• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:

    公开号:WO1989006447A1
    申请号:PCT/DE1988/000787
    申请日:1988-12-30
    公开日:1989-07-13
    发明作者:Karl Lotter
    申请人:Karl Lotter；
    IPC主号:H01R12-00
    专利说明:
    [0001] Verbindungssystem zur lösbaren Verbindung von insbesondere zwei Leiterplattenn sowie Leiterplatte hierfür
    [0002] Die Erfindung betrifft ein Verbindungssystem, insbesondere zur lösbaren Verbindung von vorzugsweise zwei Leiterplatten, nach dem Oberbegriff des Anspruches I, sowie eine Leiterplatte hierfür, nach dem Oberbegriff des AnSpruches 24.
    [0003] Es ist bekannt, Leiterplatten senkrecht zueinander anzuordnen, wobei im Regelfall eine der beiden Leiterplatten mit elektronischen Bauteilen bestückt ist und die andere Leiterplatte als sogenannte Grundplatte dient. Hierzu ist es beispielsweise bekannt, eine der beiden Leiterplatten an ihrer zu kontaktierenden Seite mit einer Kontaktstiftreihe zu versehen und die andere Leiterplatte, im Regelfall die Grundplatte, mit korrespondierend ausgebildeten Buchsen oder Steckkontakten, in welche dann die Kontaktsti fte der anderen Leiterplatte eingeführt werden, um eine gleichzeitig mechanische und elektrische Verbindung herzustellen. Nachteilig bei diesen bekannten Verbindungssystemen ist, daß zunächst sowohl die Kontaktstifte als auch die Kontaktbuchsen auf den jeweiligen Leiterplatten befestigt werden müssen, was in der Mehrzahl der Fälle durch Durchkontaktieren und Verlöten geschieht. Hierzu ist ein nicht unerheblicher Zeitaufwand für das Anbringen der Lötaugen und deren Bohrung nötig, und weiterhin muß beim Lötvorgang darauf geachtet werden, daß die im 2 , 54 mm-Rastermaß angebrachten Lötaugen nicht durch Lötbrücken kurzgeschlossen werden. Weiterhin ergibt sich der Nachteil, daß wegen der Vielzahl der zu tätigenden Kontakte eine hohe Einsteckkraft nötig ist, um einen guten elektrischen Kontakt herzustellen, wobei weiterhin darauf geachtet werden muß, keinen der Kontakte zu hinterstecken, da dies zu einem fehlerhaften Anschluß führen kann. Die hohen Einsteckknäfte bedingen auch hohe Ausziehkräfte, wobei im ungünstigsten Fall durch die hohen aufzubringenden Kräfte die Leiterplatten selbst oder hierauf montierte elektrische Bauteile Schaden nehmen können. Schließlich besteht die Gefahr. daß durch die hohen Einsteckkräfte die Kontaktstifte verbogen werden oder gar abknicken oder -brechen.
    [0004] Trotz der hohen Einsteckkräfte sind derartige Stecksysteme mechanisch nur gering belastbar, da sie aufgrund der kurzen Einstecktiefe nur geringe Kippmomente aufnehmen können. Es ist daher in der Mehrzahl der Fälle erforderlich, noch zusätzliche Befestigungselemente in Form von Metallwinkeln oder dergleichen vorzusehen, um die senkrechte Anordnung der Leiterplatten zueinander aufrechterhalten zu können.
    [0005] Aus der US-PS 2,825,037 ist eine gattungsgemäße KlemmVorrichtung für zueinander senkrecht zu montierende Leiterplatten bekannt, bei der eine der Leiterplatten, im Regelfall die Grundplatte, eine schlitzförmige Ausfräsung erhält, in welche dann die senkrecht hierzu zu montierende Leiterplatte mit Spiel eingeführt wird. An den Längsseiten der Ausfräsung sind federnde Kontaktbügel angeordnet, die sich mit ihren Kontaktspitzen von der Grundplatte weg nach oben erstrecken. Die Kontaktbügel durchtreten die Grundplatte und sind an der dortigen Unterseite mittels eines Spreizgelenkes miteinander verbunden. Beim Einschieben der senkrechten Leiterplatte in die Ausfräsung trifft die Unterkante der Leiterplatte auf einen Schwenkpunkt des Spreizgelenkes und spreizt dieses auseinander, so daß die Kontaktspitzen der Kontaktbügel aufeinander zu bewegt werden und die senkrecht zu montierende Leiterplatte zwischen sich einspannen.
    [0006] Abgesehen von dem erheblichen baulichen Aufwand, der den heutigen Bedürfnissen an möglichst platzsparender Bauweise keineswegs entgegen kommt, haften dieser bekannten Vorrichtung noch andere, nicht unerhebliche Nachteile an:
    [0007] So geraten die Kontaktspitzen der Kontaktbügel bereits im Zuge der Einsteckbewegung der Leiterplatte mit dieser in Berührung, wobei sich die Anlagekraft mit fortschreitendem Einstecken der Leiterplatte erhöht, so daß eine stark scheuernde Anlage der Kontaktspitzen auf der Leiterplatte erfolgt, und daher eine Beschädigung der nur einige Hundertstel mm starken Leiterbahnen oder Kontaktflächen auf der Leiterbahn zu befürchten ist. Des weiteren ist auch bei dieser bekannten Vorrichtung die Stabilität der Verbindung unzulänglich, so daß auf zusätzliche Haltemittel wie Stützwinkel oder dergleichen zurückgegriffen werden muß.
    [0008] Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verbindungssystem nach dem Oberbegriff des Anspruches I, sowie eine Leiterplatte hierfür nach dem Oberbegriff des 1 Anspruches 24 derart auszubilden, daß bei minimaler Baugröße ein kräftefreier Einsteckvorgang ermöglicht und dennoch eine zuverlässig reproduzierbare sichere elektrische und mechanische Verbindung der beiden Leiter- platten miteinander erreicht wird.
