DE1251403B

DE1251403B -

Info

Publication number: DE1251403B
Application number: DENDAT1251403D
Authority: DE
Publication date: 1967-10-05

Description

DEUTSCHES WffntWl· PATENTAMT

Deutsche KL: 21 c - 21/01

AUSLEGESCHRIFT ~ ^_l403

Aktenzeichen: U 11980 VIII d/21 c 1 251 403 Anmeldetag: 24. August 1965

Auslegetag: 5. Oktober 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Verbindungsklemme für eine gedruckte Schaltung od. dgl. mit starken Reibungs- und elektrischen Kontaktkräften.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Verbindungsklemme zu schaffen, die eine Anschlußmöglichkeit an eingedruckte Schaltung gestattet. Eine der Schwierigkeiten, duPbei Verbindungsklemmen zur Verwendung mit gedruckten Schaltungen auftreten, besteht in den Mitteln zur rutschund wackelfreien Sicherung der gedruckten Schaltung innerhalb der Verbindungsklemme. Bei einigen Verbindungsklemmen sind Verriegelungsorgane zur Sicherung der gedruckten Schaltung vorgesehen. Bei anderen besteht eine Reibungsverbindung durch die Verwendung einer Aufnahmeöffnung für die gedruckte Schaltung, die kleiner als die Schaltungsplatte ist. In diesem Fall ist jedoch das Einsetzen und Herausnehmen der gedruckten Schaltung sehr schwierig und kann zu einer Beschädigung entweder des Trägers der gedruckten Schaltung oder der gedruckten Schaltung selbst führen.

Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe unter Vermeidung der bei bekannten Verbindungsklemmen auftretenden Nachteil dadurch gelöst, daß in einem Isolierkörper aus elastischem Material und mit einer Aufnahmeöffnung für eine gedruckte Schaltung elektrische Kontakte mit abgehenden Leitungen zur Auflage auf die gedruckten Leitungen angeordnet sind, daß der Isolierkörper aus langen und kurzen Leisten, im Querschnitt ein Rechteck bildend, zusammengesetzt ist, daß die gegenüberliegenden langen Leisten auf Grund einer Vorspannung auf die Mitte zu gerichtet sind, daß eine Trägerhülse die Wände des Isolierkörpers umgibt, deren gegenüberliegende Fläche noch eine Einspannkraft auf die langen Leisten des Isolierkörpers ausüben, so daß die Aufnahmeöffnung im unbelasteten und belasteten Zustand verengt ist und geringer als die Dicke der Schaltungsplatte ist, und daß die Hülse Mittel zum Ansetzen einer nach außen gerichteten Kraft aufweist, um die Aufnahmeöffnung für ein leichtes Einsetzen der Schalterplatte zu weiten.

Für eine besonders einfache Ausführungsform der Verbindungsklemme kann die Aufnahmeöffnung durch zwei ineinandergreifende, im wesentlichen L-förmige Leisten gebildet sein.

Infolge der verengten und im belasteten und unbelasteten Zustand gegenüber der aufzunehmenden Schaltungsplatte verkleinerten Öffnung des Isolierkörpers ist die Schaltungsplatte nach dem Einsetzen fest und rutschsicher gehalten. Das Herausnehmen Elektrische Verbindungsklemme

Anmelder:

United-Carr Incorporated, Boston, Mass.
(V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Ruschke und Dipl.-Ing. H. Agular,
Patentanwälte, München 27, Pienzenauer Str. 2

Als Erfinder benannt:
William Henry McKee,
West Covina, Calif. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 15. Januar 1965 (425 697)

oder Einsetzen der Schaltungsplatte ist jedoch ohne Beschädigungsgefahr durch an eine nach außen gerichtete Kraft auf die erwähnte Hülse ausübendes Werkzeug möglich, wobei die auf die erwähnten Leisten einwirkende Einspannkraft aufgehoben wird, so daß sich die Aufnahmeöffnung verbreitert.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Verbindungsklemme mit einer einen Isolierkörper eingesetzten gedruckten Schaltung,

F i g. 2 eine Endansicht der in F i g. 1 dargestellten Verbindungsklemme,

F i g. 3 eine Draufsicht der in F i g. 1 dargestellten Verbindungsklemme, wobei die gedruckte Schaltung herausgenommen und die Durchbiegung des Isolierkörpers infolge der ausgeübten Einspannkraft dargestellt ist,

