DE1963484U - Elektrische kontakt-steckverbinding in miniaturausfuehrung. - Google Patents
Elektrische kontakt-steckverbinding in miniaturausfuehrung.Info
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- DE1963484U DE1963484U DEJ16346U DEJ0016346U DE1963484U DE 1963484 U DE1963484 U DE 1963484U DE J16346 U DEJ16346 U DE J16346U DE J0016346 U DEJ0016346 U DE J0016346U DE 1963484 U DE1963484 U DE 1963484U
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- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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- H01R12/70—Coupling devices
- H01R12/71—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures
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- H01R12/721—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures coupling with the edge of the rigid printed circuits or like structures cooperating directly with the edge of the rigid printed circuits
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- Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
- Multi-Conductor Connections (AREA)
- Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
Description
703 BOBLINGEN SIN DE LF I NGE R STRAS S E 49 FERNSPRECHER (07031) 6613040
BSblingen, 10. April I967 at-se
Anmelderin: International Business Machines
Corporation, Armonk, N.Y. 10504
Amtl. Aktenzeichen: Neuanmeldung Aktenzeichen der Anmelderin: Docket 7974
Elektrische Kontakt-Steckverbindung in- Miniaturausführung
Diese Neuerung betrifft eine elektrische Kontakt-Steckverbindung
in Miniaturausführung mit Signal^* und Massekontakten großer Kon·»
taktdichte, bestehend aus einer Schaltkarte und einem als Steckerfassung
dienenden, mit Kammern versehenen Sockel.
Die Aufgabe der Neuerung ist die Schaffung einer elektrischen Kon*
takt-Steekverbindung, welche eine große Kontaktdichte bei kleinsten
Abmessungen aufweist uiid damit als elektrisches Verbindungselement bei gedruckten Schaltungen verwendet werden kann.
Die Schaltungstechnik mit gedruckten, bzw. geätzten Leitungen ermöglicht
es, daß der Abstand zwischen zwei benachbarten Leitungen 0,3 mm betragen kann, gemessen von Mitte zu Mitte Leitung. Diese
gedruckten und schmalen Leitungen erlauben es, daß von den Schaltungen
auf der Schaltkarte in abwechselnder Folge Signal« und
Docket 7974
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Masseanschlüsse zu dem Anschlußteil der Schaltkarte geführt werden
zur Erzielung einer Entkoppelung und um eine Einstreuung unerwünschter Signale zu unterbinden.. Kontakt Steckverbindungen, welche dem
heutigen Stand der Technik entsprechen, sind nicht so ausgeführt, daß in der Steckverbindung diese Leitungsdichte und die Schirmung
die gleiche ist wie auf der Schaltkarte. Eine Anpassung vorhandener
Steckverbindungen an diese engen Abstände war nicht möglich.
Die große Packungsdichte und der sehr kleine Abstand zwischen den Signal-· und den Masseleitungen führte zu folgenden Problemen,
welche gelöst werden müßten: -
Verhinderung einer zu engen Koppelung und Signaleinstreuung bei
benachbarten Leitungen, eine ausreichende elektrische Isolation zwischen benachbarten Kontaktstellen, eine relativ leichte Einsteckmöglichkeit
der Schaltkarten und der zuverlässig Sitz dieser Karten in der Steckerfassung oder auch Sockel genannt.
Ein besonders schwieriges Problem bei diesen Miniatur-Steckverbindungen
ist, daß die Kontaktmitten der Anschlußkontakte auf der Schaltkarte und im Sockel übereinstimmen und daß beim Einsetzen
oder Entfernen der Schaltkarte keine ungewollte Verbindung zu
benachbarten Kontakten erfolgt. Diese Aufgabe und diese Probleme wurden durch die neu geschaffene elektrische Kontakt-Steckverbindung in Miniaturausführung gelöst.