    [0009] Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 bzw. 24.
    [0010] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.
    [0011] Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
    [0012] Es zeigt:
    [0013] Fig. 1 eine stark vergrößerte Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verbindungssystems entlang der Linie I-I in Fig. 2;
    [0014] Fig. 2 eine Draufsicht von oben auf das Verbindungssystem gemäß Fig. 1 ohne Betätigungsvorrichtung;
    [0015] Fig. 3 eine Draufsicht von oben auf ein erfindungsgemäßes Verbindungssystem mit eingesetzten Betätigungseinrichtungen;
    [0016] Fig. 4 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Leiterplatten
    [0017] Fig. 5 eine Ansicht auf das Verbindungssystem in Fig. 1 in Richtung des dortigen Pfeiles V; Fig. 6 eine Modifikation der vorliegenden Erfindung;
    [0018] Fig. 7 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Verbindungssystems mit eingesetzter Leiterplatten
    [0019] Fig. 8 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindungή
    [0020] Fig. 9 eine Schnittansicht entlang der Linie IX-IX in Fig. 8, und
    [0021] Fig. 10 eine Modifikation des Verbindungssystems gemäß Fig. 8 und 9.
    [0022] Gemäß Fig. 1 weist ein erfindungsgemäßes Verbindungssystem 2 im wesentlichen einen Sockelkörper 4 mit zwei Seitenwänden 6 und 8 auf, der gemäß Fig. 3 einen rechteckig langgestreckten Grundriß besitzt. Der Sockelkörper 4 ist gemäß Fig. 1 auf einer Leiterplatte 10 dadurch befestigt, daß an der Unterseite des Sockelkörpers 4 angeordnete
    [0023] Zapfen 12, von denen in Fig. 1 nur einer dargestellt ist in entsprechende Bohrungen der Leiterplatte 10 eingesetzt und dort, ggf. durch Verkleben, lagefixiert sind.
    [0024] Das Verbindungssystem 2 weist weiterhin eine Betätigungseinrichtung 14 auf. Die Betätigungseinrichtung 14 besteht im wesentlichen aus einem Griffbereich 16 und einem nach unten vorspringenden Druckteil 18, welches gemäß Fig. 1 keilförmig mit einer senkrecht zum Griffbereich 16 verlaufenden Keilfläche 20 und einer schräg zum Griffbereich 16 verlaufenden weiteren Keilfläche 22 ausgebildet ist. Die Keilfläche 22 gleitet auf einer korrespondierend ausgebildeten Gegenfläche 24 an der Seitenwand 6 des Sockelkörpers 4, wobei die Gegenfläche 24 zu einer Außenfläche 26 des Sockelkörpers 4 um den gleichen Winkel geneigt ist wie die Keilfläche 22 zu der Keilfläche 20. In dem Bodenbereich des Sockelkörpers 4 ist zwischen den Seitenwänden 6 und 8 ein Trägerbereich 28 eines Kontaktteiles 30 angeordnet. Die Befestigung des Trägerbereiches 28 im Material der Seitenwände 6 und 8 des Sockelkörpers 4 erfolgt hierbei derart, daß an den Stirnseiten des Trägerbereiches 28 Verriegelungsvorsprünge 32 und 34 ausgebildet sind, welche in korrespondierend ausgebildete Verriegelungskonturen 36 bzw. 38 der Seitenwände 6 bzw. 8 eingreifen. Weiterhin sind an den Innenseiten der Seitenwände 6 und 8 Vorsprünge 40 und 42 derart ausgebildet, daß der Trägerbereich 28 zwischen den Vorsprüngen 40 und 42 bzw. den Verriegelungskonturen 36 und 38 sowohl in horizontaler als auch vertikaler Richtung lagefixiert ist. Der Vorsprung 40 dient hierbei gleichzeitig als Tiefenanschlag für das Druckteil 18 und der Vorsprung 42 dient als Tiefenanschlag für eine Leiterplatte 44, wie später noch im Detail erläutert wird.
    [0025] Von dem sich traversenartig erstreckenden Trägerbereich 28 springt senkrecht nach oben ein Schenkel 46 eines Federbereiches 48 des Kontaktteiles 30 vor. Der Federbereich 48 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel eine gekrümmte Blattfeder, die in Form eines um 90º gedrehten
    [0026] S an dem Trägerbereich 28 ausgebildet ist und an dem freien Ende eines dem Schenkel 46 gegenüberliegenden Schenkels 50 eine Kontaktnase 52 trägt. An dem oberen Ende des Schenkels 46 ist ein halbkreisförmiger Vorsprung 54 ausgebildet, der von einem hakenförmigen Anschlag 56 des Druckteiles 18 hintergriffen wird. Vertikal oberhalb des Anschlages 56 ist an der Keilfläche 20 des Druckteiles 18 eine zur Formgebung des Vorsprungs 54 korrespondierende Ausnehmung 58 ausgebildet.
    [0027] An der dem Schenkel 46 gegenüberliegenden Unterkante des Trägerbereiches 28 ist ein Anschlußstift 60 ausgebildet, der gemäß Fig. 1 soweit vorspringt, daß er die Leiter platte 10 durchtritt. Im Mittenbereich des Anschlußstiftes 60 ist eine Verdickung 62 ausgebildet, die an der Innenwand einer Bohrung 64 der Leiterplatte 10 unter leichtem Druck anliegt, so daß bei einer endgültigen Befestigung des Sockelkörpers 4 mittels Schwallöten oder dergleichen, bei der der vorspringende Bereich des Anschlußstiftes 60 mit der Leiterplatte 10 verbunden wird, der Sockelkörper 4 nicht verrutschen kann oder aufschwimmt.
    [0028] Zur besseren Handhabung der Betätigungseinrichtung 14 ist an der Oberseite des Griffbereiches 16 eine Mulde 66 vorgesehen und an der äußeren Unterseite des Griffbereiches 16 ist eine Ausnehmung 68 ausgebildet.
