DE19742387A1 - Mehrreihiger Baugruppensteckverbinder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen mehrreihigen Baugruppensteckver­ binder gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus dem Datenbuch "Steckverbinder/Connectors SIPAC", Siemens AG, Edition 10/96, Ref.No.A23001-G21-D010-X-7400 insbesondere der Seiten 25 bis 34 sind 5-reihige Baugruppensteckverbinder in unterschiedlichen Baugrößen (in System-Einheiten SU) be­ kannt. Eine Kontaktierung des Baugruppensteckverbinders mit der Baugruppe erfolgt mittels Einpreßtechnik. Die Kontaktie­ rung mit Kontaktelementen der Rückwandverdrahtungsplatte des Baugruppenrahmens erfolgt über Kontaktfedern bzw. über Kon­ taktmesser.

Aufgrund der Tendenzen, z. B. in der Kommunikationstechnik, immer mehr Schaltungskomplexe auf einer Baugruppe zu implementieren, werden Baugruppensteckverbinder mit immer höheren Polzahlen benötigt. Bisher war für eine Erhöhung der Polzahl eine Vergrößerung der Baugruppenhöhe erforderlich, so daß Baugruppensteckverbinder mit einer Baugröße von bis zu 10 Sy­ stem-Einheiten (SU) auf der Baugruppe befestigbar sind.

Eine Erhöhung der Polzahl bei unveränderter Baugröße des Bau­ gruppensteckverbinders läßt sich sowohl durch eine Verringe­ rung der Abstände zwischen den einzelnen Kontakten, als auch durch eine "mehrreihigere" Anordnung der Kontakte erreichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen mehrreihigen Baugruppensteckverbinder anzugeben, der eine Kontaktierung auf der Baugruppe in SD4T-Technologie (Surface Mounting Tech­ nologie) erlaubt.

Gelöst wird die Aufgabe ausgehend von den Merkmalen des Ober­ begriffs des Patentanspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung ist, daß bei einer Kontaktierung des Baugruppensteckverbinders mit der Baugruppe über Kontaktstellen auf der Baugruppenoberflä­ che keine Bohrungen in der Leiterplatte wie z. B. bei der Ein­ preßtechnik notwendig sind, wodurch eine Kostenersparnis bei der Leiterplattenfertigung erreicht wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen angegeben.

Durch die Anordnung eines Grundkörpers auf beiden Seiten der Baugruppe ("Butterfly-Anordnung") liegt der Schwerpunkt des Baugruppensteckverbinders näher an der Baugruppe. Beim Ein­ stecken bzw. Herausziehen der Baugruppe aus dem Baugruppen­ rahmen reduzieren sich somit die auf die Kontaktstellen zwi­ schen dem Baugruppensteckverbinder und der Baugruppe wirken­ den Momente, wodurch das Risiko einer Beschädigung dieser Kontaktstellen beim Einstecken bzw. Herausziehen der Baugrup­ pe verringert wird.

Durch eine blattfederartige Ausgestaltung der zweiten Kon­ taktorgane der elektrischen Kontaktelemente in einem An­ schlußmodul und der Kontaktorgane der U-förmigen Schirmbleche können Toleranzen in der Leiterplattendicke der Baugruppe ausgeglichen werden, da sich die Kontaktorgane an die zuge­ ordneten Kontaktstellen auf der Baugruppenoberfläche federnd anschmiegen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an­ hand der Zeichnungen näher erläutert.

Dabei zeigen:

Fig. 1: eine schematische Darstellung eines ersten und eines zweiten an einer Baugruppe gegenüberliegend befe­ stigten Grundkörpers eines nach der Erfindung ausge­ stalteten Baugruppensteckverbinders;

Fig. 2: eine schematische Darstellung eines Fragments des an einer Baugruppe befestigten ersten Grundkörpers mit in diesen eingeschobenen Anschlußmodulen und Schirm­ blechen;

Fig. 3: eine schematische Darstellung der Anschlußmodule und der U-förmigen Schirmbleche und deren relative Lage zur Baugruppe;

Fig. 4: eine schematische Darstellung der elektrischen Kon­ taktelemente von je einem Anschlußmodul eines ersten und zweiten Grundkörpers und deren relative Lage zur Baugruppe;

