DE2234960A1

DE2234960A1 - Elektrischer stecker

Info

Publication number: DE2234960A1
Application number: DE2234960A
Authority: DE
Inventors: Richard A Conrad
Original assignee: Teledyne Inc
Current assignee: Teledyne Inc
Priority date: 1971-11-26
Filing date: 1972-07-15
Publication date: 1973-06-07
Also published as: CA985387A; DE2234960C3; GB1393398A; FR2160822B3; FR2160822A1; JPS524030B2; US3924915A; DE2234960B2; JPS4863290A

Description

Elektrischer Stecker

Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Stecker und insbesondere auf Stecker zur Herstellung elektrischer Verbindungen zwischen zwei Schaltplatten mit gedruckter Schaltung oder dergl., bei denen die Kontaktelemente einfach und billig in hoher Dichte und engem Abstand hergestellt werden können.

Es sind Stecker bzw. Federleisten für gedruckte Schaltungen bekannt, die im wesentlichen aus einem länglichen Körper aus Isoliermaterial bestehen, welcher üblicherweise einen quadratischen oder rechteckförmigen Querschnitt besitzt. Der Körper weist eine Vielzahl von in Umfangsrichtung verlaufenden Nuten auf, die sich üblicherweise um den gesamten Körper herum erstrecken. Es sind eine Vielzahl von nachgiebigen, elektrisch leitenden Kontaktbauteilen vorgesehen, deren jeder um den Körper des Steckers herum in einer der vorerwähnten Nuten angeordnet ist. Jedes Kontaktbauteil ist so gebogen, daß einige seiner Abschnitte aus der Nut und über die

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Oberflächen des Steckerkörpers vorstehen. Wenn der Stecker mit einer Schaltplatte mit gedruckter Schaltung in Eingriff kommt, drückt die Schaltplatte den Kontaktbauteil nach unten in die Vertiefung, derart, daß die Pederwirkung des Kontaktbauteiles eine Kraft auf die Stromkreisauflagen auf der Schaltplatte ausübt, wodurch positive Verbindungen niedrigen Widerstandswertes mit der Schaltplatte erzielt werden. Typische derartige Stecker sind in der US-Patentschrift 3.173,732 beschrieben.

Solche Stecker haben sich als einwandfrei zur Verwendung in vielen Anwendungsfällen erwiesen. Es gibt jedoch eine definierte untere Grenze für den Abstand zwischen den Kontaktbauteilen, der mit derartigen Steckern erzielt werden kann. Da die Größe der elektrischen Bauelemente und der Schaltplatten mit gedruckter Schaltung laufend verringert worden ist, ist diese untere Grenze erreicht und in vielen Fällen sogar unterschritten worden. Diese untere Grenze ergibt sich aufgrund der Notwendigkeit, ein diskretes Kontaktbauteil, Üblicherwaise einen Draht, und einen diskreten Vorsprung aus isoliermaterial zwischen jeder der vorerwähnten Nuten jedes Kontaktbauteiles vorzusehen. Wenn der Stecker immer kleiner wird, damit ein immer geringerer Abstand der elektrischen Leiter erzielt werden kann, wird es immer schwieriger und damit aufwendiger, die Kontaktbauteile aus feinem Draht zu handhaben und zusammenzubauen, und die die Nuten bildenden Vorsprünge werden immer schwächer und brechen sehr leicht.

Ziel der Erfindung ist . deshalb ein elektrischer Stecker, der die Vorteile der bekannten Stecker aufweist, bei dem jedoch der Kontaktabstand wesentlich geringer gehalten werden kann, während seine Herstellung verhältnismäßig einfach und billig ist.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß bei einem elektrischen Stecker zur Herstellung einer elektrischen Verbindung einer Anzahl von elektrischen Leitern auf einer Schaltplatte mit gedruckter Schaltung oder dergl., der einen Körper mit einer