    [0029] Wie insbesondere aus Fig. 3 hervorgeht, ist auf der Oberseite des Sockelkörpers 4 eine Mehrzahl von Einstecktaschen 70 vorgesehen, welche untereinander durch Stege 72 voneinander getrennt sind. Die Einstecktaschen 70 dienen zur Aufnahme der Leiterplatte 44, wie noch im Folgenden erläutert wird. Die Einstecktaschen 70 weisen Einführschrägen 74 und 76 auf, welche das Einführen der Leiterplatte 44 in die Einstecktaschen 70 erleichtern. Die Stege 72 erstrecken sich vom Material der Seitenwand 8 in Richtung auf die Betätigungseinrichtung 14 und gehen im dortigen Bereich zwischen den Einstecktaschen 70 und einer Öffnung 78 für das Druckteil 18 in eine durchgehende Traverse 80 über, welche die Federbereiche 48 der Kontaktteile 30 überdeckt.
    [0030] Wie weiterhin insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, münden in den Einstecktaschen 70 die Kontaktnasen 52 des Federbereiches 46, um mit einer in die Einstecktaschen 70 eingesteckten Leiterplatte 44 zu kontaktieren. Gemäß Fig. 4 weist eine erfindungsgemäße Leiterplatte für das Verbindungssystem 2 eine speziell ausgeformte Einsteckseite 82 auf. Genauer gesagt, die Einsteckseite 82 ist durch eine Mehrzahl von Ausnehmungen 84 in ihrem Vollbereich sowie durch Ausparungen 86 an ihrem Randbereich kammartig unterteilte so daß eine Mehrzahl von Steckzungen 88 ausgebildet ist, auf denen wiederum eine Mehrzahl von Kontaktflächen 90 ausgebildet ist, die in Fig. 4 durch strichpunktierte Linien dargestellt sind. Die Anzahl der Kontaktflächen 90 auf den Steckzungen 88 beläuft sich im dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 auf vier bzw. fünf pro Steckzunge 88.
    [0031] Im Folgenden soll nun - weiterhin unter Bezugnahme auf die Zeichnung - die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Verbindungssystems näher erläutert werden:
    [0032] Zunächst wird der Sockelkörper 4 auf der Leiterplatte 10, die als Grundplatte dient dadurch befestigt, daß der oder die Zapfen 12 sowie die Anschlußstifte 60 in entsprechende Bohrungen in der Leiterplatte 10 eingesetzt werden und dort durch Verkleben bzw. Löten befestigt werden.
    [0033] Hierbei ist es vorteilhaft wenigstens zwei Zapfen 12 an den jeweiligen Schmalseiten des Sockelkörpers 4 vorzusehen, wobei die Zapfen 12 unterschiedliche Durchmesser aufweisen, so daß durch eine Formkodierung sichergestellt wird, daß der Sockelkörper 4 nicht um 180º versetzt und somit falsch auf der Leiterplatte 10 montiert wird. Zur
    [0034] Verbindung der Leiterplatte 10 mit der Leiterplatte 44, wobei die Leiterplatte 44 senkrecht zur Leiterplatte 10 angeordnet werden soll, befindet sich das Verbindungssystem 2 in der Stellung gemäß Fig. 1, in der die Betätigungseinrichtung 14 in der in Fig. 1 dargestellten Lösestellung ist. In dieser Lage gemäß Fig. 1 ist der Anschlag 56 des Druckteils 18 in Anlage mit dem Vorsprung 54 des Federbereiches 48 und der Federbereich 48 befindet sich in einer entspannten Lage, in der die Kontaktnase 52 nicht in die Einstecktasche 70 hineinragt. Es sei an dieser Stelle festgehalten, daß gemäß Fig. 2 eine Mehrzahl von Kontaktteilen 30 bzw. Federbereichen 4ß parallel zueinander in Längsrichtung des Sockelkörpers 4 vorgesehen sind, wobei die Anzahl der Federbereiche 48, die in die Einstecktaschen 70 münden, der Anzahl der Kontaktflächen 90 auf den Steckzungen ßß der Leiterplatte 44 entsprechen. Zum Verbinden und Kontaktieren der Leiterplatte 44 mit der Leiterplatte 10 wird die Leiterplatte 44 in den Sockelkörper 4 bzw. in die dort befindlichen Einstecktaschen 70 eingeführt, wobei die einzelnen
    [0035] Steckzungen 88 in den Einstecktaschen 70 zu liegen kommen und die Ausnehmungen 84 bzw. die Ausparrungen 86 an der Leiterplatte 44 die Stege 72 am Sockelkörper 4 übergreifen. Da die Kontaktnasen 52 der Federbereiche 48 in der zurückgezogenen oder entspannten Stellung gemäß Fig. 1 sind, kann das Einstecken der Leiterplatte 44 bzw. der Steckzungen 88 in die Einstecktaschen 70 im wesentlichen völlig kräftefrei erfolgen. Die Einstecktiefe der Leiterplatte 44 in den Sockelkörper 4 wird durch den Vorsprung 42 begrenzt, so daß eine einheitliche und definierte Einstecktiefe erzielbar ist.
