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Die Erfindung betrifft eine Verbinderanordnung gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1, die zur Verbindung zweier gedruckter Schaltungsplatten geeignet ist.
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Bei einer aus der GB-PS 12 37 406 bekannten, als Randverbinder für gedruckte Schaltungsplatten konzipierten Verbinderanordnung dieser Art könnte man die Befestigungsabschnitte der Kontakte an einer weiteren gedruckten Schaltungsplatte befestigen, obwohl dies in dieser Druckschrift nicht erwähnt ist. Bei dieser Verwendungsart, bei welcher die Verbinderanordnung auf der weiteren Schaltungsplatte, im folgenden Mutter-Schaltungsplatte genannt, befestigt ist, besteht die Gefahr einer Beeinträchtigung oder gar Beschädigung der Verbindung zwischen den einzelnen Kontakten und den Verbindungstellen der Mutter-Schaltungsplatte. Solche Beeinträchtigungen oder Beschädigungen könnten dadurch verursacht werden, daß die Kontakte infolge ihrer Vorspannung oder durch Kräfte, die beim Einschieben der anderen Schaltungsplatte, nachfolgend Tochter-Schaltungsplatte genannt, auf die Kontakte wirken, an der Preßsitz- oder Lötverbindung mit der Mutter-Schaltungsplatte in Bewegung gebracht werden, so daß der Preßsitz locker wird oder das Lötmaterial brüchig wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbinderanordnung der eingangs angegebenen Art verfügbar zu machen, bei der sich mechanische Vorspannungen der Kontakte oder zu Bewegungen der Kontakte führende Kräfte nicht auf die Verbindung zwischen den Kontakten und der Mutter-Schaltungsplatte auswirken können.
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Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben und kann gemäß Anspruch 2 vorteilhaft weitergebildet werden.
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Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen kommt man zu einer Verbinderanordnung, bei der jeder Kontakt jederzeit an vier Stellen entlang seiner Länge abgestützt wird. Bei diesen vier Stellen handelt es sich um:
- 1. Die Verbindung zwischen dem Befestigungsbereich des Kontaktes und der gedruckten Mutter-Schaltungsplatte, wobei mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen genau diese Verbindung vor Beeinträchtigungen oder gar Beschädigungen geschützt werden soll;
- 2. Die Lagerung des freien Endbereiches des Kontaktes auf dem jeweiligen Barrierenteil, wobei diese Lagerung bei Einstecken einer Tochter-Schaltungsplatte durch die Lagerung des gewölbten Kontaktbereichs auf dieser Tochter-Schaltungsplatte ersetzt wird;
- 3. Die Lagerung, die durch den seitlichen Vorsprung am Kontakt gebildet wird, wobei sich dieser Vorsprung am entsprechenden Wandbereich des Verbindergehäuses abstützt; und
- 4. Die Lagerung der Schulterteile des Kontaktes an derjenigen Schlitzwand, die dem Wandbereich entgegengesetzt ist, an dem sich der seitliche Vorsprung des Kontaktes abstützt.
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Eine derartige Abstützung des Kontaktes an vier Stellen gewährleistet, daß die Verbindung zwischen dem Befestigungsbereich des Kontaktes und der gedruckten Mutter-Schaltungsplatte jederzeit von irgendwelchen Biegemomentspannungen entlastet ist, da solche Spannungen an den anderen Lagerungsstellen aufgefangen werden.
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Die Vorsprünge an den Kontakten führen zu einer vorteilhaften Erhöhung der Vorspannung der Kontakte, was einem guten elektrischen Kontakt der Kontaktbereiche mit den Leiterbahnen der Tochter-Schaltungsplatte zugute kommt.
