DE2365521C2

DE2365521C2 - Steckverbinder für gedruckte Schaltungsplatten

Info

Publication number: DE2365521C2
Application number: DE2365521A
Authority: DE
Inventors: Koji Hashimoto; Hyogo Hirohata; Katano Katsuhiko; Honjo Neyagawa; Sankichi Nara Shida
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1973-09-25
Filing date: 1973-09-25
Publication date: 1980-11-06
Also published as: DE2365521B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Steckverbinder für gedruckte Schaltungsplatten mit einem Halter, mit einem Längsschlitz zur Aufnahme von einer flachen Klemme und mit einer sich vom Längsschlitz aus in den Steckverbinder erstreckende Kammer nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 (vgl. Pos. 43 in F i g. 3). '

Insbesondere ist die vorliegende Erfindung geeignet für Steckverbinder, bei denen der elektrische Kontakt aus einer Federunterlage aus Phosphorbronze, einem Kontaktmetall aus Zinn oder einer Zinn-Blei-Legierung und mit einer Kupferschicht zwischen der Unterlage und dem Kontaktmetall besteht.

Als Folge der besseren Ausgestaltung des Kontaktelementes wird ein besserer Kontakt hergestellt, und außerdem ist der erfindungsgemäße Kontakt sehr billig im Vergleich zu Goldkontakten gleicher Qualität und daher sehr vorteilhaft für elektrische Geräte, die für den Konsummarkt bestimmt sind.

Es ist daher die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, ci"^Qn elektrischen Koniakt und einen Verbinder uiiu insbesondere einen besseren und neuen Verbinder zu schaffen, dessen Herstellung billig ist und der mit einer gedruckten Schaltungsplatte fehlerfrei verbunden werden kann. .

Gegenwärtig werden in verschiedenen elektronischen Einrichtungen Verbinder in weitem Umfang verwendet. Um das Zusammensetzen einer elektronischen Einrichtung, z. B. eines Fernsehempfängers und das Ersetzen und Austauschen schadhafter Schaltungsteile zu vereinfachen, werden die Schaltkreise der Einrichtung in mehrere Blöcke unterteilt, die mit der Schaltungsplatte durch Verbinder bzw. Steck«er-■5 binder verbunden werden.

Bei Erschütterungen des Kontaktes wird oftmals für den Kontakt des Basismetalls ein isolierendes schwarzes Pulver erzeugt, wodurch der Kontaktwiderstand erhöht wird. Wird ein Steckverbinder mit ίο solchen Kontakten aus Zinn oder einer Zinn-Blei-Legierung in einer elektronischen akustischen Einrichtungverwendet, beispielsweise für einen Lautsprecher oder ein tragbares elektronisches Gerät, besteht daher die Gefahr, .daß Kontakte ausfallen und nicht mehr Ij wirksam sind. Andererseits werden üblicherweise Schaltungsplatten in Steckverbinder mit derartigen Kontakten unter einigem Kraftaufwand festpassend eingesetzt, so daß die Kontaktkraft erhöht wird und das Absinken der Kontaktleistung nach Möglichkeit kompensiert wird. Beim Einsetzen der Schaltungsplatte in Steckverbinder oder beim Entfernen der Schaltungsplatte kann sich aufgrund dieser Tatsache entweder die gedruckte Schaltungsplatte oder die Leiterplatte oder das Kontaktelement verformen oder unter Umständen zerbrechen.

Durch die Erfindung wird ein Steckverbinder mit besseren Kontaktelementen vorgesehen, die bei hoher elektrischer Leitfähigkeit gegen Stöße und Erschütterungen widerstandsfähig sind und eine lange Lebensjo dauer aufweisen. Außerdem wird durch die erfindungsgemäße Lösung erreicht, daß die Gefahr der Verformung oder des Zerbrechens der gedruckten Leiterplatte beim Einsetzen derselben in den Steckverbinder verringert wird, und dies selbst dann, wen.i die Schaltungsplatte mit großer Kraft eingesetzt werden muß.

Die vorliegende Erfindung wird nunmehr anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 bzw. 2 je einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Verbinder, wobei die Form des balgenartigen Kontaktelementes vor und nach dem Einsetzen einer Schaltungsplatte dargestellt ist,

Fig. 3 Schnittzeichnungen einiger Beispiele für herkömmliche Verbinder mit den üblichen balgenartigen Kontaktelementen zum Vergleich mit den Kontaktelementen nach der Fig. 2,

Fig. 4 eine Seiten- und eine Unteransicht eines erfindungsgemäßen Verbinders,

Fig. 5,6 je einen Schnitt durch den in Fig. 4 dargestellten Verbinder, wobei die Form der Befestigungsschenkel für eine rechteckige und eine axiale Ausführung dargestellt ist,

