DE2004420A1 - Steckverbinder - Google Patents

Description

• Steckverbinder Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder für eine naoh Art einer gedruckten Schaltung ausgebildete Leiter platte, der ein aus Isolierstoff hergestelltes Gehäuse mit mehreren in diesem nebeneinander und im Abstand voneinander angeordneten Kontaktstücken und mit einem entlang einer Gehäusestirnseite sich erstreckenden Einsteckschlitz für eine Randzone der Leiterplatte hat.
• Bei bekannten Vielfach-Steckverbindern dieser Art ist das Gehäuse als formsteifer Körper ausgebildet und meistens aus einem erhärtenden Kunststoff, beispielsweise aus Duroplast,gepreßt oder spritzgepreßt. Für die Aufnahme der Kontaktelemente, die ala Stanz- oder Biegeteile ausgebildet sind, ist jeweils im Gehäuse des Steckverbinders in Verlängerung des Einsteckschlitzes eine entsprechende Anzahl von Durchbrechungen vorgesehen, in welche die Kontaktelemente eingesetzt und beispielsweise nach dem Einsetzen durch mechanische Verformung, beispielsweise durch eine Quetschung, festgelegt werden können. Infolge der Formsteifigkeit des Gehäuses ist es bei den bekannten Steckverbindern notwendig, daß die Leiterplatte an ihrer in den Einsteckschlitz einsubringenden Randzone die durch die Gestalt des Schlitzes fest gelegte eben. Form hat.
• Demgegenüber besteht häufig das Bedürfnis, auch solche Leiterplatten mit einem Steckverbinder zu versehen, welche aus konstruktiven oder anderen Gründen, wie beispielsweise wegen einer durch Temperatur- oder Feuchtig keitseinflüsse eingetretenen Wölbung,von der @benen Plattenform abweichen. Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Steckverbinder der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Gehäuse elastisch ausgebildet ist. Hiersu kann das Gehäuse vorteilhafterweise aus einem elastischen Werkstoff bestehen und/oder eine Formgebung haben, die eine elastische Verformung zur Anpassung an die Form der mit dem Steckverbinder zu versehenden Leiter platte ermöglicht.
• Gemäß einer besonders zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung kann eine solche elastische Formgebung dadurch erzielt werden, daß das Gehäuse mehrere EinX schnitte aufweist, von denen oder zwischen je zwei Kontaktelementen angeordnet ist und bis an den Einsteckschlitz oder wenigstens bis nahe an den Einsteck schlitz heranreicht1 Die mit derartigen Einschnitten versehene, im wesentlichen parallel zum Einsteckschlitz verlaufende Gehäuselangseite weist nur ein geringes Widerstandsmoment auf, wenn das Gehäuse quer zu der durch den Einsteckschlitz festgelegten Ebene abgebogen oder abgewölbt wird. Hierbei ergibt eich als besonderer Vorteil, daß bei einer solchen Verformung des Steckverbinders der gegenseitige Abstand der Kontaktelemente in bezug auf die Leiters platte und die auf der Leiterplatte angeordneten Kontaktbahnen erhalten bleibt. Es ist demzufolge möglich, auch bei schmalen Kontaktbahnen und geringen gegenseitigen Abständen der Kontaktelemente eine sichere Kontaktgabe auch dann zu gewährleisten, wenn die Leitrplatte und der; auf diese aufgeschobene Steckverbinder in eine gewölbte Form gebracht werden.
• Ganz allgemein gesehen wird hierdurch ein grosser Verformungsgrad des Steckverbinders und der Leiterplatte gewährleistet. Dies läßt sich besonders dann bei verhältnismäßig einfachen Preß-oder Spritzformen fttr das Gehäuse dadurch erreichen, dsß in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Einschnitte sich durchgehend von der den Einsteckschlitz enthaltenden Gehäusestirnseite bis zu der gegenüberliegenden gehäuserückseite erstrecken, an welcher die im Gehäuse untergebrachten Kontaktelemente mit ihren beispielsweise als Lötfahnen ausgebildeten Endabschnitten vorstehen und zugänglich sind.
• PUr viele Anwendungsfälle kann es besonders zweckmäßig sein, wenn nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung an wenigstens einer der Gehäuselangseiten ein Versteifungsstreifen eingelegt ist, der sich wenigstens annähernd parallel zum Einsteckschlitz bzw zu der in diesen eingesteckten Leiterplatte erstreckt, In diesem Falle wird das Einstecken der Leiterplatte wesentlich er leichtert und gleichzeitig vermieden, daß beim Einstecken der Leiterplatte ein Ausweichen des Steokver binders eintritt. Ein solches ausweichen ist, im Hin blick auf eine sichere Einsteokung und eine einwandfreie Kontaktgabe unerwünscht.