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Eine Verbinderanordnung mit Mehrpunkt-Kontaktabstützung ist zwar aus der DE-OS 15 40 277 bekannt, dort allerdings nur für einen Plattenrandverbinder, bei dem die Befestigungsabschnitte der Kontakte in ihrem aus dem Verbindergehäuse herausragenden Bereich mit Verrastungsdornen versehen sind, um sie an dem Verbindergehäuse gegen ein Herausrutschen zur Seite der freien Endbereiche zu sichern, wodurch sich diese Verbinderanordnung nicht für die Befestigung auf einer Mutter-Schaltungsplatte eignet. Dies auch deswegen, weil die Kontakte nur von der Seite des Einführungsschlitzes für die Tochter-Schaltungsplatte in das Verbindergehäuse eingesetzt werden können, d. h., man müßte die Kontakte nach deren Einsetzen in das Verbindergehäuse an der Mutter-Schaltungsplatte befestigen, wobei jedoch der Befestigungsbereich vom Gehäuse abgedeckt und schlecht zugänglich wäre. Für Verbinder, deren Gehäuse nach dem Befestigen der Kontakte an der Mutter-Schaltungsplatte auf die Kontakte aufsteckbar sind, wie dies bei Verbindern für die Verbindung von Mutter- und Tochter-Schaltungsplatten für erforderlich angesehen wird, ist diese bekannte Art der Mehrpunktlagerung nicht verwendbar.
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Weitere Plattenrandverbinder, bei denen die Kontakte von der dem Platteneinschiebeschlitz entgegengesetzten Seite in das Verbindergehäuse einsetzbar sind, sind aus der FR-PS 15 15 911, der GB-PS 11 84 785 und der GB-PS 11 71 622 bekannt, weisen jedoch alle Strukturen auf, bei denen sich Vorspannkräfte oder durch das Einschieben einer gedruckten Schaltungsplatte ausgeübte Kräfte auf diejenigen Bereiche der Kontakte auswirken, die als Befestigungsabschnitte dienen würden, wenn man diese bekannten Verbinderanordnungen auf einer Mutter-Schaltungsplatte befestigte.
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Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt
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Fig. 1 eine perspektivische Teilansicht eines auf einer gedruckten Schaltungsplatte befestigten erfindungsgemäßen Verbinders;
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Fig. 2 einen Schnitt a-a durch den Verbinder nach Fig. 1;
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Fig. 3 einen Teilschnitt b-b durch den Verbinder nach Fig. 1;
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Fig. 4 ein Werkzeug zum Anbringen des Verbindergehäuses auf den Kontakten;
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Fig. 5 bis 7 aufeinanderfolgende Phasen beim Anbringen des Gehäuses auf den Kontakten;
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Fig. 8 eine Fig. 1 ähnliche Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels des neuen Verbinders;
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Fig. 9 eine vergrößerte Ansicht einer Einzelheit des Gehäuses des zweiten Ausführungsbeispiels;
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Fig. 10 eine Fig. 2 ähnliche Darstellung des zweiten Ausführungsbeispiels des Verbinders;
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Fig. 11 eine perspektivische Teilansicht einer anderen Ausbildung des Verbinders nach Fig. 8; und
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Fig. 12 einen Teilschnitt durch eine Einzelheit des Verbinders nach Fig. 11.
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Ein Verbinder 10 gemäß Fig. 1 hat ein Gehäuse 11 mit mehreren Paaren beabstandeter Kontakte 12. Jeder Kontakt 12 hat einen gabelförmigen Kontaktbereich 13, der zum Kontaktbereich 13 des anderen Kontakts des Paars hin gewölbt ist, seitlich vorstehende Schulterteile 14, die durch einen geraden Übergangsabschnitt 15 mit dem Kontaktbereich 13 verbunden sind, und einen als Befestigungsabschnitt dienenden Stiftabschnitt 16. Der freie Endabschnitt jedes Kontaktbereichs 13 ist als gerader Abschnitt 17 ausgebildet, der mit dem Stiftabschnitt 16 im wesentlichen fluchtet.