Fig. 7, 8 je eine Darstellung eines an einer gedruckten Schaltungsplatte angebrachten Verbinders nach der Fig. 6 bei dem Einsetzen und Herausnehmen einer Schaltungsplatte,

Fig. 9 eine Seitenansicht und eine Urteransicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung,

Fig. K) einen Schnitt durch den in der Fig. 9 dargestellten Verbinder,

Fig. 11 eine Draufsicht auf eine weitere andere Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 12 eine Darstellung eines Teiles einer in den Verbinder nach der Fig. 11 einzusetzenden Schal_b5 tungsplatte,

Fig. 13 eine Seitenansicht des in der Fig. 11 dargestellten Verbinders und einen Schnitt durch den in der Fig. 11 dargestellten Verbinder.

Nachstehend wird der erfindungsgemäße Steckverbinder mit dem Kontaktelemenl beschrieben und mit den in Fig. 3 dargestellten bekannten Konlakielementcn verglichen.

Das Kontaktelement des Steckverbinders nach der "> Erfindung mit einer Schicht aus Zinn oder einer Zinnlegierung ist fur verschiedene elektronische Geräte wegen der geringen Herstellungskosten erwünscht, beispielsweise zum Verbinden eines jeden Scnaltungsblockesmitder gedruckten Schaltungstafel in ei- ι» nem Fernsehempfänger. Da jedoch im Vergleich zu Gold die elektrische Leitfähigkeit geringer und der Schmelzpunkt des Zinns niedriger ist, so ist auch die Stromführungskapazität gering. Außerdem wird ein Kontaktelement mit einer dünnen Zinnschicht durch i-j Erschütterungen viel stärker beeinflußt. Um einen besseren Verbinder mit solchen Kontaktelementen zu schaffen, muß der Aufbau des Verbinders verbessert werden.

Der in der Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße 2« Verbinder 5 ist dadurch gekennzeichnet, daß der Dreh- und Stützpunkt der Kontaktfeder 6 in zwei Teile unterteilt ist, und daß derjenige Teil, der mit einem flachen Kontaktglied einer Schaltungstafel 7 in Berührung gelangt, die in den Verbinder 5 eingesetzt werden soll, zwischen diesen beiden Dreh- und Stützpunkten gelegen ist, so daß ein fester Kontakt zwischen dem Verbinder und der Schaltungstafel hergestellt wird, der eine hohe Stromführungskapazität aufweist und gegen Erschütterungen unempfindlich jo ist.

Die Fig. 1 zeigt als Schnitt die balgenartige Form des Kontaktelementes 6 aus einem federnden Metall. Der Steckverbinder 5 wird an einer gedruckten Schaltungstafel 8 in der Weise angebracht, daß ein unteres J3 Ende des Kontaktelementes 6 durch ein Loch 9 an der Schaltungstafel hindurchgeführt wird. Der Steckverbinder 5 weist einen Halter 11 auf mit einem Boden 12, mit einem Längsschlitz 14 zur Aufnahme der Schaltungsplatte 7, einer Kammer 15 zur Aufnahme des balgenartigen Kontaktelementes, einer Vertiefung 16 am oberen Teil der Kammer 15 und mit einer Trennwandung 17 zum Isolieren benachbarter Kontaktelemente voneinander.

Das balgenartige Kontaktelement 6 weist auf einen unteren Endteil 21, einen angrenzenden Teil 22, einen ersten abgebogenen Teil 23, einen zweiten abgebogenen Teil 24, einen geraden Teil 25, einen dritten abgebogenen Teil 26 und einen oberen Endteil 27. Wie bereits beschrieben, soll der untere Endteil in ein Loch 9 an einer gedruckten Schaltungstafel 8 eingesetzt werden. Der angrenzende Teil 22 folgt auf den unteren Endteil 21 und verläuft an den waagerechten und senkrechten Innenwandungen des Halters 11 und hält das Kontaktelement 6 im Halter fest. Der erste abgebogene Teil 23 weist die Form eines sich fast über 180° erstreckenden Bogens auf und folgt in der Kammer 15 dem angrenzenden Teil 22. Der zweite abgebogene Teil 24 weist gleichfalls die Form eines sich fast über 180° erstreckenden Bogens auf und folgt _b0 auf den ersten abgebogenen Teil 23 in der Kammer 15. Die Anordnung ist so getroffen, daß der Teil 24 mit dem Teil 22 nicht in Berührung gelangt. Auf den zweiten abgebogenen Teil 24 folgt der gerade Teil 25. Wird eine Schaltungsplatte 7 in den Schlitz 14 des 1,5 Verbinders 5 eingesetzt, so wirkt der gerade Teil 25 als Kontaktteil für die Schaltungsplatte 7, wie aus der Fi s. 2 zu ersehen ist. Im oberen Teil dei Kammer 15 folgt auf den geraden Teil 25 oberhalb des ersten abgebogenen Teils 23 ein dritter abgebogener Teil 26, auf den der obere Endteil 27 folgt, der in der Vertiefung 16 des Halters 11 sitet. Da die drei abgebogenen Teile 23, 24 und 26 U-förmig ausgestaltet sind, federn diese Teile