    [0036] Nachdem die Leiterplatte 44 in die Einstecktaschen 70 eingesteckt worden ist, wird die Betätigungseinrichtung 14 gehandhabt, um die Leiterplatte 44 mechanisch mit dem Sockelkörper 4 und somit über das Kontaktteil 30 elektrisch mit der Leiterplatte 10 zu verbinden. Zur Herstellung dieser mechanischen und elektrischen Verbindung wird der Griffbereich 16 der Betätigungseinrichtung 14 in Fig. 1 nach unten gedrückt, wobei die Keilfläche 22 des Druckteiles 18 an der entsprechenden Gegenfläche 24 der Seitenwand b solange gleitet, bis eine untere Endfläche 92 des Druckteiles 18 an der Oberseite des Vorsprunges 40 zur Anlage kommt. Im Zuge der nach unten gerichteten Bewegung des Druckteiles 18 erfolgt aufgrund der Schrägführung der Keilfläche 22 an der Gegenfläche 24 eine in Fig. 1 nach links gerichtete Bewegung des Druckteiles l8, welche über den Vorsprung 54 auf den Federbereich 4ß und somit auf die Kontaktnase 52 übertragen wird. Somit wird die Kontaktnase 52 unter Krafteinwirkung federnd gegen die Kontaktfläche 90 der Leiterplatte 44 gepreßt, so daß ein elektrischer Kontakt zwischen der Kontaktfläche 90 und dem Anschlußstift 60 über den Federbereich 48 und den Trägerbereich 28 erfolgt. In dieser Verriegelungsstellung der Betätigungseinrichtung 14 kommt der Vorsprung 54 an dem Schenkel 46 des Federbereichs 48 in der Ausnehmung 58 zu liegen und wird dort unter Federspannung gehalten, so daß die Betätigungseinrichtung 14 bzw. das Druckteil 18 daran gehindert werden, wieder die in Fig. 1 dargestellte Lage zurückzugleiten.
    [0037] In der Verriegelungsstellung der Betätigungseinrichtung 14 wird somit die Kontaktnase 52 unter Kraft des Federbereiches 48 gegen die Kontaktfläche 90 gepreßt, und die Leiterplatte 44 ist hierbei an dem Vorsprung 42 bzw. einer Innenwand 94 der Seitenwand 8 des Sockelkörpers 4 großflächig abgestützt. Als Material für den Federbereich 48 wird vorzugsweise Phosphorbronze oder ein anderes relativ steifes Federmaterial verwendet, so daß die Anpreßkraft der Kontaktnase 52 an der Leiterplatte 44 bzw. deren Kontaktfläche 90 relativ hoch ist und somit in
    [0038] Verbindung mit der großflächigen Abstützung an dem Vorsprung 42 und der Innenwand 94 eine ausreichend hohe Momentenabstützung der Leiterplatte 44 gegenüber der Leiterplatte 10 erreicht wird, so daß auf zusätzliche Stabilisierungsmittel wie Winkelstützen oder dergleichen verzichtet werden kann. Da die Anpreßkraft der Kontaktnase 52 an die Kontaktfläche 90 relativ hoch ist, ist sichergestellt, daß eventuelle Oxidschichten auf der Kontaktfläche 90 bzw. der Kontaktnase 52 im Moment der Kontaktierung durchbrochen werden, und ein zuverlässiger elektrischer Kontakt hergestellt ist. Zur Verringerung des Übergangswiderstandes zwischen der Kontaktfläche 90 und der Kontaktnase 52 kann die Kontaktnase 52 verzinnt oder vergoldet sein, um den Aufbau etwaiger Oxidschichten wirkungsvoll unterbinden zu können. Auch die Kontaktfläehe 90 kann verzinnt oder vergoldet sein.
    [0039] Es sei hier festgehalten, daß bei Betätigung der Betätigungseinrichtung 14 wenigstens drei oder vier Kontaktteile 30 gleichzeitig betätigt werden, wobei die Betätigung von drei oder vier Kontaktteilen gleichzeitig dann erfolgt, wenn je ein Druckteil 18 einer Einstecktasche 70 zugeordnet ist. Wie in Fig. 3 dargestellt, ist es jedoch vorteilhaft, je ein Druckteil 18 bzw. eine Betätigungseinrichtung 14 mindestens drei Einstecktaschen 70 zuzuordneni so daß bei Betätigung einer Betätigungseinrichtung 14 zwischen 10 und 15 Kontaktteile 30 gleichzeitig betätigt werden. In der Verriegelungsstellung der Betätigungsεinrichtung 14 sitzt die Unterkante des Griffbereiches 16 auf der Oberseite des Sockelkörpers 4 auf. so daß der gesamte Sockelkörper 4 unter Zusammenwirkung des Griffbereiches 16 und der Traverse 80 im wesentlichen vollständig gekapselt ist und somit die Kontaktteile 30 vor Verschmutzung oder dergleichen geschützt sind.
    [0040] Soll die Leiterplatte 44 von dem Sockelkörper 4 bzw. der Leiterplatte 10 gelöst bzw. getrennt werden, werden der oder die Griffbereiche 16 an den Ausnehmungen 68 hintergriffen und nach oben gezogen, wobei der Vorsprung 54 außer Eingriff mit der Ausnehmung 58 gerät und die Keilfläche 22 an der Gegenfläche 24 nach oben in die Stellung gemäß Fig. 1 zurückgleitet. Hierdurch bewegt sich das Druckteil 18 in Fig. 1 nach rechts, so daß auch die durch das Druckteil 18 betätigten Federbereiche 48 wieder in ihre entspannte Lage gemäß Fig. 1 zurückkehren und die Kontaktnasen 52 von den Kontaktflächen 90 abgehoben werden. Ist die Betätigungseinrichtung 14 oder sind die Betätigungseinrichtungen 14 in die Lage gemäß Fig. 1 zurückgebracht worden, kann die Leiterplatte 44 praktisch völlig kraftfrei aus dem Sockelkörper 4 bzw. den Einstecktaschen 70 entfernt werden.
    [0041] Fig. 7 zeigt, wie die Leiterplatte 44, die zur Aufnahme elektronischer Bauteile dient, von denen beispielhaft ein Bauteil 96 dargestellt ist, in den Sockelkörper 4 eingeführt ist, wobei die Betätigungseinrichtung 14 bzw. deren Griffbereich 16 noch in der Lösestellung gemäß Fig. 1 ist.
