 einer Mehrzahl von Bauteileträgern 1 dargestellt. Jede Kontaktierungseinrichtung 2 besteht aus einem Steckverbinder 9 mit einem entsprechenden Gegenstecker 8. Die Steçkverbinder 9 sind fest mit den Bauteileträgern 1 verbunden. Die Gegenstecker 8 sind in Steckrichtung verschiebbar in Ausnehmurgen einer Isolierstoffplatte 7 angeordnet. Diese Isolierstoffplatte 7 trägt Kontaktierungspunkte, z.B. Lötstifte oder Anschlußstife für Wickelverbindungen 10, die über flexible Leiter 11 mit Anschlußstiften 12 der Gegenstecker 8 verbunden sind. Auf diese Weise läßt sich praktisch jede beliebige Verdrahtung zwischen den Bauteileträgern 1 realisieren.
• In den Fig. 4 und 5 ist ein Ausführungsbeispiel der Steckverbinderführung in Seitenansicht bzw. in Aufsicht dargestellt.
• Das Rahmenteil 3, das ein im wesentlichen U-förmiges Profil besitzt, ist mit Schlitzen 14 versehen, die parallel zur Ebene des Bauteileträgers 1 verlaufen und in die ein Führung#steil 15 mit einem abgebogenen Ansatz hineinragt. Dieses Führungsteil 15 ist andererseits so abgewinkelt, daß es mit Ffflirungsstifen 13, die an dem Bauteileträger 1 befestigt sind, zusammenwirkt. Durch das Zusammenwirken der Führungsstifte 13 mit dem Führungsteil 15 und den Schlitzen 14 ist einerseits der Abstand benachbarter Bauteileträger 1 fixiert, andererseits ist die Verschiebbarkeit des Gegensteckers 8 in Steckrichtung gewährleistet. Der Gegenstecker 8 ragt in Ausnehmungen 17 des Führungsteils 15 und kann deshalb zusammen mit diesem bewegt werden. Weitere Ausnehmungen 18 des Führungsteils 15 dienen zur Aufnahme hakenförmiger Elemente 20 (Fig. 8) eines Werkzeugs 19, das zum Abziehen des Gegensteckers 8 vorgesehen ist, Das Werkzeug 19 stützt sich über Stifte 21 auf den Führungsstiften 13 ab. Ihr Endbereich ist konkav ausgebildet, so daß sie zusammen mit den Führungsstiften 13 ein Pfannengelenk bilden.
• In den Fig. 6 und 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Führung der Steckverbinder dargestellt. Das Rahmenteil 3 weist bei dieser Ausführung ein im wesentlichen L-förmiges Profil auf, das wieder mit parallel zur Ebene des Bauteileträgers 1 verlaufenden Längsnuten 25 versehen ist. Der Gegenstecker 8 ist mit Führungsteilen 24 verbunden, die Lappen aufweisen, welche in die Längsnuten 25 hineinragen. Der in die Ebene der Steckverbinder abgewinkelte Teil des Rahmenprofils 3 trägt Bohrungen 23, durch die Schraubenbolzen 22 geführt sind, die mit dem Gegenstecker 8 verbunden sind.
• Nach Herstellung der Steckverbindung zwischen den Verbindungspartnern 8 und 9 ist der gegenseitige Abstand benachbarter Bauteileträger 1 durch die Nuten 25 im Rahmenprofil 3 fixiert.
• Die über das Rahmenprofil 3 hinausragenden Enden der Schraubenbolzen 22 ragen über das Rahmenprofil 3 hinaus und können mittels eines geeigneten Werkzeugs 26 (Fig. 10 und 11) von dessen hebelartig abgebogenem Ende 27 erfaßt werden. Beim Lösen der Stecltverbindung stützt sich das Werkzeug unmittelbar auf dem Rahmenprofil 3 ab.
• Das Werkzeug 26 trägt an seinem anderen Ende eine im wesentlichen U-förmige Öffnung 28. Mit Hilfe dieser Öffnung 28 kann auf die Schraubenbolzen 25 eines Steckverbinders ein gleichmässiger Druck ausgeübt werden (Fig. 11 rechte Seite) durch den die kontaktgebende Verbindung zwischen den Verbindungspartnern 8 und 9 hergestellt wird.
• 12 Patentansprüche / 11 Figuren

