DD256022A1 - Anordnung zur kontaktierung von aufsetzbauelementen - Google Patents

Abstract

Vorgesehen zur Kontaktierung von Nullkraftsteckverbindern fuer Tochterleiterplatten oder von analogen Fassungen fuer elektronische Bauelemente mit einer Mutterleiterplatte. Es werden eine Vereinfachung der Verbindungstechnologie bei Verzicht auf Loetverbindungen angestrebt. Aufgabengemaess soll das Nullkraftsteckprinzip durchgaengig bis zum Aufsetzen der Steckverbinder auf die Mutterleiterplatte realisiert werden. Ausgehend von einem bereits gefundenen Steckverbinder, dessen eine Seitenwand als einrastbarer Schieber (2) zur loesbaren Verbindung von Kontaktfedernpaaren (3, 4) mit den Bauelementen ausgebildet ist, wird erfindungsgemaess der Schieber (2) auch zur Kontaktierung mit der Mutterleiterplatte (8) ausgenutzt, indem an ihm ein keilfoermiger Vorsprung (222) vorgesehen ist, der auf einen darunterliegenden keilfoermigen Stempel (7) einwirkt, der wiederum die entsprechend angepassten Enden (32, 42) der Kontaktfedern (3, 4) gegen die Mutterleiterplatte (8) drueckt. Fig. 2

Description

Wie im einzelnen die Verbindung der Kontakte mit entsprechenden Kontakten einer Mutterleiterplatte erfolgt, bleibt hierbei offen. Dazu sind aber, wie im weiteren beschrieben, verschiedene Lösungen bekannt.

So erfolgt eine lötlose Kontaktierung eines Kontaktmessers in einem durchkontaktierten Leiterplattenloch durch Verspannen des Messers in dem Loch mittels einer aus dem Messer herausgerissenen federnden Lasche (EP 140473; H 01 R-9/09). Neben der komplizierten Bearbeitung der Messer zur Laschenbildung fällt besonders das Bohren der Leiterplatte nachteilig ins Gewicht.

Hinzu kommt, daß diese Lösung auf Grund der Summierung der relativ großen Steck- und Ziehkräfte und der Schwierigkeit beim Einfädeln nur für kleine Kontaktzahlen geeignet ist.

Bei einer anderen bekannten Einrichtung zur lösbaren Verbindung eines Steckverbinders mit einer Trägerplatte (DE-OS 3401428, H 05 K-7/10) werden die speziell ausgebildeten Anschlüsse der Buchsenleiste des Steckverbinders in gegenüber diesen wesentlich größeren Bohrungen der durchkontaktierten Trägerplatte eingeführt. Anschließend werden die Anschlüsse mittels eines in der Buchsenleiste drehbar gelagerten Excenters gegen die Wände der Bohrungen gedruckt und auf diese Weise die Kontaktierung erreicht. Auch diese Lösung weist mehrere Nachteile auf. Die Herstellung der erforderlichen vielen Bohrlöcher ist aufwendig und teuer, auf Grund ihrer Größe beanspruchen dieselben einen relativ großen Platzanteil, der eigentlich für Leiterbahnen benötigt wird, unddiePackungs-und Pindichte wird dadurch auch wesentlich reduziert. Mit steigender Anschlußzahl steigt die Wahrscheinlichkeit von Inparallelitäten der Anschlüsse und infolgedessen wird trotz der relativ großen Bohrlöcher die gleichzeitige Einführung aller Anschlüsse in die Bohrlöcher immer schwieriger.

Schließlich ist noch ein Aufnahmesockel zum lötfreien Anschluß eines integrierten Schaltungsbausteines bekannt (DE-OS 311747, H 05 K-7/08, in dem Kontaktfedern derart angeordnet sind, daß deren Enden in Aufsetzrichtung aus dem Sockel herausragen. Durch Befestigung des Sockels auf der Trägerplatte erfolgt die Kontaktierung mit den zugeordneten Leiterplatten.

Probelmatisch ist hierbei eine genaue Positionierung, da beim Aufsetzen und Befestigen die vollen Kontaktierungskräfte überwunden werden müssen. Hierzu kommt noch die Schwierigkeit der Kontaktfederjustierung, damit einerseits die gewünschte Position und andererseits für jede Kontaktfeder ein ausreichender Kontaktdruck gesichert wird.