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Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich ist, hat jeder Übergangsabschnitt 15 einen abgerundeten Vorsprung 18&min; der entgegengesetzt zur Wölbungsrichtung des Kontaktbereichs 13 vorsteht.
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Die Stiftabschnitte 16 der Kontakte erstrecken sich durch zwei parallele Reihen von Löchern 20 in einer gedruckten Mutter-Schaltungsplatte 21 und sind durch Verlöten so gesichert, daß ihre Schulterteile 14 auf der Oberfläche der Mutter-Schaltungsplatte 21 anliegen.
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Das Gehäuse 11 hat mehrere identisch ausgebildete und in einer Reihe angeordnete Hohlräume 23, die voneinander durch Trennwände 24 getrennt sind, die sich nicht vollständig quer über das Gehäuse 11 erstrecken, sondern die Kanten eines Schlitzes 25 bilden, der mittig entlang dem Gehäuse verläuft. Die Mündung des Schlitzes 25 ist durch zwei parallele Barrierenteile 26 gebildet, die entlang des Gehäuses verlaufen und mit den Trennwänden 24 einstückig ausgebildet sind. Jedes Barrierenteil 26 hat eine abgeschrägte Oberkante 28 und eine abgeschrägte Unterkante 29. Die abgeschrägten Oberkanten 28 der beiden Barrierenteile 26 bilden eine sich erweiternde Mündung, so daß eine gedruckte Tochter- Schaltungsplatte leicht einführbar ist. Die abgeschrägten Unterkanten 29 sind der Form der Verbindungsstelle des Kontaktbereichs 13 mit dem geraden freien Ende 17 des Kontaktes 12 angepaßt.
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Jeder Hohlraum 23 nimmt ein Paar Kontakte 12 auf, die so orientiert sind, daß ihre Kontaktbereiche 13 aufeinander zu in den Schlitz 25 hineingewölbt sind, und die geraden freien Endabschnitte 17 werden hinter den Barrierenteilen 26 fern vom Schlitz 25 aufgenommen. Die Vorsprünge 18 der Kontakte 12 liegen fest an gegenüberliegenden Wandungen des jeweiligen Hohlraums 23 an, und die Unterkante 27 des Gehäuses liegt auf der Oberfläche der gedruckten Mutter-Schaltungsplatte 21 auf.
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Das Einlöten der Kontakte 12 in die Mutter-Schaltungsplatte 21 erfolgt vor dem Aufbringen des Gehäuses 11, das vorzugsweise mit Hilfe eines Spezialwerkzeugs nach Fig. 4 durchgeführt wird. Das Werkzeug 32 nach Fig. 4 hat einen Handgriff 33 und ein keilförmiges Blatt 34 und wird in der in Fig. 5-7 gezeigten Weise zum Aufbringen des Gehäuses 11 auf die Kontakte 12 verwendet.
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Zum Aufbringen des Gehäuses 11 wird das Werkzeug 32 zuerst in den Schlitz 25 des Gehäuses 11 eingeführt (Fig. 5). Die aus Werkzeug und Gehäuse bestehende Einheit wird dann über die Reihe von Kontaktpaaren 12 gehalten (Fig. 5). Dann wird die Einheit so auf die Reihe der Kontaktpaare gesenkt, daß jedes Kontaktpaar in einen anderen Hohlraum 23 des Gehäuses 11 eintritt. Das Blatt 34 des Werkzeugs 32 hat einen sich verjüngenden Querschnittsbereich, der dazu dient, die Kontakte 12 jedes Kontaktpaars sowie die freien Enden 17 der Kontakte auseinanderzuspreizen.