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ersten Oberfläche aufweist, die in unmittelbarer Nähe einer Anzahl von Stromleitern befestigt werden kann, eine Bahn mit isolierendem Material mit einer Vorderfläche und einer Rückfläche und mit einer Anzahl elektrisch leitender Kontaktbauteile vorgesehen wird, die mit der Vorderseite befestigt sind und auf dieser offenliegen, während die Rückseite der Bahn aus isolierendem Material mit der ersten Fläche des Körpers befestigt ist. Die elektrisch leitenden Kontaktbauteile können auf der Vorderseite der Bahn aus isolierendem Material aufplattiert oder auf dieser niedergeschlagen werden, oder sie können nach einer herkömmlichen Technik der gedruckten Schaltung ausgebildet werden. Auf diese Weise läßt sich ein außerordentlich enger Abstand zwischen den Kontaktbauteilen einfach und wirtschaftlich erzielen.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Die Figuren zeigens

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines elektrischen Steckers gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linie 2 - bei der Fig. 1,

wie Fig. 3 eine Schnittansicht ähnlich der Fig. 2; sie zeigt, ein«.. Stecker nach den Figuren 1 und 2 elektrische Stromleiter auf zwei Schaltplatten mit gedruckten Schaltungen miteinander verbindet, wenn sie parallel zueinander angeordnet sind,

Fig. 4 eine Schnittansicht eines elektrischen Steckers, ähnlich der Ansicht nach der Fig. 2, jedoch in einer zweiten Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines Steckers* nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

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Der Stecker 10 weist einen länglichen Körper 12 mit rechteckförmigem Querschnitt auf. Der Körper 12 besitzt eine erste Fläche 14 und eine entgegengesetzte Fläche 16, die, wie Fig. 3 zeigt, in unmittelbarer Nähe entsprechender Reihen von elektrischen Leitern, welche durch den Stecker 10 miteinander verbunden werden sollen, angeordnet sind. Nach vorliegender Erfindung ist eine Bahn aus Isoliermaterial 18 vorgesehen, deren Rückseite mit den ersten und zweiten Flächen 14 und 16 des Körpers befestigt ist. Es sind eine Vielzahl paralleler elektrischer stromlötender Kontaktbauteile 20 vorgesehen, die mit der Vorderseite der Bahn aus isorierendem Material 18 befestigt und auf dieser offenliegen. Die Bahn 18 besteht vorzugsweise aus flexiblem isolierendem Material, z.B. flexiblem isolierendem Kunststoff, wie er in der Technik bekannt ist, und die elektrischen Kontaktbauteile 2O können auf der Vorderseite der Bahn 18 in beliebiger Weise ausgebildet sein. Beispielsweise können die Kontaktbauteile 20 auf der Vorderseite der Bahn 18 plattiert oder niedergeschlagen werden, es kann aber auch ein Film aus stromleitendem Material auf der Vorderseite der Bahn 18 ausgebildet werden, von dem Teile weggeätzt werden, z.B. nach einer herkömmlichen Technik der gedruckten Schaltungen, damit die gewünschte Vielzahl von im Abstand angeordneten elektrisch leitenden Kontaktbauteilen 20 zurückbleibt.

Die Rückseite der Bahn 18 kann mit den Flächen 14 und 16 auf beliebige Weise befestigt werden. Beispielsweise können die Flächen miteinander über einen Teil der Kontaktfläche verklebt oder verschweißt werden, oder es kann ein entsprechendes keilförmiges Bauteil (nicht dargestellt) zur Verbindung vorgesehen sein. Andererseits kann die Länge der Bahn 18 größer gewählt werden, und die Bahn 18 kann um die Ecken des Körpers 12 gewickelt und mit der Rückseite 22 befestigt werden. Der Ausdruck "befestigen" soll deshalb die Erfindung in keiner Weise beschränken, solange es sich darum handelt, daß die Bahn 18 und die Flächen 14 und 16 eng aneinander gehalten werden.