Wird die Schaltungsplatte 7 in den Schlitz 14 des Halters 11 eingesetzt, so kann aufgrund der besonderen Ausgestaltung des balgenartigen Kontaktelementes 6 der gerade Teil 25 des Kontaktelementes 6 einen parallelen und linearen Kontakt mit der eingesetzten Schaltungsplatte 7 aufrechterhalten. Um diesen linearen Kontakt noch weiterhin zu verbessern, ist am geraden Teil 25 ein geradliniger Ansatz 28 eingeprägt. Da das Kontaktelement zweifach abgestützt ist, so wird zwischen der Schaltungsplatte 7 und dem Ansät/ 28 am geraden Teil 25 ein gut sitzender Kontakt hergestellt. Das heißt das obere Ende des geraden Teiles 25 wird vom dritten abgebogenen Teil 26 und das untere Ende des geraden Teiles 25 vom ersten und zweiten abgebogenen Teil 23, 24 gehalten, welche genannten Teile aufgrund ihrer Ausgestaltung federnd sind. Der Kontakt wird noch weiterhin dadurch verbessert, da die ersten und zweiten abgebogenen Teile 23 und 24 so angeordnet sind, daß die Krümmung einen Winkel von mehr als 180° umfaßt, wenn die Schaltungsplatte eingesetzt ist, wie aus der Fig. 2 zu ersehen ist. Wird die Schaltungsplatte entfernt, so wird die Form des balgenartigen Kontaktelementes 6 vom oberen Teil 29 und dem unteren Teil 30 der Innenwandung 16 des Halters 11 bestimmt, wie aus der Fig. 1 zu ersehen ist. Wird eine Schaltungsplatte 7 in den Schlitz 14 eingesetzt, so wird das obere Endteil 27 in Richtung zur Wandung der Seite des Teiles 3« bewegt, wie aus der Fig. 2 zu ersehen ist, so daß das Festhalten des geraden Teiles 25 durch den dritten abgebogenen Teil 26 noch weiter unterstützt wird.

Aufgrund der oben beschriebenen Anordnung wird zwischen dem Kontaktelement und der Schaltungsplatte ein gut sitzender Kontakt hergestellt, wodurch die Stromführungskapazität und die Erschütterungsfestigkeit des Verbinders mit den eine Beschichtung mit Zinn oder mit einer Zinnlegierung tragenden Kontaktelementen wesentlich verbessert wird. Um einen Vergleich zwischen dem erfindungsgemäßen Verbinder und bekannten Ausführungen solcher Verbinder anstellen zu können, wurde ein Erschütterungstest durchgeführt. (Die Fig. 3 zeigt bekannte Ausführungen solcher Verbinder).

Der Erschütterungstest wurde in waagerechter Richtung (X-Achse) und in senkrechter Richtung ( /'-Achse) durchgeführt, wie in der Fig. 3 dargesielli, und zwar unter den folgenden Bedingungen:

.Y-Achse: Ein Teil der Schaltungsplatte wurde an einer 30 mm über der oberen offenen Fläche des Verbinders gelegenen Stelle in Vibration versetzt bei einer Amplitude von 5 mm und mit einer Frequenz von 0,2 Hz, welche Vibration lOOOOmal durchgeführt wurde.

y-Achse: Eine in den Verbinder eingesetzte Schaltungsplatte wurde lOOOOmal erschüttert mit einer Amplitude von 0,5 mm und mit einer Frequenz von 6Hz.

Die Kontaktelemente des Verbinders und der Schaltungsplatte wiesen auf eine Goldschicht mit einer Dicke von 1 Mikron (Unterschicht: Nickelbelag mit einer Dicke von 3 Mikron, Zinnbelag mit einer Dicke von 6 Mikron oder Zinn-Blei-Legierune mit einer

Dicke von 6 Mikron - Zinn 90-95 Gew.%).

Kontaktdruck: 300 bis 500 g

Anzahl der Muster: Fünf Stifte für jeden Verbinder.

Die Tabelle zeigt die Werte des durchschnittlichen Kontaktwiderstandes vor und nach der Untersuchung. ^r> Bei der Überprüfung der Kontaktstelle wurde bei dem Goldkontakt eine geringe Menge eines schwarzen feinen Pulvers festgestellt, während bei dem einen Belag aus Zinn oder einer Zinnlegierung tragenden Kontaktelemente eine große Menge des schwarzen Pulvers ι ο vorlag, und da es sich hierbei um einen Punktkontakt handelte, so entstand an der Kontaktstelle an der Schaltungstafel eine vertiefte Stelle, an der sich das schwarze Pulver angesammelt hatte. An der Kontaktstelle am Verbinder war die Oberfläche abgenutzt, so daß die Unterlage freilag.

Muster Kontaktmaterial

Ver- Schalt, vor
binder Tafel Test

Kontaktwiderstand

(Milliohm)

A'-Achse Y-Achse

20

nach

vor
Test

nach

	5	Sn	Sn	7,3	14,6	6,8	23,5
Nr.		Sn	Sn-Pb	8,5	24.3	7,7	12.5
	6	Au	Au	5,5	6,2	5,6	5,8
Nr.		Sn	Sn	5,7	16.5	5,7	398
	7	Au	Au	8,8	8,3	8,7	8,8
Nr.		Sn-Pb	Sn-Pb	9,8	485	9,3	22,5
	8	Au	Au	11,2	10,8	11,9	13,5
Nr.	Sn	Sn	12,6	40,5	13,0	155

30

35

Das Muster Nr. 5 ist der in der Fig. 2 dargestellte erfindungsgemäße Verbinder, während die Muster 6, 7 und 8 aus herkömmlichen Verbindern 41, 42 und 43 bestehen und den balgenartigen Kontakt nach der Fig. 3 aufweisen.

Aus der Tabelle geht hervor, daß der Kontaktwiderstand bei Verwendung von Gold als Kontaktmaterial für den Verbinder und die Schaltungsplatte sich kaum erhöht, während bei Verwendung einer Zinn-Blei-Legierung oder Zinn allein der Widerstand bei herkömmlichen Verbindern sehr stark ansteigt. Dagegen weist der erfindungsgernäße Verbinder nahezu die gleiche Leistung auf wie Goldkontaktelemente, selbst wenn als Kontaktmaterial Zinn oder eine Zinn-Blei-Legierung verwendt wird. Die Erhöhung des Kontaktwiderstandes hängt von der Richtung ab, d. h. die Verschlechterung erfolgt weitgehend in der Y-Achse bei dem Muster Nr. 6 und in der Y-Achse bei dem Muster Nr. 7. Das Muster Nr. 8 liegt ungefähr in der Mitte zwischen diesen beiden Mustern.

Die Tendenz zum Erhöhen des Kontaktwiderstandes hängt von der Gestalt des balgenförmigen Kontaktgliedes, von der Lagerung des Kontaktgliedes und von der Lage des Arbeitspunktes der Feder ab. Bei dem Verbinder 41 nach der F i g. 3 beispielsweise wird wegen mangelnder Expansion und Kontaktion der Feder zur Y-Achsc die Erschütterung der Schalungsplatte direkt als Erschütterung auf den Kon'aktpunkt übertragen. Bei einer Erschütterung längs der A'-Achse folgt das hakenförmige Kontaktelcmcni dieser Erschütterung, da der Vihrationsabstülzungspunkl/J der Schalungsplatte fast auf derselben Höhe gelegen ist wie die Lagerung B des balgenanigen Kontaktelementes, selbst wenn die Selialtungslafel vibriert. Die Vibration am Konlaktpunkl C kann d;iher in demselben Ausmaß herabgesetzt werden, sn daß der Kontaktwiderstand nicht so stark ansteigt.

Bei dem Verbinder 42 nach der Fig. 3 verbiegt sich das Kontaktelement nur wenig zwischen der Abstützung B und dem Kontaktpunkt C gegen eine Vibration längs der Y-Achse, wie in der Fig. 3 mit einer unterbrochenen Linie dargestellt, so daß die Vibration am Kontaktpunkt herabgesetzt werden kann. Da bei der Vibration längs der A'-Achse der Abstützungspunkt A der Schaltungsplatte entgegengesetzt zur Abstützung B des Kontaktelementes über den Kontaktpunkt C gelegen ist, so wird das Kontaktelement in der in der Fig. 3 durch den Pfeil dargestellten Weise erschüttert, wodurch der Kontaktwiderstand erhöht wird. Da bei dem Verbinder 43 nach der Fig. 3 das Kontaktelement zwei abgebogene Teile B₁ und B₂ aufweist, so kann bei einer ähnlichen Wirkungsweise wie die Verbinder 41 oder 42 die Vibration herabgesetzt werden, so daß der Kontaktwiderstand nicht so groß wird. Die Leistung dieses Verbinders ist jedoch mit der des erfindungsgemäßen Verbinders nicht vergleichbar, wie aus der vorstehenden Tabelle hervorgeht.