F i g. 4 eine Draufsicht der in F i g. 3 dargestellten Verbindungsklemme mit der in diese eingesetzten gedruckten Schaltung,

F i g. 5 eine Ansicht eines Werkzeugs zur Ausübung einer Spreizkraft an den Nasen der den Isolierkörper umgebenden Hülse, um das Einsetzen oder Herausnehmen einer gedruckten Schaltung zu ermöglichen, F i g. 6 eine schematische Darstellung der Hülsenstellungen, wobei die voll ausgezogenen Linien die Klemmstellung zeigen,

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F i g. 7 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Kraftverteilung der auf den Isolierkörper ausgeübten Einspannkraft,

F i g. 8 eine Draufsicht des Isolierkörpers in unbelastetem Zustand und in der Stellung zur Aufnahme einer gedruckten Schaltung und

F i g. 9 eine vergrößerte Schnittansicht, die die Verbindung der den Isolierkörper bildenden Leisten erkennen läßt.

In F i g. 1 der Zeichnung ist die erfindungsgemäße Verbindungsklemme mit 10 bezeichnet. Wie ersichtlich, weist die VerbindungsklemmelO eine Trägerhülse 12 und einen Isolierkörper 14 auf. Die Hülse wird bei der dargestellten Ausführungsform durch zwei ineinandergreifende L-förmige Elemente 15 und 16, wie am besten aus F i g. 3 und 4 ersichtlich ist, gebildet. Jedes der Elemente 15 und 16 ist mit einem abstehenden Führungsansatz 17 bzw. 18 zur Aufnahme der Kanten der gedruckten Schaltung 20 versehen. Die Führungen ermöglichen die richtige Ausrichtung der gedruckten Schaltung mit Bezug auf die Verbindungsklemme und bilden ferner Halterungen.

Gegebenenfalls können Finger 22 und 24 zum Befestigen der Verbindungsklemme an einen Trägerkörper vorgesehen werden. Für diesen Zweck können jedoch auch andere Mittel vorgesehen werden.

Innerhalb der Trägerhülse 12 ist ein Isolierkörper 14 aus elastischem Material angeordnet, wie am besten in Fig. 3, 4, 7 und 8 ersichtlich ist, wobei die Hülse fest gegen die Wände des Isolierkörpers anliegt und diese abstützt. Bei der dargestellten Ausführungsform besteht der Isolierkörper aus zwei L-förmigen Abschnitten, die lange Leisten 26, 28 kurze Leisten 26', 28' bilden, welche im Querschnitt ein Rechteck darstellen. Der Isolierkörper 14 weist eine Aufnahmeöffnung 30 zur Aufnahme einer gedruckten Schaltung auf, wobei elektrische Kontakte ,im Isolierkörper 14 mit abgehenden Leitungen32 in Längsrichtung zur Auflage auf die gedruckten Leitungen 32' angeordnet sind, so daß ein unterbrechungsfreier Stromweg von der gedruckten Schaltung 20 über die (nicht gezeigten) Kontakte zu den fabgehenden Leitungen 32 besteht.
I — Ein elastisches Druckkissen 34 kann in die Aufnahmeöffnung 30 an ihren beiden Seiten eingesetzt werden, wie mit gestrichelten Linien aus Fig. 3 und 4 ersichtlich ist. Die Druckkissen 34 können aus einem Siliconkautschuk sein und dienen dazu, die Einspannkraft auf die Kontakte der Verbindungsklemme zu verteilen. Hieraus ist ersichtlich, daß ein geringer Unterschied in der Dicke der Schaltungsplatte oder der elektrischen Kontakte eine gleichmäßige Kraftverteilung verhindern würde, wenn die Druckkissen nicht verwendet werden.

Ein dünner Streifen aus Isoliermaterial kann zwischen den Wänden des Isolierkörpers und der Trägerhülse eingesetzt werden. Bei der dargestellten Ausführungsform ist eine Schicht oder Folie aus Mylaz (Handelsmarke der DuPont Gesellschaft) in den Grenzflächenbereich zwischen dem Körper und den Wänden der Hülse eingesetzt, um eine Ableitung zusätzlich zu verhindern und den Körper selbst zu schützen.