Fig. 5: eine schematische Darstellung des ersten und des zweiten Grundkörpers mit in diesen angeordneten An­ schlußmodulen und U-förmigen Schirmblechen.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten qua­ derförmigen 4-reihigen Grundkörpers 1a und eines zweiten qua­ derförmigen 4-reihigen Grundkörpers 1b eines Baugruppensteck­ verbinders. Beide Grundkörper 1a, 1b sind mittels Einpreßzap­ fen 5 gegenüberliegend an einer Kante einer Baugruppe 2 befe­ stigt. Einpreßzapfen 5 der Grundkörpers 1a, 1b greifen in kreisförmige Aussparungen 6 der Baugruppe 2 ein, wodurch ei­ nerseits eine exakte Ausrichtung beider Grundkörper 1a, 1b zur Baugruppe 2 und andererseits eine exakte gegenseitige Ausrichtung beider Grundkörper 1a, 1b zueinander gewährlei­ stet ist.

Beide Grundkörper 1a, 1b weisen auf einer senkrecht zur Bau­ gruppenoberfläche verlaufenden und zu einer Rückwandverdrah­ tungsplatte (nicht dargestellt) eines Baugruppenrahmens (nicht dargestellt) zeigenden Stirnseite Aussparungen S auf, in die bei einer Kontaktierung der Baugruppe 2 mit der Rück­ wandverdrahtungsplatte Kontaktstifte der Rückwandverdrah­ tungsplatte (nicht dargestellt) eingreifen. Die Abmessungen der Aussparungen 8 entsprechen z. B. der Norm IEC 1076-4-100. Beide Grundkörper 1a, 1b weisen weitere Aussparungen 7 für eine Masse-Kontaktierung von in die Grundkörper 1a, 1b einge­ schobenen U-förmigen Schirmblechen 4 (vgl. Fig. 3) mit der Rückwandverdrahtungsplatte auf.

Der erste 4-reihige Grundkörper 1a und der zweite 4-reihige Grundkörper 1b sind derart an der Baugruppe 2 befestigt, daß sich die Aussparungen 8 des ersten Grundkörpers 1a und die Aussparungen 8 des zweiten Grundkörpers 1b zu einem 8-rei­ higen Baugruppensteckverbinder ergänzen, d. h. daß sich der erste Grundkörper 1a und der zweite Grundkörper 1b lückenfrei aneinanderreihen.

Fig 2 zeigt in schematischer Darstellung ein Fragment des auf der Baugruppe 2 befestigten ersten Grundkörpers 1a. Eine ex­ akte Ausrichtung des ersten Grundkörpers 1a zur Baugruppe 2 wird durch das Einpressen von Einpreßzapfen 5 des ersten Grundkörpers 1a (vgl. Fig. 5) in Aussparungen 6 der Baugruppe 2 erreicht. Der Grundkörper 1a weist an einer parallel zur Baugruppenoberfläche verlaufenden Deckfläche in Steckrichtung orientierte z. B. schwalbenschwanzförmige Führungsrillen 13 auf, in die Anschlußmodule 3 einschiebbar sind. Eine Kontak­ tierung der elektrischen Konataktelemente der Anschlußmodule 3 mit Kontaktflächen auf der Baugruppenoberfläche erfolgt in SMT-Technologie über biegeweiche Anschlußbeinchen 9.

Für eine Schirmung der einzelnen Anschlußmodule 3 sind U- förmige Schirmbleche 4 in den ersten Grundkörper 1a derart eingeschoben, daß jeweils ein Schenkel eines U-förmigen Schirmblechs 4 zwischen zwei Anschlußmodule 3 eingreift. Eine Kontaktierung der U-förmigen Schirmbleche 4 mit zugeordneten Kontaktflächen auf der Baugruppenoberfläche erfolgt ebenfalls in SMT-Technologie über weitere biegeweiche Anschlußbeinchen 10.

Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung der Anschlußmodule 3 und der U-förmigen Schirmbleche 4 und deren relative Lage zur Baugruppe 2. Ein Anschlußmodul 3 weist vier in Kunststoff eingebettete elektrische Kontaktelemente für eine Kontaktie­ rung der Baugruppe 2 mit der Rückwandverdrahtungsplatte (nicht dargestellt) auf. Diese sind in einer senkrecht zur Baugruppenoberfläche und parallel zur Steckrichtung liegenden Ebene angeordnet. Die Kontaktelemente weisen jeweils ein er­ stes Kontaktorgan in Form einer Kontaktfeder 12 für eine Kon­ taktierung mit Steckkontakten der Rückwandverdrahtungsplatte und ein zweites Kontaktorgan in Form eines Anschlußbeinchens 9 für eine Kontaktierung mit einer zugeordneten Kontaktfläche auf der Baugruppenoberfläche auf. Die Kontaktfedern 12 sind so ausgerichtet, daß die Steckrichtung parallel zur Baugrup­ penoberfläche verläuft.