Die Neuerung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Signalkontaktfedern jeweils zwischen zwei Massekontaktscheiben angeordnet sind,
die als schirmende Kammertrennwände wirken und gleichzeitig als
Docket
Verbindungskontakte für die Masseleitungen auf der Sehaltkarte
dienen, daß auf der Steckseite der Schaltkarte die Signal- und die
Masseleitungen abwechselnd und eng nebeneinander liegend angeordnet
sind, daß die Leitungsenden in Kontaktfahnen übergehen, welche
breiter sind als die Leitungen, daß die Signalleitungen und die Masseleitungen unterschiedliche Länge aufweisen und daß die Kontaktfahnen
der längeren Leitungen dort beginnen, wo die Kontaktfahnen der kürzeren Leitungen enden.
Die elektrische Kontakt-Steckverbindung in Miniaturausführung und
großer Kontaktdichte besteht aus einem Sockel, welcher als Steck-Passung dient und der aus einem Kunststoffgehäuse mit verschiedenen
Aussparungen besteht, welche die jeweilige Kontaktposition festlegen
und in welche die Signalfedern und die Massekontaktscheiben eingesetzt sind, welche auch als Trennwände dienen, wobei die .Massekontaktscheiben so angeordnet sind, daß im Sockel kleinste Schirmkammern
entstehen, in welchen sich die Signalkontakte befinden. Die
Massekontaktscheiben bestehen aus U-förmig gestanzten Metallscheiben,
(welche an ihrer Oberfläche isoliert sind) wobei an der oberen U-Stelle die Metallscheiben zwei Ausbuchtungen haben, die als Kontaktstellen
wirken und die bei eingesetzter Schaltkarte auf den Kontaktfahnen der Masseleitungen der Schaltkarte aufliegen. Außerdem
sind diese ü-förmigen Metallscheiben von ihrer Unterseite her geschlitzt, um eine gute Federwirkung und damit einen sicheren
Kontaktdruck zu erzielen.
Die Signalkontakte im Sockel, sowohl die oberen als auch die unteren,
Docket 797^
..■■;■ ..r 4 - -
sind serienmäßig aus Draht geformt, welcher ein gutes Federungsvermögen
hat und sie sind in dem Sockel so montiert, daß sie bei eingesetzter
Karte einen guten Kontaktdruck bewirken und bei herausgenommener Karte sich gegenseitig nicht berühren. Zur Ausrichtung
der Kontakte, der Schaltkarte und des Sockels auf ihre Kontaktmitten ist eine Justiereinrichtung vorhanden, welche eine Führung
der seitlichen Kartenkante bewirkt.
der Kontakte, der Schaltkarte und des Sockels auf ihre Kontaktmitten ist eine Justiereinrichtung vorhanden, welche eine Führung
der seitlichen Kartenkante bewirkt.
Der Aufbau und die Vorzüge dieser neu geschaffenen Miniatur-Steckverbindung
werden besser ersichtlich durch die folgende Beschreibung anhand der Figuren 1-6.
Es stellen dar:
Es stellen dar:
Fig. 1 eine Perspektivansicht der Miniatur«Steckverbindung
mit den oberen und unteren Signal- und Massekontakten im Sockel und eine zum Einstecken angesetzte Schaltkarte
.
Fig. 2 Einen Schnitt der Ebene 2 * 2 in dem Sockel der
Fig. 1. Das Schnittbild zeigt, wie die Signalkontakte des Sockels an den Signalkontakten der Karte anliegen.
Fig. 3 Einen Schnitt der Ebene 3 * 3 in der Fig. 1. Diese
Schnittdarstellung zeigt besonders deutlich die
U-förmigen Massekontaktscheiben und die Kontaktstelle zur Schaltkarte.
Schnittdarstellung zeigt besonders deutlich die
U-förmigen Massekontaktscheiben und die Kontaktstelle zur Schaltkarte.
Docket
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Fig. 4 Einen Schnitt ,durch die Soekelebene 4-4 der Pig.
Diese Schnittdarstellung zeigt die Einstellvorrichtung
zum seitlichen Ausrichten der Schaltkarte.