Die Trägerhülse 12 ist mit Mitteln zur Ausübung einer nach außen gerichteten Kraft versehen, um die Hülse in eine Stellung auf dem Isolierkörper 14 zu spreizen und die Aufnahmeöffnung für ein leichtes

Einsetzen der Schalterplatte zu weiten. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, bestehen die vorangehend erwähnten Mittel aus einem nach oben gerichteten :nasenförmigen Vorsprung 35, der sich von jeder !langen Leiste 26, 28 des Isolierkörpers 14 erstreckt iund an dem ein noch zu beschreibendes Spreiz-I werkzeug angesetzt wird.

Da die langen Leisten 26, 28 in der Mitte nicht abgestützt sind, werden sie durch die von gegenüberliegenden Flächen der die Wände des Isolierkörpers 14 umgebenden Trägerhülse 12 ausgeübten Einspannkraft zur Mitte gerichtet, so daß die Auf nahmeöffnung 30 im unbelasteten und belasteten Zustand verengt und geringer ist als die Dicke der Schaltungsplatte. Die in diesem Bereich auf die langen Leisten 28, 26 ausgeübte Einspannkraft liegt jedoch innerhalb der Elastizitätsgrenze des Isolierkörpers, und nach der Freigabe kehren die langen Leisten in die in F i g. 8 dargestellte Lage zurück.

Wenn sich der Isolierkörper 14 in der in F i g. 3 gezeigten Stellung befindet, ist das Einsetzen einer gedruckten Schaltung in die Verbindungsklemme nicht durchführbar, da die gedruckte Schaltung mit einer stumpfen Vorderkante von der gleichen Dicke wie die übrige Schaltungsplatte hergestellt wird. Um das Einsetzen der Schaltungsplatte in den Isolierkörper zu erleichtern, muß der Körper entlastet und die durch die Trägerhülse 12 ausgeübte Einspann-(kraft aufgehoben werden. Dies kann mit einem Spreizwerkzeug der in Fig. 5 dargestellten Art gejschehen. Wie gezeigt, werden durch die Ausübung ieiner Kraft F an den Handgriffenden 36 und 36' die Backen 38 um den Gelenkzapfen 40 in der Richtung D verschwenkt.

Die Endteile der Backen 38 werden an der Innenseite der nasenähnlichen Vorsprünge 35 der Hülsenteile 15 und 16 angesetzt, um die durch die Hülse 12 auf die langen Leisten 26, 28 ausgeübte Einspannkraft aufzuheben, damit sich der Isolierkörper 14 nach außen biegen kann und die Aufnehmeöffnung 30 ausreichend groß wird, um ein leichtes Einsetzen der Schaltungsplatte 20 zu ermöglichen.

Die beiden Stellungen der Trägerhülse 12 sind in F i g. 6 schematisch dargestellt. Die in F i g. 6 mit voll ausgezogenen Linien gezeichnete Stellung ist die normale Stellung der Hülse, in welcher diese eine Einspannkraft auf den Isolierkörper ausübt. Die gestrichelten Linien in F i g. 6 stellen die »Spreize-Stellung der Hülse 12 dar, in welcher die Einspannkraft auf den Isolierkörper aufgehoben ist und die öffnung 30 eine seitliche Abmessung besitzt, die für ein leichtes Einsetzen der Schaltung 20 ausreicht.

Wie aus F i g. 7, 8 und 9 ersichtlich ist, werden die langen Leisten 26 und 28 des Isolierkörpers 14 in ausgefluchteter und zusammengebauter Anordnung teilweise durch die Stifte 42 gehalten, die sich durch [axial ausgefluchtete öffnungen in den Leisten !erstrecken. Die öffnung 44 (F i g. 9) in der Leiste 26 [begrenzt eine Ausnehmung 46 an deren Innenseite von größerem Durchmesser zur Aufnahme der Schulter 48 des Stiftes 42. Die Schulter 48 dient dazu, den Stift 42 axial innerhalb der öffnungen der einander entsprechenden Leisten auszurichten. Die Enden der Stifte 42 erstrecken sich in öffnungen in den Wänden der Hülse 12 am Stegteil der im wesentlichen U-förmigen Ausschnitte 50, wie am besten aus F i g. 1 ersichtlich ist. Die Teile 52 der U-förmigen Ausschnitte bilden Druck- oder Einspannfinger