Bei dem erfindungsgemäßen Verbinder steht der gerade Teil 25 mit der Schaltungsplatte 7 in Berührung, und der Vibrationsabstützungspunkt A der Schaltungsplatte 7 ist nahe an derselben Stelle gelegen wie in der Fi g. 2 dargestellt, so daß die Vibration längs der A^--Achse wirksam herabgesetzt werden kann. Da der gerade Teil von zwei Abstützungen festgehalten wird, wie bereits beschrieben, so kann auch die Vibration längs der Y-Achse wirksam vermindert werden. Da am geraden Teil 25 der gerade vorstehende Teil 28 vorgesehen ist, so erfolgt an einer Stelle keine Gleitabnutzung, wenn die Vibration die Vibrationskapazität übersteigt, so daß der lineare Kontakt aufrechterhalten bleibt. Obwohl zum Verteilen der Abnutzung ein Flächenkontakt gleichfalls wirksam ist. kann jedoch keine vollständige Kontaktstelle hergestellt werden, wenn bei einem Flächenkontakt an der Kontaktstelle ein Abnutzungspulver erzeugt wird als Folge eines wiederholten Einsetzens oder Herausnehmens einer Schaltungstafel. Bei einem linearen Kontakt kann ein solches Abiiützungspulvci entfernt weiden, wodurch die Stabilität erhöht wird. Der lineare Kontakt erhöht außerdem die Stromführungskapazität, die bei einem Kontaktelement mit einem Belag aus Zinn oder einer Zinn-Blei-Legierung gering ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Verbinder, bei dem für das Kontaktelement ein Basismetall und Zinn oder eine Zinn-Blei-Legierung verwendet wird, wird die Verminderung der Kontaktleistung kompensiert durch Erhöhen der mechanischen Kontaktkraft.

Der Verbinder wird üblicherweise an beiden Enden mit Flanschen versehen, wobei die Befestigung des Verbinders an einer Tafel mit einer gedruckten Schaltung an den Flanschen mittels Schrauben befestigt wird. Es liegt jedoch eine weitere Schwierigkeit vor insofern, als infolge des erhöhten Kraftaufwandes beim Einsetzen und Herausnehmen der Schaltunßsta-

fei in den und aus dem Verbinder eine Verformung und zuweilen ein Bruch der Schaltungstafel erfolgt, an der der Verbinder angebracht ist.

Um eine solche Verformung und einen Bruch zu verhindern, wird der Halter nach der Erfindung mit drei Schenkelteilen versehen, und der Verbinder wird an der Schaltungstafel ohne Benutzung der Flansche angebracht. Die Fig. 4 bis 8 zeigen eine Ausführungsform eines solchen Verbinders.

Wie in der Fig. 4 dargestellt, ist der Halter 52 des Verbinders 51 nach der Erfindung anstelle der Flansche bei einem herkömmlichen Verbinder in der Mitte des Bodens mit dem Schenkelteil 54 und an den beiden Enden mit den Schenkelteilen 54a und 54b versehen. Diese Schenkelteile verlaufen senkrecht zur Längserstreckung des Haiters und weisen die gleiche Höhe auf. Der Verbinder ist ferner ungefähr in der Mitte zwischen den Schenkelteilen 54, 54a und 54, 546 mit zwei Befestigungsschenkeln 55 ausgestattet, wie in den Fig. 8 und 9 dargestellt. Der Befestigungsschenkel 55 besteht aus einem federnden Material und ist am unteren Ende mit den Befestigungsmitteln 57 versehen, die durch Befestigungslöcher 56 an der Schaltungstafel 53 hindurchgeführt werden und den Verbinder 51 anstelle der herkömmlichen Flansche und Schrauben an der Schaltungstafel 53 festhalten.

Für den Befestigungsschenkel 55 ist eine rechtekkige und eine axiale Ausführung vorgesehen, wie in den Fig. 5 und 6 dargestellt. Bei der rechteckigen Ausführung überspreizt der Befestigungsschenkel nach der Fig. 5 den Halter 52 durch eine Befestigungsnut hindurch (59), wobei je zwei Nuten an beiden seitlichen Außenwandungen des Halters 52 an einem Teil der Trennwandungen für benachbarte Kontaktelemente vorgesehen sind. Zum Anbringen der Befestigungsmittel 57 an einer gedruckten Schaltungstafel 53 ist die Befestigungsnut 57 mit einem sich verjüngenden Teil 59' ausgestaltet, während das Befestigungsloch 56 an der Schaltungstafel 53 mit einem Rand 56' versehen ist, der dem spitz zulaufenden Teil 59' entspricht, wie aus der Fig. 5 zu ersehen ist. Bei dem Anbringen des Verbinders 51 an der Tafel 53 wird der Befestigungsschenkel 55 in die Tafel 53 mit Hilfe des spitz zulaufenden Teiles 59' eingesetzt, wonach die Befestigungsmittel 57 an der Tafel unter Ausnutzung deren Elastizität angebracht werden.

Bei der axialen Ausführung des Befestigungsschenkels ist am unteren Teil ein Ausschnitt 61 vorgesehen, wie in der Fig. 6 dargestellt. Beim Anbringen des Verbinders wird der Befestigungsschenkel 55 in die Tafel 53 durch die Öffnung 56 mit Hilfe des Ausschnittes 61 eingesetzt, wonach das Befestigungsmittel 57 an der Tafel unter Ausnutzung der Elastizität befestigt wird. In diesem Falle wird die axiale Ausführung des Befestigungsschenkels 55 durch eine der Kammern im Halter, in denen sich die Kontaktelemente befinden, hindurchgeführt oder durch die Befestigungsnut, die an einem Teil der Innenseite der Trennwandung für benachbarte Kontaktelemente vorgesehen ist.

Wird der Verbinder an einer mit einer gedruckten Schaltung versehenen Tafel angebracht mit Hilfe der elastischen Befestigungsschenkel, so stehen die drei Schenkelteile 54, 54a 54£> mit der Schaltungstafe! in Berührung. Bei dem Einsetzen der Schaltungstafel 62 in den Verbinder, wie in der Fig. 7 dargestellt, wird zwar von den Schenkelteilen 54, 54«, 546 eine die Tafel 53 zu verformen suchende und nach unten gerichtete Kraft ausgeübt, gleichzeitig wird jedoch von den zwischen diesen Schenkelteilen angeordneten Befestigungsschenkeln 55 eine entgegenwirkende Kraft ausgeübt, wenn die Befestigungsschenkel an der j Schaltungstafel mit Hilfe der Befestigungsmittel 57 angebracht werden. Auf diese Weise wird eine Verformung der Scnaltungstafel vermieden.

Andererseits wird bei dem Herausziehen der Schaltungstafel 62 aus dem Verbinder von dem an der Tafel

K) angebrachten Befestigungsschenkel eine die Tafel nach oben zu verformen suchende Kraft ausgeübt. Da die Schenkelteile 54, 54α, 54έ> an der Tafel jedoch anliegen, so wird zugleich an den Schenkelteilen eine entgegengesetzt gerichtete Kraft ausgeübt, wodurch eine Verformung der Schaltungstafel verhindert wird. Die erfindungsgemäßen Verbinder weisen noch weitere Vorzüge auf. Da der Flansch entfernt werden kann, so wird der Verbinder kleiner, wodurch der ausnutzbare Bereich der Schaltungstafel vergrößert wird.

Ferner entfällt das lästige Befestigen des Verbinders mittels Schrauben.

Die Erfindung sieht noch weitere Mittel vor, um einen Bruch der gedruckten Schaltungstafel als Folge eines verstärkten Kontaktdruckes des Verbinders zu vermeiden, bei dem ein Kontaktelement mit einem Belag aus Zinn oder einer Zinn-Blei-Legierung benutzt wird. Der Verbinder wird üblicherweise an beiden Enden des Halters mit Flanschen und mit einem vorstehenden Ansatz ausgestaltet, um ein fehlerhaftes

jo Anbringen des Verbinders bei einer Schaltungstafel zu verhindern, die nur einseitig mit einer gedruckten Schaltung versehen ist. An der Schaltungstafel sind daher Löcher zur Aufnahme von Stiften des Verbinders (Anschlußglieder der Kontaktelemente des Verbinders) vorgesehen, durch die Schrauben zum Befestigen der Flansche und für den vorstehenden Teil hindurchgeführt werden. Die Löcher für die Stifte oder Stecker des Verbinders werden üblicherweise in

. einer Linie angeordnet. Die Festigkeit der Schaltungstafel ist daher zwischen den Löchern ziemlich schwach. Wird die Schaltungstafel mit starkem Druck eingesetzt, wie oben beschrieben, so besteht die Gefahr eines Bruches der Schaltungstafel an diesen Löchern. Diese Gefahr wird noch dadurch erhöht, daß die Löcher für die Flansche und den vorstehenden Teil nahe an den Löchern für die Stifte des Verbinders gelegen sind.

Wie aus den Fig. 9 und 10 zu ersehen ist, sind die Kontaktelemente des Verbinders 10 nach der Erfindung so angeordnet, daß die Anschlußfahnen 103 zum Tauchlöten abwechselnd in zwei Reihen 104 a und

ι λ λ l_ „ γϊ ~ j j ti_u :_ j „_ τ ;: -~ * i.