Durch einen parallel zur Baugruppenoberfläche und parallel zur Steckrichtung auf der von der Baugruppe 2 abgewendeten Seite der Anschlußmodule 3 verlaufenden schwalbenförmigen Fortsatz 14 des Anschlußmoduls 3, werden die Anschlußmodule 3 beim Einschieben in den Grundkörper 1a, 1b (nicht darge­ stellt, vgl. Fig. 1) geführt, wobei der schwalbenschwanzförmi­ ge Fortsatz 14 in eine schwalbenschwanzförmige Aussparung 13 des Grundkörpers 1a, 1b (vgl. Fig. 2) eingreift. Die Anschluß- module 3 sind dabei so angeordnet, daß sich die Anschlußbein­ chen 9 der elektrischen Kontaktelemente an die zugeordneten Kontaktflächen der Baugruppe 2 federnd anschmiegen.

Die U-förmigen Schirmbleche 4 sind derart angeordnet, daß je­ weils ein Schenkel des U-förmigen Schirmblechs 4 zwischen zwei Anschlußmodule 3 eingreift. Die U-förmigen Schirmbleche 4 weisen an ihren SchenkeIn in Steckrichtung zeigende Fort­ sätze 11 auf, die in die weiteren Aussparungen -7 der Grund­ körper 1a, 1b (vgl. Fig. 2) eingreifen. Hierdurch wird bei der Steckverbindung (wie bereits in Verbindung mit Fig. 1 erwähnt) eine Masse-Kontaktierung mit der Rückwandverdrahtungsplatte hergestellt. Durch weitere biegeweiche Anschlußbeinchen 10 an der zur Baugruppe 2 gerichteten Seite der Schenkel der U-för­ migen Schirmbleche 4 wird die Kontaktierung zur Baugruppe 2 hergestellt.

Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung der elektrischen Kontaktelemente von je einem Anschlußmodul eines ersten und zweiten Grundkörpers 1a, 1b und deren relative Lage zur Bau­ gruppe 2. Die elektrischen Kontaktelemente sind in einer senkrecht zur Baugruppenoberfläche und parallel zur Steck­ richtung 1iegenden Ebene angeordnet. Sie weisen jeweils an einem ersten Ende eine Kontaktfeder 12 für eine Kontaktierung mit Steckkontakten der Rückwandverdrahtungsplatte (nicht bar­ gestellt) und an dem zweiten Ende ein Anschlußbeinchen 9 für eine Kontaktierung mit einer zugeordneten Kontaktfläche auf der Baugruppenoberfläche auf. Die Kontaktfedern 12 sind so ausgerichtet, daß die Steckrichtung parallel zur Baugrup­ penoberfläche verläuft. Durch eine biegeweiche Ausgestaltung der Anschußbeinchen 9 können Toleranzen in der Leiterplatten­ dicke ausgeglichen werden.

Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung der Grundkörper 1a, 1b mit in diesen angeordneten Anschlußmodulen 3 und U-förmi­ gen Schirmblechen 4. Beide Grundkörper 1a, 1b werden mittels Einpreßzapfen 5 an der Baugruppe 2 befestigt. Die Grundkörper 1a, 1b weisen an der parallel zur Baugruppenoberfläche ver­ laufenden Deckfläche in Steckrichtung orientierte schwalben­ schwanzförmige Führungsrillen 13 auf, in welche die schwal­ benschwanzförmigen Fortsätze 14 der Anschlußmodule 3 einge­ schoben werden. Die Anschlußmodule 3 sind dabei so angeord­ net, daß die Kontaktfedern 12 der elektrischen Kontaktelemen­ te in die zugeordneten Aussparungen 8 der Grundkörper 1a, 1b eingreifen. Die U-förmigen Schirmbleche 4 werden derart in die Grundkörper 1a, 1b eingeschoben, daß jeweils ein Schenkel eines U-förmigen Schirmblechs 4 zwischen zwei Anschlußmodule 3 eingreift. Durch die weiteren Aussparungen 7 in der senk­ recht zur Baugruppenebene verlaufenden Stirnseite der Grund­ körper 1a, 1b wird eine Masse-Kontaktierung der U-förmigen Schirmbleche 4 mit der Rückwandverdrahtungsplatte herge­ stellt.