Claims

zur Ausübung einer gleichmäßigen Belastung längs der Wand des Isolierkörpers. Diese Finger erstrecken sich längs beider Seiten des Mittelabschnitts der Hülse 12 und ergeben eine gleichmäßigere Einspannkraft auf den Isolierkörper 14. Ohne diese Finger würde die Einspannkraft im Mittelbereich der langen Leisten 26 und 28 am stärksten sein und über diesen hinaus nur durch Spannungsübertragung innerhalb des Materials verteilt werden. Dies würde zu einer beträchtlichen Spannungskonzentration im Mittelabschnitt des Körpers 14 führen und möglicherweise einen Zustand zur Folge haben, bei welchen auf die äußeren Teile der Öffnung 14 eine Einspannkraft ausgeübt wird, die nicht ausreicht, um einen vollen, gleichmäßigen Kontakt zwischen den elektrischen Kontakten des Körpers 14 und den gedruckten Leitungen 32' sicherzustellen. Die Finger 52 tragen daher dazu bei, die Last auf den Körper, welche durch die Hülse 12 ausgeübt wird, zu verteilen und eine gleichmäßigere Belastung durch die Einspannwirkung der Hülse 12 zu erzielen. Diese Belastungsverteilung ist in F i g. 7 schematisch dargestellt. Ohne die Finger 52 an der Hülse 12 wird eine Einspannkraft nur im Mittelabschnitt erhalten, wie durch die Klammernd und A' angegeben. Eine solche einseitige Belastung des Mittelabschnitts der Leisten 26 und 28 kann aus den vorstehend genannten Gründen unerwünscht sein. Durch die Finger 52 an der Hülse 12 wird jedoch die Ausübung der Einspannkraft am Körper über einen größeren Bereich verteilt, wie durch B und B' angegeben. Die primäre Belastung besteht immer noch im Mittelbereich der Leisten 26 und 28 des Körpers 14, während die Einspannkraft gegen die abgestützten oder festen Enden der langen Seiten abnimmt. Diese Lastverteilung ergibt daher eine gleichmäßigere Kraftverteilung längs der Wand des Isolierkörpers, um eine volle, gleichmäßige An- lage zwischen dem Körper und der gedruckten Schaltung sicherzustellen und einen guten elektrischen Kontakt zwischen den abgehenden Leitungen und den gedruckten Leitungen 32' zu gewährleisten. Patentansprüche:

1. Elektrische Verbindungsklemme für eine gedruckte Schaltung od. dgl. mit starken Reibungs- und elektrischen Kontaktkräften dadurch gekennzeichnet, daß in einem Isolierkörper (14) aus elastischem Material und mit einer Aufnahmeöffnung (30) für eine gedruckte Schaltung (20) elektrische Kontakte mit abgehenden Leitungen (32) zur Auflage auf die gedruckten Leitungen (32') angeordnet sind, daß der Isolierkörper (14) aus langen und kurzen Leisten (26, 28, 26', 28'), im Querschnitt ein Rechteck bildend, zusammengesetzt ist, daß die gegenüberliegenden langen Leisten (26, 28) auf Grund einer Vorspannung auf die Mitte zu gerichtet sind, daß eine Trägerhülse (12) die Wände des Isolierkörpers (14) umgibt, deren gegenüberliegende Flächen noch eine Einspannkraft auf die langen Leisten (26, 28) des Isolierkörpers (14) ausüben, so daß die Aufnahmeöffnung (30) im unbelasteten und belasteten Zustand verengt ist und geringer als die Dicke der Schaltungsplatte ist, und daß die Hülse Mittel zum Ansetzen einer nach außen gerichteten Kraft aufweist, um die Aufnahmeöffnung für ein leichtes Einsetzen der Schalterplatte zu weiten.

2. Verbindungsklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung (30) in der Hülse (12) durch zwei ineinandergreifende, im wesentlichen L-förmige Leisten (26, 28) gebildet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen