DE2104406B2

DE2104406B2 - Verbindungselement zur galvanischen Mehrfachverbindung der Leiterbahnen verschiedener Leiterplatten

Info

Publication number: DE2104406B2
Application number: DE19712104406
Authority: DE
Inventors: Walter 7758 Meersburg Holzer
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1970-06-17
Filing date: 1971-01-30
Publication date: 1975-05-15
Also published as: DE2104406A1; CH516899A; DE2104406C3

Description

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Die Erfindung betriff! ein Verbindungselement zur galvanischen Mehrfachverbindung der Leiterbahnen verschiedener Leiterplatten mit einer Mehrzahl in einem Gehäuse untergebrachter, jeweils zwei Kontaktaufnahmen aufweisender, gabelförmiger Kontaktiedern.

Bei der Verwendung von Leiterplatten in elektrischen Schaltungen ist es häufig notwendig, mehrere Leiterplatten miteinander zu verbinden und hierbei nicht nur eine mechanische Verbindung der Leiterplatten selbst herzustellen, sondern auch die Leiterbahnen der Leiterplatten galvanisch miteinander zu verbinden. Bei Leiterplatten, die auf beiden Seiten Leiterbahnen tragen, ist es außerdem häufig erforderlich, die den Leiterbahnen zugeordneten, auf beiden Seiten der Leiterplatte angeordneten Schaltungen elektrisch miteinander zu verbinden, wozu es erforderlich ist, zwischen den auf den einander gegenüberliegenden Seiten der Leiterplatte angeordneten Leiterbahnen eine galvanische Verbindung herzustellen.

Hierzu ist aus der US-PS 28 32 942 ein Verbindungselement bekanntgeworden, das es gestattet, jeweils zwei rechtwinklig einander zugeordnete Leiterplatten unter Herstellung der erforderlichen galvanischen Verbindungen zwischen den einzelnen Leiterbahnen mechanisch miteinander zu verbinden. Dieses Verbindungselement weist eine Anzahl in einem Gehäuse un tergebrachter, jeweils zwei Kontaktaufnahmen aufweisender gabelförmiger Kontaklfcdern auf, die derart ausgebildet sind, daß sie jeweils die zugeordneten Leiterbahnen eingesteckter Leiterplatten abtasten. Das Gehäuse des Verbindungselementes ist zweiteilig ausgebildet, um das Einlegen der Kontaktfedern zu gestatten, die ihrerseits einstückig aus einem die entsprechen- (>5 de Stärke aufweisenden Flachmaterial ausgestanzt sein können. Die Herstellung eines solchen Verbindungselementes ist verhältnismäßig teuer und aufwendig, weil für das zweiteilige isolierende Gehäuse zwei verschiedene Spritzformen benötigt werden und die Montage der Kontaktfedern zeitraubend ist.

Auch ein aus der US-PS 33 66 919 bekanntes Verbindungselement ähnlicher Art ist nicht leicht genug herzusteilen und zu montieren. Ein anderes in der US-PS 32 70 311 beschriebenes Verbindungselement für Leiterplatten, das es gestattet, entsprechend seiner jeweiligen Ausführung zwei Leiterplatten parallel zueinander ausgerichtet oder im rechten Winkel zueinander stehend miteinander zu verbinden, muß mit den Leiterplatten verschraubt werden, um die notwendige KontaKtgabe zu den Leiterbahnen zu erzielen. Diese Verschraubung ist u.nständlich und teuer. Schließlich ist es aus den Unterlagen des DT-Gbm 19 15 174 bekannt. bei einem elektrischen Steckerteil mit in einer Aufnahme eines Isolierkörpers lösbar eingerastetem Kontakt die gabelförmige Kontaktfeder als längs einer Biegelinie gefaltetes Stanzstück mit einstückig angeformten. rohrförmigen Leiteranschlußteil auszubilden. Ein solcher elektrischer Steckertei! ist zur galvanischen Mehrfachverbindung der Leiterbahnen verschiedener Leiterplatten weder bestimmt noch geeignet. Dies gilt auch für eine im Prinzip ähnliche Gabelkontaktanordnung, wie sie in der CH-PS 4 24 905 beschrieben ist.

Ausgehend von diesem Stand der Technik, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verbindungselement zur galvanischen Mehrfachverbindung der Leiterbahnen verschiedener Leiterplatten zu schaffen, das sich bei einfachem, betriebssicherem Aufbau besonders kostengünstig herstellen läßt und dennoch eine einwandfreie lösbare galvanische Verbindung der Leiterbahnen der durch das Verbindungselement mechanisch miteinander verbundenen Leiterplatten gewährleistet.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das eingangs genannte Verbindungselement erfindungsgemäß dadurch ge kennzeichnet, daß das Gehäuse einstückig ausgeführt und die Kontaktfedern aus zwei aneinanderhängenden, an sich selbständigen und im wesentlichen deckungsgleichen Federteilen durch deren Zusammenlegen entlang einer Biegelinie gebildet sind und in dem Gehäuse durch einen Lappen gehalten sind, durch den die dekkungsgleichen Federteile zusammengehalten sind.