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Wenn die aus dem Gehäuse 11 und dem Werkzeug 32 bestehende Einheit vollständig über die Kontakte 12 gesenkt ist, so daß die Unterkante 27 des Gehäuses 11 auf der gedruckten Mutter-Schaltungsplatte 21 aufliegt (Fig. 6), hat das Blatt 34 die Kontakte 12 so weit auseinandergespreizt, daß die freien Enden 17 hinter den Barrierenteilen 26 des Gehäuses 11 oder außerhalb der Barrierenteile 26 liegen. Wenn also das Werkzeug 32 vom Gehäuse 11 entfernt wird, werden die freien Enden 17 durch die Barrierenteile 26 in der in Fig. 7 gezeigten Lage gehalten, wodurch sich ein vorgespannter Zustand der Kontakte 12 ergibt.
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Während des Aufbringens des Gehäuses 11 liegen die Vorsprünge 18 an gegenüberliegenden Wänden der Gehäusehohlräume 23 an, während das Gehäuse 11 nach unten auf die Kontakte 12 bewegt wird.
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Die Vorsprünge 18 dienen zwar zum Haltern des Gehäuses 11 auf den Kontakten 12, hauptsächlich wirken sie jedoch als Drehpunkt für die gewölbten Kontaktbereiche 13 der Kontakte 12. Das heißt, das Gehäuse 11 drückt gegen die Vorsprünge 18, wodurch die gewölbten Kontaktbereiche 13 der Kontakte 12 weiter aufeinander zu nach innen vorgespannt werden. Die Kontaktbereiche 13 sind eigentlich freitragende Glieder, deren Schwenkpunkt an den Vorsprüngen 18 liegt. Bei Nichtvorhandensein der Vorsprünge 18 würden die Kontaktbereiche 13 zwar immer noch als freitragende Glieder wirken, ihre Schwenkpunkte würden sich jedoch an der Stelle befinden, an der sie an der gedruckten Mutter-Schaltungsplatte 21 gesichert sind. Durch die sich dadurch ergebenden längeren freitragenden Glieder würde die Kraft, die von den Kontakten 12 auf eine eingeführte gedruckte Tochter-Schaltungsplatte 35 ausgeübt werden könnte, verringert werden. Ferner würde sich die mechanische Verbindung zwischen der gedruckten Mutter-Schaltungsplatte 21 und den Kontakten 12 mit der Zeit verschlechtern, so daß die Vorspannung der Kontakte 12 gegen eine eingesetzte Tochter- Schaltungsplatte 35 beträchtlich abnehmen würde. So ergibt sich durch die Vorsprünge 18 also nicht nur eine kürzere Auslegerwirkung der Kontakte 12, sondern die Vorsprünge 18 sorgen auch für eine stärkere Halterung der Kontakte 12 (und zwar über einen längeren Abschnitt der Kontakte 12), so daß der Vorspannungszustand beträchtlich stabiler ist.
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Gemäß Fig. 2 ist eine gedruckte Tochter-Schaltungsplatte 35 in den Schlitz 25 des Verbinders eingesetzt und bildet mit den Paaren von Kontakten 12 Kontakt. Da die Kontakte 12 vor Eintritt der Tochter-Schaltungsplatte 35 zwischen sie vorgespannt wurden, ist ein guter Kontaktdruck zwischen den Kontakten 12 und dem Rand der gedruckten Schaltungsplatte 35 gewährleistet.
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Ein in Fig. 8-10 gezeigtes zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ähnlich wie das bereits erläuterte ausgebildet; gleiche Teile sind mit gleichen, jedoch einfach gestrichenen Bezugszeichen bezeichnet.