• Die elastische Ausgestaltung des Gehäuses des Steckverbinders kann zur Folge haben, daß dio pon den Kontaktelementen auf die Kontaktbahnen der Leiterplatte ausgeübten KontaktdrUoke weitgehend von der jeweiligen Form des Gehäuses abhängig sind. Aus diesem Grunde hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn die Kontaktelemente in an/sich bekannter/Weise. gabelförmig ausgebildet sind und zwei federelastische Bügelschenkel haben, welche die Leiterplatte zwischen sich fassen und beim Einstenken der Leiterplatte elastisch aufgebogen werden. Eine solche Ausgestaltung der Kontakt elemente ist sowohl dann zweckmäßig, wenn die Kontaktgabe mit den Kontaktbahnen der Leiterpaltte nach dem Prinzip der direkten steckung erfolgt, als auch dann, wenn eine solche Kontaktgabe nach dem Prinzip der in direkten Steckung erzielt wird.
• Dieselbe Unabhängigkeit des Kontaktdruckes von der jeweiligen Form des elastischen Gehäuses kann erfindungsgemäss auch dadurch erzielt werden, dass jedes der Kontaktelemente in einem gesonderten, aus einem Werkstoff hoher Festigkeit, vorzugsweise aus Duroplast, gefertigten Insolierkörper untergebracht und diese Isolierkörper ihrerseits wieder in dem aus einem anderen elastischen Isolierstoff gefertigten Gehäuse derart untergebracht sind, dass das Gehäuse des Steckverbinders lediglich-'die erforderlichen Teilungsabstände zwischen den einzelnen Kontaktelementen gewährleistet, wo hingegen die notwendige Aufnahme der Kontaktgegenkraft der Kontaktelemente durch deren, spezielle Isolierkörper sichergestellt wird.
• Beim Frinzip der indirekten Steckung kann die Kontaktgabe mit den Kontaktbahnen der Leiterplatte unter Verwendung einer zusätzlichen, ebenfalls verformbaren Stift oder Messerleiste erfolgen.
• Weitere Einzelheiten und zweckmässige Weiterbildungen ergeben sich aus den nachstehend beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Unteransprüchen.
• Es seigen: Fig. 1 als erstes Ausführungsbeispiel einen zwölfpoligen Steckverbinder in perspektivischer Darstellung, Fig. 2 einen Querschnitt durch den Steckverbinder nach Fig, 1 mit einem Kontaktelement in der Ansicht von der Seite und Fig. 3 ebenfalls in perspektivischer Darstellung, jedoch in abgewölbter Form, einen Steckverbinder nach Fig. 1 mit einer zugehörigen Leiterplatte; Fig. 4 zeigt einen anderen, ebenfalls zwölfpoligen Steckverbinder in der Ansicht auf seine den Einsteckechlitz enthaltende Stirnseite und Fig. 5 einen nach der Linie V-V in Fig. 4 geführten Schnitt, teilweise in perspektivischer Darstellung.
• Fig. 6 zeigt ebenfalls in perspektivischer Darstellung als drittes Ausführungsbeispiel einen mit genonderten, einzelnen Isolierkörpern versehenen Steckverbinder und Fig. 7 einen einzelnen Isolierkörper für ein Kontaktelement des Steckverbinders nach Fig. 6, obenfalle in perspektivischer Darstellung.
• Das Gehäuse 2 des zwölfpoligen Steckverbinders nach den Fig. 1 bis 3 ist aus einem gummielastischen Kunststoff z.B. Polyurethan., vorzugeweise aus den unter der Bezeichnung Vukollan bekannten Polyurethenen hergestellt , welche eine hohe Zähigkeit haben An seiner in den Fig. 1 und 3 dem beschauer zugekehrten Stirnseite 4 enthält das Gehäuse einen sich nahezu über die volle Länge des Gehäuses erstreckenden Einsteckschlitz 5, welcher zur Aufnahme einer nach Art einer gedruckten Schaltung ausgebildeten Leiterplatte 3 bestimmt ist, die an ihrer zum Einstecken bestimmten vorderen Randzone eine größere Anzahl von verbreiterten Kontaktbahnen 6 auf mindestens einer ihrer beiden Oberseiten aufweist. Um jede dieser Kontaktbahmen anschließen zu können, sind in Längsrichtung in gleichmäßigen Abständen verteilt zwölf Kontaktelemente 10 vorgesehen, von welchen Jedes in einer den Schlitz 5 kreuzenden Quernut 7 angeordnet ist,. Wie aus dem Querschnitt nach Pig. 2 besser ersichtlich ist, reichen diese Quernuten 7 tiefer als der Einsteckschlitz, dessen Tiefe durch den Schlitzgrund 8 begrenzt wlrd, in das Gehäuse 2 hinein und bilden an der Rückwand 9 eine Anlageschlulter 11 für jedes der Kontaktelemente 90.
• Metall wie z.B. Bronze Die Kontaktelemente 1o sind aus federndem gestanzt und haben zwei gabelförmig ausgebildete Schenkel 12 und 13, welche beim einschieben der Leiterplatte 3 diese zwischen eich fassen und dann mit den Kontakt bahnen 6 in elektrisch leitende Verbindung kommen.