Claims (12)

1. P a t e n t a n s p r u o h e 1.)Anordnung zur wechselseitigen elektrischen Verbindung einer Mehrzahl von einen Verbund bildenden Bauteileträgern (z.B. von gedruckten Leiterplatten), die je mit als Verbindungsleisten ausgebildeten Kontaktierungseinrichtungen (z.B. Steckverbindern) ausgestattet sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß wenigstens ein Teil der Bauteileträger (1) mit wenigstens zwei an unterschiedlichen Seiten angeordneten Kontaktierungseinrichtungen (2) versehen ist, derart daß die Gesamtheit dieser Kontaktierungseinrichtungen (2) in wenigstens zwei zueinander nicht parallelen Ebenen angeordnet ist (Fig. 1).
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Kontaktierungseinrichtungen (2) der Bauteileträger (1) als Steckverbinder (8, 9) ausgebildet sind, daß die Gegenstecker (8) aller jeweils in einer Ebene angeordneten Steckverbinder (8, 9) durch ein gemeinsames Rahmenteil (3) konstruktiv miteinander verbunden sind und daß sie innerhalb dieses Rahmenteils (3) unabhängig voneinander in Einsteckrichtung verschiebbar sind.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die elektrische Verdrahtung (5) zwischen den innerhalb eines Rahmenteils (3) angeordneten Gegensteckern (8) durch ein flexibles Formkabel gebildet ist.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c hn e t , daß das Rahmenteil (3) im wesentlichen durch eine gedruckte Schaltungsplatte gebildet ist, deren Leiterbahnen und/oder Kontaktierungspunkte über flexible Leiter mit den elektrischen Anschlüssen der durch das Rahmenteil (3) zusammengefaßten Gegenstecker (8) verbunden sind.
5. 5. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß das Rahmenteil (3) im wesentlichen aus einer Anschluß stifte tragenden Isolierstoffplatte (7) gebildet ist, deren Anschlußstifte (10) über mittels Wickelverbindung kontaktierte Leiter (11) mit Anschlüssen (12) der durch das Rahmenteil (7) zusammengefaßten Gegenstecker (8) verbunden sind.
6. 6. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die je in verschiedenen Rahmenteilen (3) zusammengefaßten in unterschiedlichen nicht zueinander parallelen Ebenen befindlichen Gegenstecker (8) durch eine flexible Leiteranordnung (6) miteinander verbunden sind.
7. 7.- Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die Bauteileträger (1) einen festen Verbund bilden und daß der gegenseitige Abstand benachbarter Bauteileträger (1) durch an dem genannten Rahmenteil angebrachte Führungselemente (14; 25) fixiert ist.
8. 8. Anordnung nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Führungselemente als Nuten (14, 25) in dem Rahmenteil (3) ausgebildet sind, in die Kantenteile der Bauteileträger (1) hineinragen.
9. 9. Anordnung nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n- -z e i c h n e t , daß die Bauteileträger mit Führungsstiften (13) versehen sind, die in entsprechende Führungsöffnungen des Rahmenteils hineinragen.
10. 10. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Führungsstifte (13) gleichzeitig als Führulgselemente zur Längsführung in Steckrichtung der auf einem Rahmenteil (3) angeordneten Gegenstecker (8) dienen.
11. 11 Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Längsführung der Gegenstecker in Steckrichtung durch an dem Rahmenteil vorgesehene Nuten (14, 25) und/oder durch an den Gegensteckern vorgesehene Bolzen (22) bewirkt ist, die mit entsprechenden an den Gegensteckern vorgesehenen Lappen ("24) bzw. mit in dem Rahmenteil (3) vorgesehenen Bohrungen (23) zusammenwirken.
12. 12. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß an den Gegensteckern (8) Ausnehmungen (18) oder Vorsprünge vorgesehen sind, die Angriffspunkte für ein hebelartiges, sich auf dem Rahmenteil (3) oder den genannten Führungsstiften (15) abstützen#des Werkzeug (19 bzw. 26) zum Lösen der Steckverbindung bilden.

    L e e r s e i t e