Ziel der Erfindung

Es werden eine Vereinfachung der Verbindungstechnologie zwischen Steckverbindern beziehungsweise Fassungen für Bauelemente und einer Mutterleiterplatte angestrebt, insbesondere soll auf Lötverbindungen verzichtet werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Kontaktierung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der das Nullkraftsteckprinzip durchgängig bis zum Aufsetzen der Steckverbinder auf die Mutterleiterplatte realisiert wird. Essoll dabei von einem Nullkraftsteckverbinder gemäß DD-WP H 05 K/284857 ausgegangen werden, bei dem eine doppelseitige Kontaktierung mittels eines einrastbaren Schiebers und eines zweiarmigen drehbaren Hebels erfolgt und bei dem eine Reihung in einzeln betätigbare Segmente möglich ist.

Erfindungsgemäß wird der Nullkraftsteckverbinder auf die nachfolgend beschriebene Weise erweitert. Der an der Unterkante der Stirnwand des Schiebers angeformte Stößel zur Betätigung des Hebels weist in der Mitte seiner oberen Wand einen sockeiförmigen Anschlag und unter diesem in seiner unteren Wand einen keilförmigen Vorsprung auf. Der Anschlag ist für das aufzunehmende Bauelement, wie Tochterleiterplatte, vorgesehen. Der keilförmige Vorsprung verjüngt sich zur Stößelspitze hin. Unter dem keilförmigen Vorsprung ist ein an diesen angepaßter keilförmiger Stempel mit balligen Unterkanten angeordnet.

Die Kontaktfedern umgreifen mit ihren zur Mutterleiterplatte gerichteten Enden kraftschlüssig die Unterkanten des Stempels, der dadurch wiederum kraftschlüssig an dem keilförmigen Vorsprung anliegt. Bei eingerastetem Schieber liegen die Enden außerdem kraftschlüssig auf zugeordneten Kontaktstellen der Mutterplatte auf, wodurch eine sichere Verbindung erreicht wird. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung erfolgt mit der Betätigung nur eines Schiebers eine gleichzeitige Kontaktierung des Bauelementes mit dem Nullkraftsteckverbinder und des letzteren mit der Mutterleiterplatte. Auf verblüffende Weise wird damit die Nullkraftsteckverbindertechnik in die Aufsetztechnik integriert. Ohne störende Gegenkräfte und ohne schwierige Einfädelungsmanipulationen ist so eine hochgenaue Positionierung auch hochpoliger Steckverbinder auf der Mutterleiterplatte möglich, wobei die Befestigung mit üblichen mechanischen Mitteln vorgenommen und auf Lötverbindungen sowie Bohrungen zur Kontaktierung völlig verzichtet werden kann. Erst danach erfolgt die jederzeit lösbare Kontaktierung. Auf Grund der Betätigung der Kontaktfedern mit einem seitlichen Schieber ist eine beliebig lange Reihung möglich.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der dazugehörigen Zeichnung ist in

Fig. 1: ein Nullkraftsteckverbinder auf einer Mutterleiterplatte im Querschnitt im unkontaktierten Zustand und in Fig.2: im kontaktierten Zustand

dargestellt.

Gemäß Fig. 1 und 2 nimmt ein Verbindergehäusel eines Nullkraftsteckverbinders einerseits eine Tochterleiterplatte 9 auf und ist andererseits auf eine Mutterleiterplatte 8 aufgesetzt. Dei Befestigung des Verbindergehäuses 1 auf der Mutterleiterplatte 8 erfolgt in nicht näher dargestellter Weise mittels Schrauben oder anderen üblichen Halterungselementen in vorgeschriebener genauer Position.

In dem Verbindergehäuse 1 ist zwischen Bodenwand 11 und Deckwand 12 ein Schieber 2 einrastbar und arretierbar angeordnet, der zugleich eine bewegliche Seitenwand des Verbindergehäuses 1 darstellt. Die Bodenwand 11 weist eine Halterung 111 für eine erste Reihe 3 von Kontaktfedern und eine Halterung 112 für eine zweite Reihe 4 von Kontaktfedern auf. Die Deckwand 12 weist eine Öffnung 123 zur Einführung der Tochterleiterplatte 9,eine Anschlagkante 122 sowie eine Rastnut 121 für den Schieber 2 auf. Im Verbindergehäuse 1 ist außerdem ein zweiarmiger Hebel 5 drehbar um eine Achse 51 und federnd gegen eine Druckfeder 6 gelagert. Mit seinem oberen Arm 52 ist der Hebel 5 zur Deckwand 12 gerichtet. Mit seinem unteren Arm 53 liegt der Hebel 5 zwischen der Druckfeder 6 und einem Stößel 22, der an die Unterkante der Stirnwand 23 des Schiebers 2 angeformt ist.