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Ein Längsschlitz oder eine Längsnut 24 ist längs der ersten Fläche 14 des Körpers 12 vorgesehen, und ein länglicher Ansatz 26 aus nachgiebigem Material, z.B. Gummi oder dergl. , ist im Schlitz 24 angeordnet, der sich nachgiebig über die Ebene der Fläche 14 erstreckt und einen Druck .. die Rückseite der Bahn 18 ausübt, so daß die Bahn 18 von der Fläche 14 des Körpers 12 weg nachgiebig beaufschlagt wird. Eine Nut 28" ist in der zweiten Fläche 16 des Körpers 12 vorgesehen, und ein ähnlicher Ansatz 30 aus nachgiebigem Material ist in der Nut 28 vorgesehen*

Fig. 3 zeigt eine Querschnittsansicht des elektrischen Verbinders 10 nach den Figuren 1 und 2, der zur Erzielung einer elektrischen Verbindung zwischen einer ersten Reihe von elektrischen Leitern 32 auf einer ersten Schaltplatte 34 mit gedruckter Schaltung und einer zweiten Reihe von elektrischen Leitern 36 auf einer zweiten Schaltplatte 38 mit gedruckter Schaltung verwendet werden. Wie die Fig. 3 zeigt, ist die erste Fläche 14 des Steckers 10 gegen die erste Reihe von elektrischen Stromleitern 32 durch eine

(nichtdargestellte) entsprechende Vorrichtung festgelegt, in ähnlicher Weise ist die zweite Fläche 16 des Steckers 10 gegen die zweite Reihe von elektrischen Stromleitern 36 festgelegt. Jedes der Kontaktbauteile 20 ergibt eine elektrische Verbindung zwischen einem der elektrischen Reiter 32 und einem der entsprechenden der elektrischen Leiter 36. Durch die nachgiebig ausgebildeten Ansätze 26 und 30 ist eine sichere elektrische Verbindung zwischen den Kontaktbauteilen 20 und den elektrischen Stromleitern 32 und 36 gewährleistet; die Ansätze 26 und 3O werden nach unten in ihre entsprechenden Nuten gedrückt und wirken auf die Rückseite der Bahn 18 zurück, damit ein entsprechender Druck zwischen Kontaktbauteilen20 und den elektrischen Leitern 32 und 36 erzielt wird.

Der Abstand zwischen den Kontaktbauteilen 20 auf der Bahn 18 ist nur durch die Technik der gedruckten Schaltung begrenzt, und deshalb kann ein wesentlich geringerer Abstand zwischen benachbarten Kontaktbauteilen erzielt werden als bei bekannten Steckern, die

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zwischen benachbarten Drähten einen einzelnen Draht und ein einzelnes Ansatzbauteil erforderlich machen. So kann der Stecker lO nach den Figuren 1-3 zur Erzielung einer Zwisehenverbindung zwischen Schaltplatten mit gedruckten Schaltungen verwendet werden, da bei ihnen der Abstand zwischen benachbarten Stromleitern zu klein ist, als dass bekannte Stecker verwendet werden könnten. Da der Stand der Technik auf dem Gebiete der gedruckten Schaltungen nach immer kleineren Schaltplatten und gedruckten Schaltungen tendiert, können die Fortschritte auf diesem Gebiet in Verbindung mit vorliegender Erfindung zur Erzielung immer kleinerer Stecker ausgenutzt werden, da in diesem Fall Schaltplatten mit gedruckter Schaltung und Stecker den gleichen Beschränkungen des Standes der Technik unterliegen. Zusätzlich läßt sich mit dem erfindungsgemäßen Vorschlag ein Stecker hoher Einfachheit in der Herstellung und billiger Bauweise erreichen.