Die Montage des Baugruppensteckverbinders erfolgt in einer Reihenfolge, nach der zuerst die Anschlußmodule 3 und an­ schließend die U-förmigen Schirmbleche 4 in die Grundkörper la, 1b des Baugruppensteckverbinders eingeschoben werden. An­ schließend werden die Grundkörper 1a, 1b nacheinander an der Baugruppe 2 befestigt und die Anschlußmodule 3 und die U- förmigen Schirmbleche 4 z. B. mittels Heißluftlöten mit zuge­ ordneten Kontaktflächen auf der Baugrupppenoberfläche kontak­ tiert.

Claims (14)

1. Mehrreihiger Baugruppensteckverbinder mit in einem auf einer Baugruppe (2) befestigbaren Grundkör­ per (1a) angeordneten elektrischen Kontaktelementen, die je­ weils ein erstes Kontaktorgan (12) für eine Steckverbindung mit einem zu diesem komplementären Kontaktorgan und ein zwei­ tes Kontaktorgan (9) zur Kontaktierung eines auf der Baugrup­ pe (2) befindlichen Leiters aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Grundkörper (la) eine Mehrzahl von einzelnen An­ schlußmodulen (3) nebeneinanderliegend angeordnet sind, daß die Anschlußmodule (3) jeweils eine Anzahl von in einer senkrecht zur Baugruppenoberfläche und parallel zur Steck­ richtung liegenden Ebene liegende Kontaktelemente beinhaltet, und daß sich das zweite Kontaktorgan (9) an einer Oberfläche eines jeweiligen Leiters aufstützt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Kontaktorgane (12) für eine parallel zur Bau­ gruppenoberfläche laufende Steckrichtung ausgerichtet sind.

3. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Kontaktorgan (12) eines elektrischen Kontakte­ lementes als Kontaktfeder ausgebildet ist.

4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mehrreihige Baugruppensteckverbinder im Bereich einer Kante der Baugruppe (2) zur Kontaktierung dieser mit einer die komplementären Kontaktorgane aufweisenden Rückwandver­ drahtungsplatte angeordnet ist.

5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (1a) eine parallel zur Baugruppenoberflä­ che gerichtete, die Anschlußmodule (3) überdeckende Deckflä­ che und eine senkrecht zur Baugruppenoberfläche gerichtete, mit Aussparungen (8) für die ersten Kontaktorgane versehene Stirnfläche aufweist.

6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußmodule (3) in den Grundkörper (1a) in Steck­ richtung einschiebbar sind.

7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckfläche parallel zur Steckrichtung orientierte Führungselemente (13) zur Fixierung der Anschlußmodule (3) im Grundkörper (1a) aufweist.

8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Grundkörper (1a) U-förmige Schirmbleche (4) in Steckrichtung einschiebbar sind, so daß jeweils ein Schenkel des U-förmigen Schirmblechs (4) zwischen zwei Anschlußmodule (3) eingreift.

9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel der U-förmigen Schirmbleche (4) in Steck­ richtung zeigende Fortsätze (11) aufweisen, die in zugeordne­ te Aussparungen (7) in der Stirnfläche des Grundkörpers (1a) eingreifen.

10. Anordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die U-förmigen Schirmbleche (4) Kontaktorgane (10) für eine Kontaktierung mit einem auf der Baugruppe (2) befindli­ chen Leiter aufweisen.

11. Anordnung nach Anspruch 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an der Baugruppe (2) dem Grundkörper (1a) bezüglich einer Baugruppenebene ein weiterer Grundkörper (1b) gegenüberlie­ gend derart befestigt ist, daß eine, der Baugruppe (2) am nächsten liegende Reihe von ersten Kontaktorganen (12) des Grundkörpers (1a) von einer, der Baugruppe (2) am nächsten liegenden Reihe von ersten Kontaktorganen (12) des weiteren Grundkörpers (1b) den gleichen Abstand aufweist, wie benach­ barte Reihen von ersten Kontaktorganen (12) des Grundkörpers (1a)

12. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, der Grundkörper (1a) und der weitere Grundkörper (lb) mittels Einpreßzapfen (5), die in Aussparungen (6) der Baugruppe (2) eingreifen, auf dieser befestigt ist.

13. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Kontaktorgane (9) des Anschlußmoduls (3) und die Kontaktorgane (10) der U-förmigen Schirmbleche (4) blatt­ federartig ausgestaltet sind.

14. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Kontaktorgane (12) für eine senkrecht zur Bau­ gruppenoberfläche laufende Steckrichtung ausgerichtet sind.