    [0042] Fig. 6 zeigt eine Modifikation der vorliegenden Erfindung, welche die Ausgestaltung des Anschlußstiftes 60 betrifft. Gemäß Fig. 6 weist der Anschlußstift 60 nicht die Verdickung 62 auf, sondern ist an seinem Endbereich gekrümmt ausgebildet, so daß sich ein Hakenbereich 98 ergibt. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, die Hakenbereiche derart auszubilden, daß jeweils zwei benachbarte Anschlußstifte 60 Hakenbereiche 98 und 100 aufweisen, die zueinander um 180º versetzt sind. Hierdurch ergibt sich eine kammartige Ausbildung der Hakenbereiche 98 und 100, wobei beim Einstecken des Sockelkörpers 4 in die Bohrung
    [0043] 64 der Leiterplatte 10 die Anschlußstifte 60 elastisch deformiert werden, bis die Hakenbereiche 98 und 100 die Bohrung 64 vollständig durchtreten haben und an der Unterseite der Leiterplatte 10 elastisch in ihre Ausgangslagen zurückfedern, so daß sich eine Stellung gemäß Fig. 6 ergibt, in der der Sockelkörper 4 zuverlässig mit der Leiterplatte 10 allein durch das Hintergreifen der Hakenbereiche 98 und 100 verbunden ist.
    [0044] Im folgenden soll nun eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand der Fig. 8 bis 10 beschrieben werden. Der ersten Ausführungsform entsprechende
    [0045] Teile der zweiten Ausführungsform sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen; eine nochmalige detaillierte Beschreibung erfolgt nicht.
    [0046] Unter gewissen Voraussetzungen, insbesondere bei extremen Beschleunigungs- oder Vibrationsbelastungen kann es der Fall sein, daß das Verbindungssystem gemäß der ersten Ausführungsform aufgrund der dortigen Klemmung der weiteren Leiterplatte 44 zwischen der Seitenwand 8 und der Kontaktnase 52 nicht in der Lage ist, die Leiterplatte 44 ausreichend sicher zu halten, insbesondere dann wenn die Leiterplatte 44 mit vergleichsweise schweren Komponenten bestückt ist.
    [0047] Die zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbindungssystems gemäß den Fig. 8 bis 10 begegnet diesem
    [0048] Problem dadurch, daß die Halterung der zusätzlichen Leiterplatte 44 in dem Sockelkörper 4 nicht mehr durch die federnden Kontakte erfolgt. Hierzu ist gemäß Fig. 9 die Betätigungseinrichtung 14 derart ausgelegt, daß jedes Druckteil 18 direkt auf die Leiterplatte 44 einwirkt, ohne daß hierbei eine Kontaktfeder als Zwischenmedium vorgesehen ist. Gemäß Fig. 9 weist die Betätigungseinrichtung 14 ausgehend von dem Griffbereich 16 ein waagrecht verlaufendes und sich im wesentlichen über die gesamte Breite des Sockelkörpers 4 erstreckendes Schiebeteil 102 auf, welches im Inneren des Sockelkörpers 4 im wesentlichen waagrecht angeordnet ist und an seiner freien, dem Griffbereich 16 abgewandten Kante eine Mehrzahl von im wesentlichen vertikal verlaufenden Druckkörpern 104 aufweist. Die Anzahl der von dem Druckteil 18 bzw. dessen Schiebeteil 102 ausgehenden Druckkörper 104 entspricht der zu kontaktierenden Polzahl in dem Sockelkörper 4. Gemäß Fig. 9 weist jeder Druckkörper 104 einen vorspringenden Bereich 106 auf, der nasenförmig in die Einstecktaschen 70 vorspringt, wobei gemäß Fig. 8 beispielsweise zwei Einstecktaschen 70 vorgesehen sind, welche voneinander durch einen Trennsteg 108 getrennt sind. Der Trennsteg 108 dient als Codierung und soll verhindern, daß die Leiterplatte 44 falsch in den Sockelkörper 4 eingesteckt wird.
    [0049] Wie weiterhin aus Fig. 9 hervorgeht, ist an dem unteren freien Ende des Druckkörpers 104 eine zu dem Schiebeteil 102 parallele und somit horizontal verlaufende Anschlagzunge 110 ausgebildet. Hierbei kann an jedem Druckkörper 104 eine derartige Anschlagzunge 110 ausgebildet sein; in der Praxis hat es sich jedoch als ausreichend erwiesen, einer jeden Einstecktasche 70 wenigstens eine Anschlagzunge 110, vorzugsweise zwei davon zuzuordnen. Das Schiebeteil 102 wird in Fig. 9 mittels einer Druckfeder 112 nach links vorgespannt, wobei die Druckfeder 112 in geeigneten Federsitzen an der Seitenwand 6 des Sockelkörpers 4 bzw. an dem Druckkörper 104 gehalten ist. Um eine über die gesamte Breite des Sockelkörpers 4 gleichmäßige Anpresskraft zu erhalten, ist vorteilhafterweise jedem Druckkörper 104 eine entsprechende Druckfeder 112 zugeordnet, so daß die Anzahl der Druckfedern 112 der zu kontaktierenden Polzahl des Sockelkörpers 4 entspricht.
    [0050] Wie insbesondere aus Fig. 8 hervorgeht, sind die Einstecktaschen 70 im Bereich der Seitenwand 8 des Sockelkörpers 4 derart aufgebaut, daß durch Stützrippen 114 voneinander getrennte Kammern 116 definiert sind, wobei die Kammern 116 zur Aufnahme von federnden Kontakten llß dienen, wie am besten aus Fig. 9 hervorgeht. Am Übergangsbereich zwischen dem Druckkörper 104 und dem Schiebeteil 102 ist an dem Druckteil 18 ein stufenförmiger Absatz 120 vorgesehen, der in seiner Formgebung im wesentlichen mit einem stufenförmigen Vorsprung 122 korrespondiert, der an einer oberen Abdeckung 124 des Sockelkörpers 4 ausgebildet ist und gemäß Fig. 9 nach unten vorspringt.