Fig. 5 Einen Schnitt in der Ebene 5 durch den Sockel der
Fig. 1. Die Schnittdarstellung zeigt die Justierschraube und eine W-geformte Feder zur seitlichen Karteneinstellung.
Fig. 6 Im Prinzip die Wirkungsweise der Einstell- bzw. Justiereinrichtung.
Nachstehend wird die Fig. 1 ausführlicher erläutert. Auf der rechten Seite der Figur ist eine Schaltungskarte mit gedruckten bzw.
geätzten, dicht nebeneinander angeordneten Leitungen dargestellt, in einer Position, in welcher die Karte gerade in den Sockel eingeführt
wird, wobei der Sockel als Steckerfassung dient. Die dargestellte Schaltkarte 11 besteht aus einem elektrisch isolierenden
Kunststoff-Grundmaterial 13, auf dessen Oberfläche dicht nebeneinander
liegend die gedruckten Leitungen I5 und 17 liegen. Die Leitungen
17 und 15 sind Signalleitungen bzw. Masseleitungen. Auf der
anderen Seite dieser Schaltkarte sind spiegelbildlich hierzu gleichfalls
Signal- und Masseleitungen und -kontakte angeordnet. Diese Leitungen und Kontakte können durch fotografische-, Ätzungs- oder
Platierungs-Verfahren aufgebracht werden. Die Signal- und Masselei«
tungen 17 und I5 sind am Ende der Karte zu KontakiJfahnen 19 und
erweitert.
Docket 7974
■■■■■; ■ - 6 - -..■■■
Die Steckerfassung oder auch Sockel 21 genannt, in welche die
Schaltkarte 13 gesteckt wird, besteht aus einem Kunststoffgehäuse 23, einer Anzahl oben und unten befindlicher, aus Draht geformten
Signalkontaktfedern 25* 26 und einer Anzahl dünner, scheibenförmiger
Massekontakte 27· Das Gehäuse 23 hat auf seiner offenen Seite
in den Seitenwänden Schlitze 33, 34, in welche die scheibenförmigen
Massekontakte 27 gesteckt und damit in ihrer Lage festgelegt
werden.-Die Seitenwände 35 und 36 vom Gehäuse 23 haben ebenfalls
Schlitze 37 und 38. Diese Schlitze dienen zur Führung der Sehaltkarte
11, welche die seitlichen Ansätze 39 und 40-hat, die bei
gesteckter Karte an den Sockelwänden 35 und 36 anliegen und somit
als Tiefenanschlag wirken. Die Gehäuserückwand 41 hat eine Aussparung 42 (entweder U- oder trapezförmig im Querschnitt) und
dient zur Aufnahme der gemeinsamen Verbindungsleitung für die
Massekontaktseheiben 27.
Die Fig. 2 zeigt in einer Seitenansicht unter anderem die aus Federdraht bestehenden Signalkontaktfedern 25 und 26. Die obere Signalkontaktfeder
25 hat einen gerade verlaufenden Schenkel 51*; welcher durch die Bohrung 53 ^n der Gehäuserückwand 4l des Sockels 21
gesteckt ist. Dadurch ist die Position dieser Signalkontaktfeder 25 festgelegt. Der andere und kürzere freie Schenkel 55 der Signalkontaktfeder
25 ragt in eine Aussparung 57 in der Gehäuserückwand
4l des Sockels 21. Die gebogene Stelle 59 an der Signalkontaktfeder 25 entspricht der Kontaktstelle, da sie bei eingesetzter Schaltkarte
auf eine/Kontaktfahne I9 einer Signalleitung 17 drückt. Der Kontaktdruck
wird durch das Einsetzen der Karte 11 erzeugt, weil dabei
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der flexible Phosphor-Bronze-Draht"/der Signalkontakt feder 25 nach
oben gedrückt wird und durch diese Auslenkung eine Federkraft entsteht.