Wie in Fig. 3 gezeigt, wird der Stecker 10 nach den Figuren 1 und 2 zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen zwei Schaltplatten gedruckter Schaltung verwendet, die parallel zueinander angeordnet sind. Derartige Stecker sind als 180°- Stecker bekannt. Vorliegende Erfindung ist jedoch in gleicher Weise bei Steckern verwendbar, die als 90°-Stecker bekannt sind, die dazu dienen, zwei Schaltplatten mit gedruckter Schaltung miteinander zu verbinden, welche etwa rechtwinklig zueinander angeordnet sind. Fig. 4 zeigt eine Querschnittsansicht eines derartigen 90°-Steckers 40 gemäß vorliegender Erfindung. Der Stecker 40 weist einen länglichen Körper 42 mit quadratischem oder rechteckförmigem Querschnitt, eine erste Kontaktfläche

gegen und eine zweite Kontaktfläche 46 auf, dieryeine entsprechende Reihe von elektrischen Stromleitern auf einer Schaltplatte mit gedruckter Schaltung oder dfsrgl. festgelegt werden können. Anstelle gegenüberliegender Flächen wie im Falle des Steckers nach den Figuren "' - 3,sind die Flächen 44 und 46 benachbarte Flächer;, die etwa einen rechten Winkel miteinandeijeinschließen.

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In anderer Hinsicht ist der Stecker 40 identisch mit dem Stecker 10 nach den Figuren 1 - 3. Es ist eine Schicht aus Isoliermaterial 48 vorgesehen, deren Rückseite mit den Flächen 44 und 46 befestigt i*st. Eine Vielzahl elektrisch stromleitender Kontaktbauteile 50 ist auf der Vorderseite der Bahn 48 vorgesehen, damit die elektrische Verbindung zwischen den Reihen von elektrischen Stromleitern hergestellt werden kann. Eine Linksnut 52 ist in der ersten Fläche vorgesehen, und in dieser Nut ist ein nachgiebiger Ansatz 54 eingesetzt, der sich nachgiebig über die Ebene der Fläche 44 erstreckt und die Bahn 48 sowie die Kontaktbauteile 50 von der Fläche 44 wegdrückt. In ähnlicher Weise sind auch die Nut 56 und ein nachgiebiger Ansatz 58 in der Fläche 46 vorgesehen, wobei der Ansatz 58 die Bahn 48 und die Kontaktbauteile 50 von dieser Fläche wegdrückt. Der Stecker 40 dient zum Verbinden von Schaltplatten, die rechtwinklig zueinander angeordnet sind.

Fig. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung, die zur Erzielung einer elektrischen Verbindung zwischen einer Reihe elektrischer Stromleiter auf einer Schaltplatte gedruckter Schaltung oder dergl. und den Stromleitern in einem flexiblem Kabel verwendet werden kann. Fig. 5 zeigt ein flexibles Kabel 52, das eine Bahn oder einen Film aus flexiblem Isolationsmaterial 54 aufweist, In Bekannter Weise sind eine Vielzahl von flexiblen elektrischen Leitern 50 in das Kabel 52 eingebettet. Es ist ein Körper 58 vorgesehen, der eine erste Fläche aufweist, die gegen eine Schaltplatte mit gedruckter Schaltung oder dergl., mit der eine elektrische Verbindung hergestellt werden soll, festgelegt werden kann. Die Rückseite des flexiblen Kabels 52 ist mit der Fläche 60 in beliebiger Weise befestigt. Ein Teil der Isolation auf der Vorderfläche des flexiblen Kabels 52 ist örtlich entfernt, damit die Endteile 62 der elektrischen Leiter 56 längs eines Teiles der Vorderseite des flexiblen Kabels 52 in der Nähe der ersten Fläche 16 des Körpers 58 freiliegen. Somit bilden diese freiliegenden Teile 62 der flexiblen elektrischen

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Leiter 56 eine Vielzahl von Kontaktbauteilen ähnlich den Kontaktbauteilen 20 nach Fig. 1. Auch hier sind eine Nut 64 und ein Ansatz 66 aus nachgiebigem Material in der Fläche 60 vorgesehen, die im Aufbau und in der Funktion der Nut 24 und dem Ansatz 26 in der Fläche 14 der Fig. 1 entsprechen. Der Stecker 58 ist nunmehr mit einer Schaltplatte gedruckter Schaltung befestigt (nicht dargestellt), damit eine direkte elektrische Verbindung x) der Schaltplatte und dem flexiblen Kabel 52 erhalten wird. x)zwischen