Die obere Wand des Stößels 22 ist in ihrer Mitte als sockelförmiger-Anschlag 221 für die Tochterleiterplatte 9 ausgebildet. Im gleichen Bereich ist die untere Wand des Stößels 22 mit einem keilförmigen Vorsprung 222 versehen.

Unter dem Vorsprung 222 ist im Verbindergehäuse 1 ein keilförmiger Stempel 7 angeordnet, dessen Unterkanten 71,72 ballig geformt sind und kraftschlüssig von zugeordneten, rund gebogenen unteren Enden 31,41 der beiden Kontaktfederreihen 3,4 umfaßt werden.

Der Schieber 2 bestitzt an der oberen Kante der Stirnwand 23 eine als Anschlag dienende Nase 231, die bei gezogenem Schieber 2 an der zugeordneten Anschlagkante 122 anliegt und diesen unverlierbar hält. Der Schieber 2 trägt außerdem noch eine Rastnase 21, der in der Deckwand 12 ein Rastnut 121 zugeordnet ist. Einen weiteren Anschlag bildet die nicht näher bezeichnete rückwärtige Kante des Vorsprunges 222.

Die Tochterleiterplatte 9 — die auch ein Steckverbindermesser sein kann — liegtauf ihren gedruckten Leiterzügen 91 und 92 zwischen den oberen Enden 31,41 der Kontaktfederreihen 3,4 und mit ihrer Stinseite auf dem Anschlag 221.

Wird der Schieber 2 gedrückt, so nehmen die einzelnen Teile die in Fig.2 gezeigte Position zueinander ein. Hierbei ist die Rastnase 21 in die Rastnut 121 eingerastet. Die Nase 231 liegt frei. Die Stirnwand 23 drückt gegen die Kontaktfederreihe 3 oberhalb der Halterung 111, wodurch die Kontaktfederenden 31 wiederum gegen die Leiterzüge 91 gedrückt werden. Der Stößel 22 drückt mit seiner Stirnwand gegen den unteren Arm 53 des Hebels 5, wodurch der obere Arm 52 gegen die Kontaktfederreihe 4 oberhalb der Halterung 112 und infolgedessen die Kontaktfederenden 41 wiederum gegen die Leiterzüge 92 gedrückt werden.

Damit ist die Tochterleiterplatte 9 mit den Kontaktfederreihen 3,4 kontaktiert.

Gleichzeitig mit der Bewegung des Schiebers 2 drückt dieser mit der schiefen Ebene des keilförmigen Vorsprunges 222 gegen die zugeordnete schiefe Ebene 71 des Stempels 7, wodurch dieser eine zur Schieberbewegung orthogonale Bewegung vollführt.

Mittels der balligen Unterkanten 72,73 werden demzufolge die unteren Enden 32,42 der Kontaktfederreihen 3,4 gegen zugeordnete Kontaktstellen 81,82 gepreßt. Auf diese Weise wird der Nullkraftsteckverbinder gleichfalls in demselben Arbeitsgang mit der Mutterleiterplatte 8 kontaktiert.

Durch Ziehen des Schiebers 2 werden gleichzeitig alle Kontaktierungen gelöst. Die unteren Enden 32,42 der Kontaktfederreihen drücken dabei den Stempel 7 in das Verbindergehäuse 1 hinein und durch die Feder 6 wird der Hebel 5 von den oberen Kontaktfederenden 41 abgeschwenkt. Die Tochterleiterplatte 9 kann ohne jegliche Reibkräfte entnommen werden. Analog ist auch eine Auswechslung des Steckverbindergehäuses 1 möglich.