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Ein Unterschied zwischen den Gehäusen 11 und 11&min; der beiden Ausführungsbeispiele ist, daß das Gehäuse 11&min; zwei erhabene Endteile 40 hat, die als Leitglieder zum leichteren Einsetzen der gedruckten Tochter-Schaltungsplatte wirken. Ein weiterer Unterschied ist, daß die beiden Außenwände des Gehäuses 11&min; bei 41 weggeschnitten sind, so daß die Oberenden der Hohlräume 23&min; und insbesondere die freien Endabschnitte 17&min; der Kontakte 12&min; freigelegt sind. Die weggeschnittenen Abschnitte 41 machen die Kontakte 12&min; z. B. für Prüfzwecke zugänglich. Ein dritter Unterschied ist, daß die Unterkante 27&min; des Gehäuses 11&min; Abstandsglieder 42 hat, die die Stabilität des Gehäuses 11&min; auf der Mutter-Schaltungsplatte 21&min; erhöhen. Der letzte und gleichzeitig hauptsächliche Unterschied ist, daß das Gehäuse 11&min; ein Paar gegenüberliegende flache Ausnehmungen 43 in jedem Hohlraum 23&min; hat, deren jede in einer vertikalen Innenwand des Hohlraums ausgebildet ist. Wie insbesondere aus Fig. 9 ersichtlich ist, hat jede Ausnehmung 43 einen im wesentlichen vertikalen Zwischenabschnitt 44, der parallel zur Hohlraumwand verläuft, einen Oberabschnitt 45, der sich vom Zwischenabschnitt 44 auswärts zu Hohlraumwand neigt, und einen Unterabschnitt 46, der sich vom Zwischenabschnitt weg zur Hohlraumwand neigt und auf die Unterkante 27&min; des Gehäuses 11&min; trifft.
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Die Kontakte 12&min; unterscheiden sich von den Kontakten 12 dadurch, daß ihre Kontaktbereiche 13&min; nicht gegabelt sind. Ferner sind die Vorsprünge 18 durch Finger 48 ersetzt, deren jeder im Bereich der Schulterteile 14&min; und des Übergangsabschnittes 15&min; aus dem jeweiligen Kontakt herausgeschlagen ist. Der Finger 48 steht auf der zur Wölbung des Kontaktbereichs 13&min; entgegengesetzten Seite des Kontakts 12&min; vor und hat einen freien Endabschnitt 49, der im wesentlichen zum freien Endabschnitt 17&min; des Kontakts 12&min; gerichtet ist. Schließlich unterscheiden sich die Kontakte 12&min; noch dadurch, daß zwischen den Schulterteilen 14&min; und dem Stiftabschnitt 16&min; ein Befestigungsabschnitt 50 für einen Splint vorgesehen ist.
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Die Kontakte 12&min; werden im Gehäuse 11&min; so gesichert, daß die Finger 48 in den Ausnehmungen 43 aufgenommen werden, wobei der freie Endabschnitt 49 des Fingers 48 gegen den Zwischenabschnitt 44 der Ausnehmung 43 wirkt. Der Unterabschnitt 46 der Ausnehmung 43 ist geneigt, um die Aufnahme des Fingers 48 im Gehäuse 11&min; während des Senkens des Gehäuses 11&min; über die Kontakte 12&min; zu erleichtern. Die Neigung des Oberabschnitts 45 der Ausnehmung 43 verringert die Möglichkeit, daß der Finger 48 sich in die Gehäusewand eingräbt.
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Bei der in den Fig. 11-13 gezeigten Abänderungen des vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiels hat jeder Hohlraum 23&min; zwei Paare von Schlitzen 60, die in den Trennwänden 24&min; dort vorgesehen sind, wo die Trennwände 24&min; auf die beiden Hauptwände des Gehäuses treffen, und Schultern 61 bilden. Die Kontakte 12&min; und die Hohlräume 23&min; sind in bezug aufeinander so bemessen, daß die Schulterteile 14&min; in Paaren von Schlitzen 60 aufgenommen werden. Die Schlitze sind geringfügig breiter als die Materialdicke der Kontakte 12&min; und die Finger 48 drücken die Schulterteile 14&min; gegen die Schultern 61.
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Durch dieses Begrenzen der Bewegung des Kontakts wird eine Beschädigung des Kontakts an seiner Verbindungsstelle mit der gedruckten Mutter-Schaltungsplatte 21&min; verhindert.