Die Erfindung ist nicht auf die verschiedenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise ist es Sache des Durchschnittsfachmanne s, andere als die in den Ausführungsbeispielen beschriebenen Lösungen vorzunehmen, um eine nachgiebige Kraft auf die Rückseite der Bahn aus Isoliermaterial aufzugeben. Z.B. können Stecker direkt in die Kontaktflächen der Körper des Steckers eingebracht (z.B. eingepreßt oder eingegossen ) sein; falls erwünscht, können die Höcker unterschnitten sein, damit ihre Nachgiebigkeit erhöht wird, und es können Schlitze zwischen benachbarten Höckern vorgesehen sein , um individuelle Druckansätze für jeden elektrischen Kontakt auf der Vorderseite der Bahn aus Isoliermaterial zu erzielen. Andererseits kann der Körper auch aus Metallblech oder dergl. bestehen, und es können Schlitze in den Metallblechflächen vorgesehen sein, die Zinken bilden, welche nach außen abgehoben werden können, damit Druckansätze für jedes Kontaktbauteil entstehen.

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Claims

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Patentansprüche:

Elektrischer Stecker zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit einer Anzahl von elektrischen Leitern auf einer Schaltplatte mit gedruckter Schaltung oder dergl., der einen Körper mit einer ersten Oberfläche aufweist, die in unmittelbarer Nähe einer Anzahl von Stromleitern festgelegt werden kann, gekennzeichnet durch eine Bahn aus isolierendem Material (18; 48; 54) mit einer Vorderfläche und

einer Rückfläche und mit einer Anzahl elektrisch leitender Kontaktbauteile (20? 50; 56), die mit der Vorderseite befestigt sind und auf dieser offenliegen, während die Rückseite der Bahn aus isolierendem Material (18; 48; 54) mit der ersten Fläche des Körpers (12; 42; 58) befestigt ist.
2. Elektrischer Stecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (12; 42) eine.zweite Fläche (16; 46) aufweist, die in unmittelbarer Nähe einer zweiten Anzahl von elektrischen Leitern (36) auf einer zweiten Schaltplatte (38) mit gedruckter Schaltung oder dergl. festgelegt ist, wobei die Rückseite der Bahn aus isolierendem Material (18; 48) mit der zweiten Fläche des Körpers (12; 42) befestigt ist.
3. Elektrischer Stecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn aus isolierendem Material (54) ein flexibles Kabel· (52) aufweist, das eine Bahn aus flexiblem isolierendem Material mit einer Vielzahl von flexiblen, darin eingebetteten, elektrischen Leitern (56) aufweist, wobei die elektrischen Leiter längs wenigstens eines Teiles der Vorderfläche des flexiblen Kabels (52) in unmittelbarer Nähe der ersten Fläche (16) des Körpers (18) nicht vom Isoliermaterial bedeckt sind, und wobei die freiliegenden Teile (62) der flexiblen elektrischen Leiter

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(56) die Vielzahl von Kontaktbauteilen bilden.
4. Elektrischer Stecker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn aus isolierendem Material (18; 48) eine flexible Bahn ist.
5. Elektrischer Stecker nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß eine nachgiebige Vorrichtung (26, 30; 54, 58) vorgesehen ist, die die Bahn aus isolierendem Material (18; 48) von den Flächen des Körpers (12; 42) wegdrückt.
6. Elektrischer Stecker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Längsnuten (24, 28; 52, 56) in den Flächen (14, 16; 44,46) der Körper (12; 42) vorgesehen sind, in denen die nachgiebige Vorrichtung (26, 30; 54, 58) einen entsprechenden Ansatz aus nachgiebigem Material in jeder der Nuten aufweist, die sich nachgiebig durch die Flächen erstrecken.

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