Diese Anordnung gestattet eine Reihung von beliebig vielen Nullkraftsteckverbindersegmenten, wobei das einzelne Segment unabhängig von den übrigen ausgewechselt werden kann.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Anordnung zur Kontaktierung von Aufsetzbauelementen, insbesondere zur Kontaktierung von Nullkraftsteckverbindern für Tochterleiterplatten oder von entsprechenden Fassungen für elektromechanische und elektronische Bauelemente mit einer Mutterleiterplatte, wobei der einzelne Nullkraftsteckverbinder aus einem Verbindergehäuse und aus in diesem gelagerten Kontaktfedern besteht, die in zwei Reihen zueinander diametral und gemeinsam lyraförmig gebogen angeordnet sind, und wobei eine Seitenwand des Verbindergehäuses als zwischen Bodenwand und Deckwand geführter, einrastbarer Schieber ausgebildet ist, der eingerastet mit seiner Stirnwand kraftschlüssig an der ersten Reihe von Kontaktfedern anliegt und der mit einem an die Unterkante seiner Stirnwand angeformten Stößel kraftschlüssig an einem Arm eines zweiarmigen, im Verbindergehäuse federnd drehbar gelagerten Hebels anliegt, dessen anderer Arm wiederum kraftschlüssig an derzweiten Reihe der Kontaktfedern anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (22) in der Mitte seiner oberen Wand einen sockeiförmigen Anschlag (221) und unter diesem in seiner unteren Wand einen keilförmigen Vorsprung (222) aufweist, daß kraftschlüssig unter dem Vorsprung (222) ein an diesen angepaßter keilförmiger Stempel (7) mit ballig geformten Unterkanten (72,73) liegt und daß die Kontaktfedern (3,4) mit ihrem zur Mutterleiterplatte (8) gerichteten Enden (32,42) einerseits die Unterkanten (72,73) des Stempeis (7) kraftschlüssig umgreifen und andererseits bei eingerastetem Schieber (2) kraftschlüssig auf zugeordneten Kontaktstellen (81) der Mutterleiterplatte (8) aufliegen.

   Hierzu 1 Seite Zeichnungen

   Anwendungsgebiet der Erfindung

   Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Kontaktierung von Aufsetzbauelementen, insbesondere zur Kontaktierung von Nullkraft-Steckverbindern für Tochterleiterplatten beziehungsweise von entsprechenden Fassungen für elektromechanische und elektronische Bauelementen mit einer Mutterleiterplatte. Derartige Anordnungen werden vor allem für Anlagen der Nachrichtentechnik und der elektronischen Datenverarbeitung benötigt und sind auch als Card-Edge-Steckverbinder bekannt. Im Zusammenhang mit der zunehmenden Integration und Digitalisierung und der damit verbundenen höheren Anzahl der Anschlußkontakte an einem Bauelement gewinnt die Aufsetztechnologie, bei der weitgehend Bohrvorgänge und teilweise auch Lötvorgänge entfallen, immer stärker an Bedeutung. Sie bleibt nicht mehr auf den einzelnen elektronischen Baustein beschränkt, sondern bezieht auch Steckverbinder und Fassungen mit ein. Für letztere ist aus Gründen der Vermeidung von Abrieb an den Kontaktschichten und der Beherrschung der Kontaktkräfte überhaupt der Übergang zu Nullkraftsteckverbindungen immer zwingender.

   Charakteristik des bekannten Standes der Technik

   Es wurde bereits eine Anordnung für einen Nullkraftsteckverbinder gefunden (DD-WP H 05 K/2848577; H 05 K-1/07), der zur elektrischen Verbindung von als Einschub ausgebildeten gedruckten Schaltungsplatten mit doppelseitig ausgeführten Anschlußstellen oder von doppelseitigen Steckverbindermessern mit den Kontaktfedern eines aus Segementen aufgebauten Verbinders vorgesehen ist. Eine Seitenwand des Verbindergehäuses ist als Schieber ausgeführt, der zwischen Bodenwand und Deckwand des Verbindergehäuses geführt und mit einer Rastnase versehen ist. Zu der Rastnase ist im Verbindergehäuse, vorzugweise in der Deckwand eine Rastnut eingeformt, die der Rastnase angepaßt ist. Der eingerastete Schieber liegt mit seiner Stirnwand kraftschlüssig an einer ersten Reihe von Kontaktfedern an. An die Oberkante der Stirnwand ist zur Bildung eines Anschlages eine zur Deckwand gerichtete Nase angeformt. Abgestimmt auf die Nase ist im Verbindergehäuse eine Anschlagkante vorgesehen. An die Unterkante der Stirnwand ist mindestens in beiden Eckenbereichen ein nach vorn ragender Stößel angeformt, mit dem der eingerastete Schieber kraftschlüssig an einem Arm eines zweiarmigen, im Verbindergehäuse federnd, drehbar gelagerten Hebels anliegt, dessen anderer Arm wiederum kraftschlüssig an einer zweiten Reihe von Kontaktfedern anliegt.

   Die Kontaktfedern beider Reihen sind zueinander diametral angeordnet und so gebogen, daß sie gemeinsam eine Lyraform bilden. Die zur Deckwand ragenden Enden der Kontaktfedern sind abgerundet und liegen bei eingerastetem Schieber kraftschlüssig an der Schaltungsplatte an. Die entgegengesetzten Enden der Kontaktfedern sind durch die Bodenwand geführt und wahlweise als Steckkontakt — orthognonal von der Bodenwand abstehend — oder als Aufsetzkontakt — parallel zur Bodenwand umgebogen — ausgebildet.