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kung verlaufend, angeordnet sind, während ein vorstehender Teil 108 des Halters in ein Loch 111 eingesetzt wird, das an der Schaltungstafel zu diesem Zweck vorgesehen ist, wodurch ein falsches Einsetzen des Verbinders verhindert wird, welcher Teil 108 zwischen dem Mittelschenkelteil 106 und einem der Endschenkelteile 105 angeordnet ist. Die Löcher 110 für die Anschlußfahnen 103 und das Loch 111 für den vorstehenden Ansatz 108 werden daher an der Schaltungstafel 109 in der in der Fig. 9 dargestellten Weise angeordnet. Das heißt, die Löcher 110 sind genauso schräg angeordnet wie die Anschlußfahnen 103, so daß zwei benachbarte Löcher einen großen Abstand voneinander aufweisen. Hierdurch wird die Festigkeit der Schaltungstafel gegenüber der herkömmlichen Anordnung wesentlich erhöht. Da weiterhin eine

große Fläche um die Löcher 110 herum zum Anbringen einer leitenden Folie 112 zur Verfugung steht, so können die Anschlußfahnen 103 an der Schaltungstafel 109 durch Tauchlöten ohne Benutzung der Flansche befestigt werden. Die Festigkeit wird noch ^r> weiterhin dadurch erhöht, daß keine Löcher für die Flansche vorgesehen zu werden brauchen. Nach der Erfindung ist das Loch 111 für den vorstehenden Ansatz 103 an der vom Mittelschenkelteil am weitesten entfernten Stelle und am weitesten entfernt vom End- ι u schenkelteil angeordnet, an welcher Stelle die Schaltungstafeln beim Einsetzen oder Herausnehmen am stärksten beansprucht werden. Hierdurch wird weiterhin die Festigkeit der Schaltungstafel erhöht.

Die Befestigung des Verbinders 101 an der Schal- r> tungstafel 109 wird durch die Anordnung der Löcher 110 in zwei Reihen verbessert, so daß der Verbinder durch Tauchlöten an der Schaltungstafel mühelos befestigt werden kann. Diese Anordnung ist auch für das Tauchlötverfahren insofern vorteilhaft, als die leitende Folie 112 um alle Löcher 110 herum angebracht werden kann, wobei die einzelnen Streifen der Folie einen genügend großen isolierenden Abstand voneinander aufweisen. Das Befestigungsverfahren mittels Tauchlöten ist für die Massenproduktion außerdem viel geeigneter als das mühsame Verfahren des Befestigens der Flansche eines herkömmlichen Verbinders mittels Schrauben und Muttern. Da aufgrund der beschriebenen Anordnung zwischen benachbarten Löchern an der Schaltungstafel ein breiter Zwischen- so raum zur Verfügung steht, so wird es möglich, die gedruckten Verbindungen an der Schaltungstafel durch die Löcher 110 hindurchzuführen, welcher Umstand für die Entwicklung der gedruckten Schaltung sehr vorteilhaft ist.

Die Erfindung sieht ferner Mittel vor, die ein falsches Einsetzen der Schaltungstafel in den Verbinder verhindern, während andererseits die Befestigung des Verbinders an der Schaltungstafel gesichert wird. Als ein solches wurde bereits der vorstehende Ansatz beschrieben, der ein falsches Anbringen des Kantenverbinders an einer Schaltungstafel verhindert. Um ein falsches Anbringen der Schaltungstafel am Verbinder zu verhindern, wird üblicherweise am ebenen Anschlußglied 133 der Schaltungstafel 132 ein Ausschnitt 134 vorgesehen, und in die Kammer des Verbinders wird anstelle eines Kontaktelementes ein Führungskeil eingesetzt, der dem Ausschnitt 134 entspricht. Werden in demselben Gerät mehrere Schaltungstafeln verschiedener Schaltungskreise verwendet, so muß für jede Schaltungstafel der Ort des Ausschnittes verändert werden. Dies stellt bei der Anfertigung des Verbinders eine sehr mühevolle Aufgabe dar und damit ein Hindernis für eine Massenproduktion. -,5