• An die Verbindungszone der beiden federelastisch ausgebildeten Schenkel 12 und 13 schließt sich eine schmalere Lötfahne t4 an, welche durch eine beim Preßvorgang des Gehäuses ausgesparte Durchbrechung 15 durch die Rückwand 9 des Gehäuses hindurchgeführt werden kann und unmittelbar in der Nähe der Austritts stelle aus der Rückwand einen durch Stanzen erzeugten Biogelsppen 16 hat, der aus der Ebene der Lötfahne 14 abgebogen werden kann und dann verhindert, daß das Kontaktelement beim Herausziehen der Leiterplatte infolge des von den beiden Schenkeln 12 und t3 aus geübten Kontaktdruckes aus dem Gehäuse herausgezogen werden kann. Dieser Sicherungslappen stützt sich vielmehr von rückwärts her gegen das Gehäuse ab.
• Er kann jedoch aus seiner abgesprei@zten Sicherungslage in die Ebene der Lötfahne 14 zurückgebogen werden und erlaubt es dann, das Kontaktelement Io aus seiner Quernut 7 und aus dem einsteckschlitz 5 nzch vorne heraus zuziehen.
• zur Erhöhung der elastischen Verformbarkeit des Gehauses und zu dessen besserer Anpassung an eine etwa gewölbte, in fig. 3 angedeutate Form der Leiterplatte sind sowohl von der oberen Langseite 17, als auch von der unteren Langseite 18 d.s Gehäuses 2 her Jeweils el,f Einschnitte 20 ausgespart, von denen Jeder zwischen je zwei Kontaktelementen 10 angeordnet ist und bis nahe an den Einateckschlitz 5 heranreicht. so daß dort nur eine dünne, beim Abbiegen quer zur Schlitzebene einen hohen Verformungsgrad sichernde Wandetärke verbleibt. Die Einschnitte 20 haben einen trapezförmigen Querschnitt, wobei die langen Basisseiten der Trspeze nach außen gerichtet sind. Außerdem eratrecken sich die Einschnitte So durchgehend von der den Einsteckechlitz enthaltenden Gehäusestirnzeite 4 bis zu gegenüber liegenden Gehäuserückseite 19.
• Durch die Einschnitte 20 wird eine leichte Verformbar kit gewährleistet und außerdem sichergestellt, daß der bei A angedeutete Teilungsabstand zwischen zwei Kontaktelementen auch bei starker Verformung des Steckverbinders erhalten bleibt. Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig.
• 4 und 5 sind in dem ebenfalle aus einem gummielastischen Kunststoff hergestellten Gehäuse 2 des Steckverbinders Einschnitte 20 nur an der oberen Langseite 17 des Gehäuses vorgeschen. Wie der über Kopf stechend dargestellte Querschnitt nach Fig. 5 erkennen läßt, sind hier die Kontaktelemente 10 als einfache, aus Drehtabschnitten hergestellte Biegeteile ausgebildet, die mit einem federnd ausgebildeten Bügelende 22 in den Einsteckschlitz 5 hineinreichen, mit ihrem anderen als Lötfahne abgebogenen Endebschnitt an der Rückseite 29 aus dem Gehäuse vorstehen, im übrigen aber in einer Quernut 27 untergebracht sind, welche sich vom Einsteckschlitz 5 bis nahe an die Oberseite 17 erstreckt. Jedes der kontaktelemente 10 ist in der in Fig. 5 dargestellten tage einerseits durch eine seine Einstecktiefe begranzende Auslageschulter 21 und durch einen Rasteinschnitt 26 gesichert, in welchem sich der unter federelastischer Verspannung stehende Endabschnitt 24 des Kontaktelernents abstützt.
• Zur Erhöhung der Widerstandsfähigkeit des Gehäuses gegenüber Druckkräften, die beiB Einschieben einer Leiterplatte entstehen können, ist an der unteren Langseite 18 des Gehäuses ein Versteifungsstreifen 25 eingelegt, der beispielsweise aus mit Isolierharz getränktem Hartpapier oder aus Metall hergestollt sein kann und beispielsweise in pilzförmige Zapfen 23 ein geknüpft sein kann.
• Beim dritten Ausführungsbeispiel nach den Fig. 6 und 7 sind für Jedes der Kontaktelemente, die wie in Fig. 5 erkennbar ausgebildet seln können, einzelne Isolierkörper 37 vorgeschen, die in passend ausgesparte quernuten 32 eingesetzt werden können und dort durch Je eine Querrippe 33 und 3X, welche in passende Aussparungen in den quernuten 32 einerasten, festgehalten werden. Jeder der Isolierköper 37 enthält einen Einsteckschlitz 35, welcher mit dem Einstecksohlitz 5 im Gehäuse 2 bündig liegt, wenn das Isolierstück in das Gehäuse eingesetzt ist. Neben der leichten Verformbarkeit des Gehäuses nach den Fig. 6 und 7, welche durch die von der Obere und Unterseite her bis nahe an den Einsteckschlitz 5 reiohenden Einschnitte erzielt wird, besteht der besondere Vorteil beim dritten ausführungsbeispiel darin, dass für die Herstellung der Isolierkörper 37 solche Isolierstoffe verwenden werden können, welche eine grosse Närte und hohe Druchschlagsfestigkeit haben, wo hingegen als Werkstoff fUr das Gehäuse 2 auch solche Kunststoffe verwendet werden können, deren mechanische und Ioolierfestigkeit sonst nlcht ausreichen würde.