In einer Ausführungsform können die Konlaktfedern sowie das Gehäuse so gestaltet sein, daß die Steckrichtungen der Leiterplatten entgegengesetzt gerichtet sind, doch können in einer anderen Ausführungsform die Kontaktfedern sowie das Gehäuse auch so gestaltet sein, daß die Sterkrichtungen der Leiterplatten einen Winkel einschließen.

Das neue Verbindungselement, das leicht, etwa wie eine Buchsenleiste, auf die Leiterplatten aufgesteckt werden kann, ist sehr einfach herstellbar, weil für das isolierende Gehäuse lediglich eine einzige Spritzform erforderlich ist, wobei die ein/einen Kontaktfedern unmittelbar in das Gehäu' eingesetzt werden können, in dem sie durch den an >■ ien ohnehin vorhandenen Lappen, der hinter ein " entsprechenden Vorsprung des Gehäuses gleitet, unverlierbar gehalten sind. Andererseits hält der Lappen die beiden Federteile seiner zugeordneten Kontaktfeder zusammen, so daß er deren Auseinanderbiegen verhütet. Damit erfüllt der Lappen in einfacher und sinnvoller Weise eine Doppelfutiktion

Das Verbindungselement gestattet es. einen Ebcni.
wechsel von Leiterbahnen der einen Seite einer Leiterplatte zu Leiterbahnen der anderen Seite dieser Leiterplatte oder einer zusätzlichen Leiterplatte vorzunehmen. Gleichzeitig snd die Leiterplatten gegenseitig

mechanisch miteinander verbunden, so daß an sich keine zusätzliche mechanische Befestigung für die Zusatzleiterplatte notwendig ist Bei großer Masse der Zusat/eiterplatte ist es aber möglich, diese an ihrem freien Ende zusätzlich zu befestigen. Da man hierbei S lösbare Befestigungselemente, wie z. B. Schrauben oder Federklammern, verwenden kann, bleibt die Zusatzleiterplatte trotzdem jederzeit lösbar. Weiterhin bt es mit ihm möglich, eine aus mehreren Leiterplatten bestehende Einrichtung baukastenartig zu ergänzen bzw. umzubauen. Bei Reparaturen kann die Zusatzleiterpia'-te also jederzeit leicht ausgetauscht werden.

Die Erfindung wird mit Hilfe einer Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 ein Verbindungselement in einer aus zwei Leiterplatten bestehenden elektrischen Einrichtung, in perspektivischer Darstellung,

F i g. 2 das Verbindungselement nach F i g. 1, einzeln dargestellt,

F i g. 3 einen Querschnitt durch eine Kammer des Verbindungselementes,

Fig.4 einen Querschnitt durch eine Kammer einer anderen Ausführungsform des Verbindungselementes,

F i g. 5 einen Stanzteil, aus dem die Kontaktfeder hergestellt wird, in gegenüber den Darstellungen der F i g. 3 und 4 etwas verkleinertem Maßstab.

Der Anmeldungsgegenstand wird als Ausführungsbeispiel an Hand eines Programmschallwerkes (F i g. 1) erläutert, das durch zusätzliche, elektronische Bauteile ergänzt ist. In diesem Ausführungsbeispiel wird eine Leiterplatte 3, die auf beiden Seiten mit Leiterbahnen 10 bzw. 11 belegt isi, von einem Programmschalter 13 einerseits und einem Zeitschalter 14 andererseits eingeschlossen. Selbstverständlich können die Geräte 13 und 14 durch andere elektrische Geräte ersetzt werden, die in gleicher oder ähnlicher Weise mit den Leiterplatten zusammenarbeiten.

Die beiden Schaltgeräte tasten im Ausführungsbeispiel in an sich bekannter Weise die Leiterbahnen der Leiterplatte 3 ab. Die gesamte Anordnung aus Programmschalter 13 und Zeitschalter 14 sowie die Leiterplatte 3 ist auf einer Montageplatte 4 befestigt. Die Leiterbahnen 10 und 11 der Leiterplatte 3 treten auf einer Seite in galvanische Verbindung mit den Kontakten einer Buchsenleiste 15. Zu den auf der Leiterplatte 3 untergebrachten elektrischen Schaltkreisen soll zusätzlich eine Elektronikeinheit Verwendung finden. Um diese Elektronikeinheit, die im wesentlichen mit elektronischen Bauteilen 8 bestückt ist, mit den Leiterbahnen der Leiterplatte 3 zu verbinden, wird ein Verbindungselement 1 benützt. Das Verbindungselement 1 stellt sowohl eine elektrische Verbindung /wischen den Leiterbahnen 9 der Leiterplatte 2 sowie den Leiterbahnen 10 und 11 der Leiterplatte 3 her und bewirkt Si gleichzeitig eine mechanische Befestigung der Leiterplatte 2 an der Leiterplatte 3.