Die untere Signalkontaktfeder 26 hat im wesentlichen die gleiche Form wie die Signalkontaktfeder 25, jedoch ist ihr freier
Schenkel 6l kürzer, dieser ragt nicht in eine besondere Aussparung.
Bei herausgezogener Schaltkarte liegt jedoch der freie Schenkel 61 an der Erhebung 65 in der Rückwand 41 des Sockels 21 an«
Die Position der Signalkontaktfeder 26 ist dadurch festgelegt, daß
von ihrem langen Schenkel der Teil 65 in einem Durchbrueh 67 in der Gehäuserückwand 41 des Sockels 21 steckt. Von der Signalkontaktfeder
26 drückt die gebogene Stelle 69 auf eine Kontaktfahne I9
einer Signälleitung 17 an der Unterseite der Karte 11. Aus dem vorstehenden
ist zu ersehen, daß identische Kontakte paarweise einer
über dem anderen angeordnet sind* Aus der Pig. 2 ist weiter zu
ersehen, daß bei herausgenommener Karte keine ungewollte Verbindung
zwischen den Signalkontaktfedern 25 und 26 entstehen kann, weil
die freien Schenkel dieser Signalkontaktfedern an den Seitenwänden
der Aussparungen 57 bzw. 63 in der Rückwand 41 des Sockels 21 anliegen
und damit die Auslenkung der Kontaktfedern begrenzen.
Die Fig. 3 zeigt im wesentlichen die Seitenansicht eines Massekontaktes 27 im Sockel 21. Diese Massekontaktscheiben 27 haben eine
einem U entsprechende Form, wenn man die Fig. 3 um 90° nach links verdreht, Die öffnung der Mässekohtaktscheiben 27, an welcher die
Karte eingeführt wird, ist mit gerundeten Ausbuchtungen 7I und 73
versehen. Diese Ausbuchtungen wirken als Kontaktstellen und drücken
auf die Kontaktfahnen 18 der Mässeleitungen 15 auf der Schaltkarte
.11, falls diese gesteckt ist ν Um den erforderlichen Kontaktdruck an
Docket 7974
den Kontaktstellen 71 und 75 des Massekontaktes 27 zu erhalten, ist
die Massekontaktscheibe 27 sowohl im oberen als auch im unteren Teil mit-"Schlitzen" 75, versehen, welche von der Hinterseite der
Massekontaktscheibe 27 ausgehen und in Richtung zu den Kontaktstellen
71 bzw. 73 verlaufen. Durch das Einstecken der Schaltkarte 11
werden die beiden Segmente 74 der Massekontaktscheibe federnd auseinandergedrückt,
wodurch der Kontaktdruck erzeugt wird. Die Position der Massekontaktscheiben 27 ist durch die Aussparungen >1
in den Seitenwänden des Sockels 32 festgelegt/ in welche die Nasen
77 der Massekontaktscheiben eingreifen; außerdem greift ein Ansatz 79 der Massekontaktscheiben in eine Aussparung 81 in der Rückwand
41 des Sockels 21. Die gerneinsame Mas se verbindung der einzelnen
Massekontaktstellen 27 erfolgt derart, daß auf der Sockelrückseite
die Verbindungsleitung 43 in eine Kerbe 83 des Ansatzes
79 eingreift, und daß diese Verbindungsstelle verlötet wird. Nach
dem Entfernen der Sehaltkarte 11 federn die Segmente 74 mit den
Ausbuchtungen 71 und 73 wieder in ihre Ausgangslage zurück, ohne
daß eine gegenseitige Berührung der Ausbuchtungen 71 und 73 statt- ■
findet. Die Massekontaktscheiben 27 bestehen ebenfalls aus Phosphor-Bronze
-Material und sie dienen hauptsächlich zur Abschirmung von
Einstreusignalen. Zur Verhinderung von Kurzschlüssen mit den dicht
benachbarten Signalkontakten sind die Massekontaktseheiben elektrisch
isoliert durch einen Überzug aus einem plastischen Material (Vorzugsweise wird hierzu Teflon-Dupont-TM verwendet). An den Ausbuchtungen
71 und 73 is^ an den Kontaktstellen das Isolationsmaterial
entfernt und das Phosphor-Bronze-Material ist an dieser Stelle
zusätzlich goldplatiert, um einen sehr guten Kontakt zu bekommen.