Claims (12)

A u s p r ü c h e

1.) Steckverbinder für eine nach Art einer gedruckten Schaltung ausgebildete Leiterplatte, der ein aus Isolierstoff hergestelltes Gehäuse mit mehreren in dieses nebeneinander und im Abstand voneinander angeordneten Kontaktelementen und mit einem entlang einer Gehäusestirnseite eich erstreckenden Einsteckschlitz für eine Randeone in der Leiterplatte hat, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Gehäuse (2) elastisch ausgebildet ist.

2. Steckverbinder nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -zeichnet, daß das Gehäuse (2) aus einem elastischen Werkstoff, beispielsweise aus gummielastischen Polyurethanen, vorzugsweise aus Vukollan,besteht.

3. Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) durch seine Formgebung elastisch ausgebildet ist.

4. Steckverbinder nach Anspruch 3, dadurch gekennseiahnct, daß das Gehäuse (2) mehrere Einschnitte (20) aufweist, von denen Jeder zwischen Je zwei Kontaktelementen (lo) angeordnet ist und bis an den Einsteckschlitz (5) oder wenigstens bis nahe an den Einsteckschlitz heranreicht.

5. Steckverbinder nach Anapruch 4, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Einschnitte (20) sich durchgehend von der den Einsteckschlitz (5) enthaltenden Gehäusestirnseite (4) bis zu der gegenüberliegenden Gehäuserückseite (19) erstrecken.

6. Steckverbinder nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß an biden Gehäuselangseiten (17, 18) Einschnitte (20) vorgesehen sind

7. Steckverbinder nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß'die Einschnitte (20) trapezförmige Querschnitte aufweisen, wobei die kleinere Basisseite des trapezförmigen Querschtte dem Einsteckschlitz (5) zugekehrt ist.

8. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an wenigsten. einer der Gehäuselangseiten (17, 18) ein versteifungsstreifen (25) eingelegt ist, der sich mindestens annähernd parallel zum Einsteckschlits (5) bzw. zu der in diesen eingesteckten Leiterplatte (3) erstreckt und nur eine Verformung senkrecht zur Ebene der Leiterplatte (3) ermöglicht.

9. Steckverbinder nach einem der Ansprüche Y bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Jedes Kontaktelement (10) für sich in einem gesonderten aus einem Werkstoff hoher Steifigkeit, vorzugsweise aus einem Duroplasten gefertigten Isolierkörper (37) untergebracht ist.

10. Steckverhinder nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h net, daß die Isolierkörper (37) in den eie auf nehmenden , q1uer zum Einsteckschlitz (5) verlaufenden Quernuten (32) mit Hilfe von angeformten Rastrippen, die quer zur Einsteckrichtung verlaufen, befestigt sind,

11. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktgabe mit den Leiterbahnen (6) der Leiterplatte (3) nach dem Prinzip der direkten Steckung erfolgt.

12. Steckverbinder nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h not, daß die Kontaktgabe mit den Leiterbahnen (6) der Leiterplatte (3) nach dem Prinzip der indirekten Steckung unter Verwendung einer zusätzlichen, eben falls vorformbaren Stift oder Messerleiste erfolgt.

L e e r s e i t e