Die Leiterplatte 2 braucht dann lediglich noch über entsprechende Bolzen S sowie mittels Schrauben 6 oder ähnlicher Befestigungselemente mit der Montageplatte 4 einseitig verbunden zu werden. Hierdurch ist eine einwandfreie Befestigung der Leiterplatte sichergestellt. Gleichermaßen wären anstatt der Bolzen 5 andere Befestigungselemente denkbar, z. B. Winkel oder Abstandsböcke oder ähnliches. Die Schrauben 6 könnten ebenso durch Federn bzw. Klammern ersetzt werden, die ohne jedes Werkzeug lösbar sind.

!n F i g. 2 ist das Verbindungselement 1 perspektivisch nochmals dargestellt. Man ersieht daraus, daß das Gehäuse 17 in mehrere Kammern eingeteilt ist, von denen jede eine Kontaktfeder 7 aufnimmt. Das Verbindungselement 1 ist auf der entgegengesetzten Seite genau gleich aufgebaut.

Aus der Querschnittdarstellung der F i g. 3 geht hervor, daß in das Verbindungselement 1 von beiden Seiten Leiterplatten 2 bzw. 3 eingesteckt werden können. Da auf beiden Seiten die gleiche Kontaktfeder 7 vorhanden ist, findet eine galvanische Verbindung der Leiterbahnen beider Leiterplatten statt; darüber hinaus werden die Leiterbahnen beider Seiten der einen Leiterplatte 3 oder gegebenenfalls auch der anderen Leiterplatte 2 miteinander verbunden; gleichermaßen kommt aber eine Verbindung zwischen den Leiterbahnen der einen Leiterplatte 2 und den Leiterbahnen der anderen Leiterplatte 3 zustande. Es wäre auch denkbar, daß die eine Leiterplatte nur auf der Oberseite Leiterbahnen trägt und die andere Leiterplatte nur Leiterbahnen auf der Unterseite. In diesem Fall findet ebenfalls durch galvanische Verbindung mittels der Kontaktfeder 7 ein Ebenenwechsel von einer Seite der einen Leiterplatte auf die andere Seite der anderen Leiterplatte statt.

Die Einsteckrichtungen der Leiterplatten können miteinander einen Winkel bilden (Fig.4). Dieser Winkel kann beispielsweise 90^; betragen, jedoch ist auch jeder andere Winkel möglich.

Aus einer gegenüber den Gegenständen der F i g. 3 und 4 im Maßstab etwas verkleinerten Darstellung geht hervor, daß die Kontaktfeder 7 aus einem einzigen Stanzieil hergestellt ist, das an einer Biegekante 16 so gebogen wird, daß zwei an sich selbständige und im wesentlichen symmetrische Kontaktfederteile aufeinandergelegt werden. Ein zusätzlicher Lappen 12 dient dazu, daß nach dem Zusammenlegen beide im wesentlichen symmetrischen Teile zusammengehalten werden und gleichzeitig die Kontaktfeder 7 im Gehäuse 17 gegen Herausfallen gesichert wird.

Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, daß in dem an Hand der F i g. 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel Programmschalter 13 und Zeitschalter 14 auch auf der gleichen Seile einer Leiterplatte 3 liegen könnten.

Zum Auswechseln der Elektronikeinheit bei der mit Hilfe der F i g. 1 beschriebenen Anordnung ist es lediglich erforderlich, die beiden Schrauben 6 zu lösen, wonach die Leiterplatte 2 aus dem Verbindungselement 1 herausgezogen und wieder hineingesteckt oder durch eine andere ersct/t werden kann. Bei Herstellung und Vertrieb ist es besonders vorteilhaft, daß die aus Programmschalter 13. Zeitschalter 14 und Leiterbahnen 3 bestehende Einheit jederzeit ohne zusätzliche konstruktive Maßnahme mit der gewünschten Elektronikeinheit kombiniert werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verbindungselement zur galvanischen Mehrfachverbindung der Leiterbahnen verschiedener Leiterplatten, mit einer Mehrzahl in einem Gehäuse untergebrachter, jeweils zwei Kontaktaufnahmen aufweisender, gabelförmiger Kontaktfedern, d a durch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (17) einstückig ausgeführt und die Kontaktiedern (7) aus zwei aneinandcrhängenden, an sich selbständigen und im wesentlichen deckungsgleichen Federteilen durch deren Zusammenlegen entlang einer Biegelinie (16) gebildet sind und in dem Gehäuse durch einen Lappen (12) gehalten sind, durch den die deckungsgleichen Federteile zusammengehalten sind.

2. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfedern (7) sowie das Gehäuse (17) so gestaltet sind, daß die Steckrichtungen der Leiterplatten (2, 3) entgegengesetzt gerichtet sind.

3. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfedern (7) sowie das Gehäuse (17) so gestaltet sind, daß die Steckrichtungen der Leiterplatten einen Winkel einschließen.