Docket 7974
:■ ■ ■ : ■ ν- ν--.:'.:--. ' ■■ , ■. : Mf/
Die Fig» 4 - 6 zeigen die Einrichtung zur Einjustierung der sehr
engen zulässigen Toleranz einer seitlichen Kontaktversetzung. Diese
Justiereinrichtung enthält eine W-geformte Druckfeder 91 und
eine Justierschraube 95. Die W~f6rmige Druckfeder $1 befindet sich
in einem ausgesparten Hohlraum 94 auf der rechten Sockelseite 36.
Die Fig. 5 zeigt die Justierschraube 95, welche aus dem vorderen
Gewindeteil und einem daran anschließenden zylindrischen Zapfen
besteht. Diese Justierschraube ist durch eine mit Gewinde versehenen Bohrung in der Vor derwand 95 des Sockels 21 geschraubt und
der Zapfenteil ist durch dieW-förmigeDruckfeder 91 gesteckt und
greift in eine zylindrische Aussparung 96 in der Gehäuserückwand
des Sockels 21. Die W-förmige Druckfeder 91 ist so gestaltet und
in der Aussparung 94 angeordnet, daß der mittlere Federgang in
radialer Richtung zur Schaltkarte 11 zeigt, außerdem ist die Öffnung
99 (im mittleren Federgang) so weit, daß ein großes Spiel
zum durchgesteckten Zapfen der Justierschraube 95 besteht. Die
beiden äußeren Windungen 98 der W-förmigen Druckfeder 9I haben
dagegen etwas engere Öffnungen, durch welche der Zapfen der Justierschraube 93 gesteckt ist. Durch das Eindrehen der Justierschraube
93 wird bewirkt, daß die W-förmige Druckfeder 91 zusammengedrückt
wird und daß sich dabei die mittlere Federwindung 97 nach links
in Richtung zur Schaltkarte 11 hin bewegt > siehe hierzu Fig. 6.
Die mittlere Federwindung 97 dient somit als seitlicher Ansehlag
für die Karte 11 und ermöglicht eine genaue seitliche Ausrichtung
der Signal- und Massekontakte von der Schaltkarte zu den Sockelkontakten.
Der max. Justierbereich betragt 0,3 mm, was dem Abstand
zwischen zwei benachbarten Kontaktstellen entspricht.
Docket 7974
Durch die neugeschaffene'elektrische Kontakt-Steckverbindung in
Miniaturausführung sind die gestellten Forderungen bezüglich einer
zuverlässigen und"sicheren Kontaktgabe erfüllt und durch die zwischen
den Signalkontakten angeordneten Massekontakte wird eine gute Abschirmung gegen Streufelder, herrührend von benachbarten
Leitungszügen, unterbunden.Diese neue Miniatur-Steckverbindung
bewirkt somit eine Bereicherung und einen Fortschritt der Technik.
Docket
Claims (8)
- inir -S eh u t ζ a η s ρ r ü c h e!,Elektrische Kontakt-Steckverbindung in Miniaturausführung mit Signal- und Massekontakten, bestehend aus einer Schaltkarte und einem als Steckerfassung dienenden, mit Kammern versehenen Sockel, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalkontaktfedern (25* 26) jeweils zwischen zwei Massekontaktscheiben (27) angeordnet sind, die als schirmende Kammertrennwände wirken und gleichzeitig als Verbindungskontakte für die Masseleitungen (IS) auf der Schaltkarte (ll) dienen, daß auf der Steckseite der Schaltkarte (11) die Signal- und die Masseleitungen (17, 15) abwechselnd und eng nebeneinander liegend angeordnet sind, daß die Leitungsenden (17,15) in Kontaktfahnen (19, 18) übergehen, welche breiter sind als die Leitungen, daß die Signalleitungen (17) und die Masseleitungen (15) unterschiedliche Länge aufweisen und daß die Kontaktfahnen (I9) der längeren Leitungen (17) dort beginnen, wo die Kontaktfahnen (l8) der kürzeren Leitungen (15) enden.