    [0051] In der in Fig. 9 dargestellten Verriegelungslage des Druckteils 18 sind der Absatz 120 und der Vorsprung 122 nicht miteinander in Eingriff.
    [0052] Wie weiterhin insbesondere aus Fig. 8 hervorgeht, ist in der Abdeckung 124 unmittelbar benachbart zu dem Griffbereich 16 des Druckteils 18 eine schlitzförmige Ausnehmung 126 ausgebildet.
    [0053] Die Funktionsweise der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbindungssystems ist wie folgt: in der Lösestellung des Druckteils 18 ist dieses gegenüber der Darstellung gemäß Fig. 9 entgegen der Kraft der Druckfedern 112 nach rechts und oben verschoben, wobei der Absatz 120 den Vorsprung 122 hintergreift, so daß das Druckteil 18 gegen die Kraft der Druckfedern 112 durch eine formschlüssige Anlage zwischen dem Absatz 120 und dem Vorsprung 122 verriegelt ist. Dadurch, daß das Druckteil 18 in Fig. T nach rechts versetzt ist, sind die einzelnen nasenförmigen Bereiche 10b an den Druckkörpern 104 aus den Kammern 11b der Einstecktaschen 70 zurückgezogen, so daß die Leiterplatte 44, welche auf der der Seitenwand 8 des Sockelkörpers 4 zugewandten
    [0054] Seite die Kontaktflächen T0 entsprechend den einzelnen Kammern 116 bzw. den darin angeordneten Kontakten llß trägt in die Einstecktaschen eingeführt werden kann. Im Zuge der Einführbewegung der Leiterplatte 44 in die Einstecktaschen 70 des Sockelkörpers 4 gerät die Unterkante der Leiterplatte 44 mit den noch in die Kammern 116 vorragenden Anschlagzungen 110 an dem Druckteil 118 in Anlage. Eine weiterhin nach unten gerichtete Druckbewegung der Leiterplatte 44 in den Sockelkörper 4 hinein bewirkt über die Anschlagzungen 110 eine Mitnahme des Druckteils Iß in Fig. 9 nach unten, so daß der Absatz 120 außer Anlage mit dem Vorsprung 122 gerät. Sobald der Absatz 120 nicht mehr in Anlage mit dem Vorsprung 122 ist, wird das Druckteil 18 durch die Kraft der Druckfedern 112 in Fig. 9 nach links gedrückt, so daß die Bereiche 106 mit der den Kontaktflächen 90 abgewandten Seite der Leiterplatte 44 in Anlage geraten und somit die Leiterplatte 44 in Fig. 9 ebenfalls nach links gedrückt wird, bis die Seite der Leiterplatte 44, welche die Kontaktflächen 90 trägt an den Stirnseiten der Stützrippen 114 in Anlage kommt. Hierdurch werden die einzelnen Kontakte 118 in den Kammern 116 gemäß Fig. nach links federnd ausgelenkt und kontaktieren somit unter Kraft die einzelnen Kontaktflächen 90. Hierbei können zur Erzielung einer besseren Kontaktanlage, insbesondere bei oxidierten Kontaktflächen 90 die einzelnen Kontakte 118 scharfkantig ausgebogene Kontaktzonen 128 aufweisen, welche sich teilweise in die Kontaktflächen 90 eingraben und somit eine zuverlässige Kontaktierung herstellen.
    [0055] Um das Druckteil 18 aus seiner in Fig. 9 dargestellten Verriegelungsstellung in die Lösestellung zurückzubewegen, wird in die Ausnehmung 126 eine Klinge 130 eines Schraubendrehers oder dergleichen eingeführte wie in Fig. 10 dargestellt, wonach durch Drehen der Klinge 130 der Griffbereich 16 des Druckteils 18 entgegen der Kraft der Druckfedern 112 in Fig. 9 nach rechts bewegt wird. Im Zuge der nach rechts gerichteten Bewegung des Druckteiles 18 bewirken dann die Druckfedern 112, daß das Druckteil 18 eine Kippbewegung um eine imaginäre
    [0056] Schwenkachse S durchführt, so daß der Absatz 120 wieder den Vorsprung 122 hintergreift und das Druckteil 18 wieder in seiner Lösestellung verriegelt ist, in der die Leiterplatte 44 von dem Sockelkörper 4 getrennt werden kann. Fig. 10 zeigt die Möglichkeit eine Leiterplatte 44 in den Sockelkörper 4 einzustecken, welche beidseitig Kontaktflächen 90 trägt, wobei dann zwei Kontakte 118 pro Kammer 116 vorgesehen sind. Hierbei sind die Druckkörper 104 des Druckteils 18 derart ausgebildet, daß korrespondierend zur alternierenden Anordnung der Stützrippen 114 und Kammern 116 die Vorsprünge 106 sowie zusätzliche Vorsprünge 132 vorgesehen sind. Die Vorsprünge 106 drücken hierbei in einer zur Fig. 9 analogen Art und Weise die Leiterplatte 44 gegen die Stützrippen 114 und die Vorsprünge 132 drücken die zusätzlichen, in Fig. 10 rechts dargestellten Kontaktfedern 118 gegen die Kontaktflächen 90 der Leiterplatte 44.
    [0057] In Fig. 10 ist auch eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Anschlußstifte 60 der Kontakte 118 dargestellt, nämlich eine abgewinkelte hakenartige Federform, so daß die Anschlußstifte 60 nach dem Durchtreten. der Leiterplatte 10 die Durchgangsbohrung in der Leiterplatte 10 federnd hintergreifen und somit den Sockelkörper 4 zusätzlich lagefixieren, was insbesondere beim Befestigen des Sockelkörpers 4 auf der Leiterplatte 10 mittels eines Schwallötvorganges vorteilhaft ist, da hierdurch das Aufschwimmen des Sockelkörpers 4 verhindert wird. Funktion und Wirkungsweise der Modifikation gemäß Fig. 10 entspricht der der Ausführungsform gemäß Fig. 9.
    [0058] Gegenüber der ersten Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 7 liegt somit bei der zweiten Ausführungsform gemäß den Fig. 8 bis 10 der Unterschied vor, daß im Falle der zweiten Ausführungsform die Leiterplatte 44 direkt zwischen dem Druckteil 18 und den Stützrippen 114 geklemmt wird, also direkt zwischen zwei massiven Bauteilen, so daß sich gegenüber der Ausführungsform von Fig.1 bis 7 noch höhere Haltekräfte für die Leiterplatte 44 in dem Sockelkörper 4 ergeben. Insbesondere bei Applikationen, bei denen hohe Beschleunigungskräfte oder auch starke Vibrationen zu erwarten sind, kann dies vorteilhaft sein.
    [0059] Weiterhin lassen sich bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 8 bis 10 Schichtdickentoleranzen der Kontaktflächen 90 leichter kompensieren, da in jedem Fall eine definierte Anlage der Leiterplatte 44 zwischen dem Druckteil 18 und den Stützrippen 114 vorgegeben ist, wohingegen die einzelnen Kontakte 118 individuell ausfedern können. In der in Fig. 9 dargestellten Extremlage des Kontaktes 118 stützt sich dieser mit seinem oberen freien Ende an der Seitenwand 8 der Kammer 116 bzw. des Sockelkörpers 4 ab, so daß eine Sicherung gegen eine übermäßig hohe Belastung der Kontakte 118 auf Biegung gegeben ist.
    [0060] Gemäß Fig. 8 lassen sich die einzelnen Sockelkörper 4 im vorgegebenen Rastermaß aneinanderreihen, wobei sich durch eine entsprechende, in Fig. 8 beispielhaft veranschaulichte Formcodierung der Schmalseiten der Sockelkörper 4 seitenverkehrte Anordnungen und damit Verpolungen verhindern lassen.
    [0061] Insoweit zusammenfassend weist somit das erfindungsgemäße Verbindungssystem die folgenden wesentlichen Merkmale und Vorteile auf:
    [0062] - das Einstecken der Leiterplatte 44 in den Sockelkörper 4 erfolgt im wesentlichen völlig kräftefrei, so daß keinerlei Beschädigungsgefahr für die Leiterplatte 44 bzw. den Sockelkörper 4 besteht und auch keinerlei Abnutzungserscheinungen durch schleifende Anlage von Kontaktteilen miteinander besteheni
    [0063] - die Verriegelung der Leiterplatte 44 mit dem Sockelkörper 4 bzw. der Leiterplatte 10 erfolgt durch das keilförmige Druckteil 18, was bedeutet, daß mit minimalem Kraftaufwand eine hohe Anpreßkraft der Kontaktnasen 52 an den Kontaktflächen 90 erzielbar ist;
    [0064] - da das Verbindungssystem keine um Lager etc. drehenden oder schwenkenden Teile aufweist, ist ein sehr robuster Aufbau erzielt, wobei Abnutzungserscheinungen praktisch nicht auftreten und eine äußerst hohe Langlebigkeit und Zuverlässigkeit auch unter rauhen Betriebsbedingungen sichergestellt ist;
    [0065] - bei der zweiten Ausführungsform und deren Modifikation ist keine zusätzliche Betätigung irgendwelcher Verriegelungselemente nötig, da das Druckteil durch das Einstecken der Leiterplatte 44 allein in seine Verriegelungsstellung gelangt;
    [0066] - Toleranzen hinsichtlich Leiterplattendicke und Kontaktflächenhöhe sind problemlos kompensierbar, ohne daß hierunter die Haltekraft leidet.
    [0067] - bei der zweiten Ausführungsform erfolgt die Klemmung der Leiterplatte alleine zwischen zwei im Sockelkörper im wesentlichen ortsfesten Gegenanschlägen, ohne daß hierbei Haltekräfte von Kontaktteilen aufgebracht werden müssen. Hierdurch sind sehr hohe Haltekräfte ohne sockelseitige Abnutzungserscheinungen möglich.
    权利要求:
    ClaimsPatentansprüche
    1. Verbindungssystem, insbesondere zur lösbaren Verbindung von vorzugsweise zwei Leiterplatten, mit einer Mehrzahl von Kontaktteilen, die in Kontaktstellung federnd an einer Leiterplatte anliegen und die Leiterplatten zumindest elektrisch miteinander verbinden, und mit einer Betätigungseinrichtung für die Kontaktteile, gekennzeichnet durch einen Sockelkörper (4), der unverrückbar an einer der Leiterplatten (10) befestigbar ist, zur Aufnahme der Kontaktteile dient, und in den eine weitere Leiterplatte (44) kraftfrei einsteckbar ist, wenn die Betätigungseinrichtung (14) in ihrer Lösestellung ist, und der zusammen mit den Kontaktteilen die weitere Leiterplatte (44) hält, wenn die Betätigungseinrichtung (14) in ihrer Verriegelungsstellung ist
    2. Verbindungssystem nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (14) eine Mehrzahl von Druckteilen (18) jeweils in Form eines Keiles aufweist, dessen eine Keilfläche (22) an einer Gegenfläche (24) des Sockelkörpers (4) gleitet, wenn die Betätigungseinrichtung (14) zwischen ihrer Lösestellung und ihrer Verriegelungsstellung verschoben wird, und dessen andere Keilfläche (20) an dem Kontaktteil (30) anliegt und diese in Verriegelungsstellung an die weitere Leiterplatte (44) andrückt.
    3. Verbindungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Kontaktteil (30) abgewandte Keilfläche (22) schräg zu der Außenfläche (26) des Sockelkörpers (4) verläuft.
    4. Verbindungssystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichneti daß die dem Kontaktteil (30) zugewandte Keilfläche (20) parallel zu der Außenfläche (26) des Sockelkörpers (4) verläuft.
    5. Verbindungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilfläche (20) eine Ausnehmung (58) aufweist, in die ein Vorsprung (54) des Kontaktteiles (30) eingreift, wenn die Betätigungseinrichtung (14) in Verriegelungsstellung ist¬
    6. Verbindungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilfläche (20) mit einem Anschlag (56) versehen ist, an dem der Vorsprung (54) des Kontaktteiles (30) anliegt, wenn die Betätigungseinrichtung (14) in Lösestellung ist.
    7. Verbindungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrich tung (14) einen Griffbereich (16) aufweist, der im wesentlichen quer zur Verschieberichtung der Betätigungseinrichtung (14) verläuft, wobei der Griffbereich (16) an seiner Oberseite eine Mulde (66) aufweist und an seiner den Kontaktteilen (30) abgewandten Unterseite einer Ausnehmung (68) aufweist¬
    8. Verbindungssystem nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktteile (30) jeweils einen quer zur Längserstreckung des Sockelkörpers (4) verlaufenden Trägerbereich (2 8) und einen Federbereich (48) aufweisen, der sich vom Trägerbereich (2ß) aus senkrecht nach oben erstreckt.
    9. Verbindungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerbereich (28) an seinen Stirnseiten Verriegelungsvorsprünge (32, 34) aufweist! die in entsprechend ausgebildete Verriegelungskonturen (36, 38) des Sockelkörpers (4) kraftund/oder formschlüssig eingreifen.
    10. Verbindungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an der dem Federbereich (48) abgewandten Seite des Trägerbereiches (28) ein Anschlußstift (60) ausgebildet ist.
    11. Verbindungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußstift (60) in seinem Mittenbereich eine Verdickung aufweist.
    12. Verbindungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußstift (60) an seinem Endbereich hakenförmig ausgebildet ist wobei die hakenförmigen Endbereiche benachbarter Anschlußstifte (60) jeweils um 180º gegeneinander versetzt sind.
    13. Verbindungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Federbereich (48) an seinem freien Ende eine Kontaktnase (52) aufweist.
    14. Verbindungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13 , dadurch gekennzeichnet, daß der Federbereich (48) als Druckfeder in Form einer gekrümmten Blattfeder ausgebildet ist.
    15. Verbindungssystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder als ein um 90º gedrehtes langgestrecktes S ausgebildet ist.
    16. Verbindungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockelkörper (4) an seiner Einsteckseite eine Mehrzahl von durch Stege (72) voneinander getrennte Einstecktaschen (70) aufweist.
    17. Verbindungssystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (14) in Richtung ihrer Verriegelungsstellung federbelastet ist.
    18. Verbindungssystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (14) durch wenigstens eine Druckfeder (112) vorgespannt ist.
    19. Verbindungssystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß pro Kontaktteil (118) eine Druckfeder (112) vorgesehen ist.
    20. Verbindungssystem nach einem der Ansprüche 17 bis
    19, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (14) in ihrer Lösestellung verriegelt ist.
    21. Verbindungssystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelung durch einen Formschluß zwischen Betätigungseinrichtung (14) und Sockelkörper (4) erfolgt.
    22. Verbindungssystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelung durch Einstecken der weiteren Leiterplatte (44) in den Sockelkörper (4) aufhebbar ist.
    23. Verbindungssystem nach einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung im Zuge ihrer Bewegung von der Lösestellung in die Verriegelungsstellung und zurück eine Kippbewegung ausführt.
    24. Leiterplatte, insbesondere für ein Verbindungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß ihre in den Sockelkörper (4) einsteckbare Kante (82) Ausnehmungen (84, 86) derart aufweist, daß eine Mehrzahl von Steckzungen (88) ausgebildet ist.
    25. Leiterplatte nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Steckzungen (88) elektrische Kontaktflächen (90) ausgebildet sind.
    26. Leiterplatte nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflachen (90) beidseitig auf den Steckzungen (88) ausgebildet sind.
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    US5364294A|1994-11-15|Electrical device for surface mounting on a circuit board and mounting component thereof
    US7494366B2|2009-02-24|Connector
    US5513082A|1996-04-30|Small lamp socket device for panel/printed board
    US6663426B2|2003-12-16|Floating interface for electrical connector
    DE19920981C2|2003-02-20|Elektrischer Verbinder
    US5252096A|1993-10-12|Connector
    US5163855A|1992-11-17|Connector bank for telecommunication systems
    US4717218A|1988-01-05|Electric circuit board assembly
    JP2654436B2|1997-09-17|電気コネクタ
    JP2718643B2|1998-02-25|電気コネクターおよびその使用方法
    JP2939851B2|1999-08-25|嵌合接続検知機能を有する電気コネクタ
    US6038130A|2000-03-14|Electrical interconnection system for stackable electronic modules
    US4630874A|1986-12-23|Zero insertion force electrical interconnection assembly
    EP0778990B1|1998-06-10|Verriegelungs- und montageelement fuer einen oberflaechenmontierten elektrischen verbinder
    US5971775A|1999-10-26|Single-sided, straddle mount printed circuit board connector
    US8128425B2|2012-03-06|Cable connector having multiple, mutually independent contact arms
    KR101285071B1|2013-07-10|전기 커넥터
    US4477137A|1984-10-16|Zero insertion force connector for flat cable
    US5013264A|1991-05-07|Edge card connector having preloaded contacts
    DE60020445T2|2005-10-13|Zwischenstück
    US7467970B2|2008-12-23|Pair of flat-type flexible cable connectors and harness of flat-type flexible cable
    US4883434A|1989-11-28|Wedge-base lamp and socket assembly
    US6176725B1|2001-01-23|Card edge connector
    TW535331B|2003-06-01|Connecting structure between printed circuit boards
    EP1213797B1|2005-04-13|Leiterplattenrandverbinder
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    DE3744541A1|1989-07-13|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1989-07-13| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): JP KR SU US |
    1989-07-13| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    [返回顶部]