- 2. Kontakt-Steckyorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Steckseite der Schaltkarte (11) auf beiden Seiten in spiegelbildlicher Anordnung Signal- und Massekontakte angebracht sind.
- 3. Kontakt-Steckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (21) aus einem isolierenden Kunststoffgehäuse (2j) mit verschiedenen Aussparungen (33, 51, 67, .8.1) besteht, welcheDocket 7974. ■.■. ■.■■ ■■■ = .-.-:.■,■-■ :i2 -.«· ■■■■■. : : ; ■■■■■■ ■■;.■■ .-.die jeweilige Kontaktposition festlegen, und in welche die Signal- und Massekontakte eingesetzt sind, daß in der Aussparung (42) eine gemeinsame Verbindungsleitung (43) zu den Masse-Kontakten (27) liegt und daß in den Sockel-Seitenwänden (35) Aussparungen -0Ts 38) sind, weiche zur Führung der Schaltkarte (11) dienen«
- 4. Kontakt-Steckvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet, daß die Massekontaktscheiben (27)Pig. 3 aus dünnen Phosphor-Bronze-Blechen bestehen, welche eine etwa U-förmige Form haben, daß die Kontaktstellen der Masse«Kontakte lediglich an den Seheibenausbuchtungen (71* 73) gebildet werden, daß diese Kontaktstellen metallisch blank und vergoldet sind, daß zur Erzielungdes Kontaktdrueks zwei Schlitze (75) in den Massekontaktscheiben eingestanzt sind und daß die Massekontaktscheiben mit einem Isoliermaterial zur Verhinderung von Kurzschlüssen mit den benachbarten Signalkpntakten(25, 26) überzogen sind.
- 5* Kontakt^Steckvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet, daß (gemäß Fig. l), in einer Schirmkammer im Sockel (21) zwei Signalkontaktfedern (25, 26) so übereinander angeordnet sind, daß die beiden Kontaktstellen (59, 69) dieser Signalkontaktfedern zueinander zeigen, daß das Sockelgehäuse (23) Anrschläge (57, 63) hat, und daß bei herausgenommener Schaltkarte (I!) eine Berührung der beiden Signalkontaktfedern (25, 26) verhindert wird* .".■■-''.'-.
- 6. Kontakt-Steekvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3 und 5, dadurch Docket 7974gekennzeichnet, daß die Signalkontaktfedern (25, 26) Fig. 2 aus Phosphor-Bronze-Draht, welcher etwa haarnadelförmig gebogen ist, bestehen, daß der lange gerade verlaufende Schenkel (51, 65) der Signalkontaktfedern in den Sockelbohrungen .(53* 67) steckt, daß der andere kürzere Schenkel mit der Biegung (59, 69)der Signalkontaktstelle entspricht.
- 7. Kontakt-Steckvorriehtung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß eine Justiereinrichtung vorhanden ist, durch welche die Kon« takte der Karte und des Sockels zur Deckung in seitlicher Richtung gebracht werden können.
- 8. Kontakt-Steckverbindung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Justiereinrichtung (Fig. 4, 5* 6) sich im Sockel (21) befindet, daß diese von der Kartenseite aus durch Verdrehung einer Justierschraube (93) betätigt werden kann, wodurch sich der radiale Abstand (Pig. 6) des mittleren Windungsganges (97) einer W-förmigeri über dem Zylinderzapfen der Justierschraube (93) befindlichen Druckfeder (91) und damit die seitliche Begrenzung der Schaltkarte ändert. Γ
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