Die Fig. 11 und 13 zeigen einen erfindungsgemäßen Verbinder, der diesen herkömmlichen Nachteil nicht aufweist. Wie aus den F i g. 11 und 13zuersehen ist, ist eine Führungskeilnut 127 an der Innenseite der Trennwandungen 124* vorgesehen, die die Kontaktelemente 122 in den Kammern 123 des Halters voneinander trennen. An der Schaltungstafel 128, an der der Halter 121 angebracht ist, sind Löcher 130 zum Herstellen von Lötverbindungen mit den Anschlußgliedern 129 der Kontaktelemente 122 sowie ein Führungskeilloch 131 zum Befestigen des Führungskeils 125 vorgesehen. Das Führungskeilloch 131 wird zuvor an derjenigen Stelle vorgesehen, die dem Ausschnitt 134 am ebenen Anschlußteil 133 der Schaltungstafel 132 entspricht. Der Führungskeil besteht aus einem elastischen Material und weist einen vorstehenden Ansatz 137 zum Befestigen des Führungskeils in der Führungskeilnut 127, einen Schenkelteil 138 und einen Befestigungsteil 139 auf, wie in der Fig. 13 dargestellt. Aufgrund seiner Elastizität kann der Führungskeil 125 mühelos in die Führungskeilnut 127 eingesetzt werden und wird an der Schaltungstafel 128 durch das Führungskeilloch 131 hindurch mit dem Befestigungsteil 139 befestigt. Durch Löten kann der Führungskeil 125 noch fester an der Schaltungstafel 128 angebracht werden.

Mit Hilfe des beschriebenen Verbinders kann der Halter 121 an der Schaltungstafel 128 mühelos dadurch angebracht werden, daß der Führungskeil 125 in die Führungskeilnut 127 eingesetzt wird. Selbst wenn der Ort und die Anzahl der Führungskeile weitgehend veränderlich sind, so können doch Verbinder derselben Art verwendet werden, so daß die Fertigung der Verbinder vereinfacht werden kann.

Es ist ferner möglich, die Kammer 123 für das Kontaktelement 122 als Führungskeilnut zu verwenden. In diesem Falle besteht der oben beschriebene Vorteil nicht. Diese Maßnahme bietet jedoch andere Vorteile, die natürlich auch dann bestehen, wenn die Führungskeilnut an der Trennwandung vorgesehen wird. Da der Ort des Führungskeils bestimmt wird von dem zuvor an der Schaltungstafel 128 vorgesehenen Loch 131, so kann der Führungskeil niemals falsch eingesetzt werden. Die Befestigung des Halters an der Schaltungstafel wird durch den Führungskeil verbessert, so daß der herkömmliche Flansch weggelassen werden kann. Hierbei wird das Befestigen des Verbinders vereinfacht und die ausnutzbare Fläche der Schaltungstafel vergrößert. Wird der Führungskeil aus einem elastischen Material, wie Kupfer, hergestellt, so kann der Führungskeil mittels einer das Loch durchziehenden P'.atticrur.g geerdet werden und als Abschirmung des Kontaktelementes dienen. Durch Löten kann der Führungskeil noch sicherer befestigt werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Steckverbinder für eine gedruckte Schaltungsplatte mit einem Haller mit einem Längsschlitz zur Aufnahme der Ilachen Schaltungsplatte und mit einer sich vom Längssch'iti aus in den Steckverbinder hinein erstreckenden Kammer, wobei die Kammer einen unteren Teil mit einem ein Loch aufweisenden horizontalen Boden einen oberen Teil, der sich seitwärts von dem unteren Teil von dem Längssci?litz weg erstreckt, und eine Vertiefung aufweist, die von dem oberen Teil der Kammer aus in den Halter hinein verläuft, wobei die Innenseite der Wandung zwischen der Vertiefung und der Kammer einen oberen Abschnitt und auf der der Vertiefung gegenüberliegenden Seite einen unteren Abschnitt besitzt, die Kammer und die Vertiefung durch eine Wandung getrennt sind, die Oberseite der Wandung den oberen Abschnitt auf der der Vertiefung zugewandten Seite besitzt, die gegeiiüberliegende Wandung der Vertiefung den unteren Abschnitt an seinem Boden besitzt und da·, untere Ende des Schlitzes einen -\nschlag darstellt zum Bestimmen der Tiefe, mit der die flache Schaltungsplatte in die Kammer eingesetzt wird, wobei mindestens ein balgenartiges, aus einem Federmetall bestehendes elektrisches Kontaktelement in der Kammer vorgesehen ist, das einen unteren sich durch das Loch im Boden erstreckenden Endteil, einen ersten, an einem Ansdtzteil befestigten gebogenen Teil mit einer umgekehrten U-Form im oberen Abschnitt der Kammer, f;inen zweiten, im unteren Abschnitt der Kammer mit nach oben offener U-Form angeordneten gebogenen Teil, d;:r im Abstand vom Ansatzleil angeoulnet. an dem ersten gebogenen Teil befestigt ist und von letzterem in Richtung zum I angsschlitz hin i'inen iciibchen Abstand auf'-vcist, einen Kontaktabschnitt, der mit dem zweiten gebogenen 'leil verbunden ist und mit der Ilachen Schalungsplatte in Berührung bringbar ist. einen dritten gebogenen am Kontaktabschnitt befestigten Teil im oberen Abschnitt der Kammer über dem ersten gebogenen Teil und einen oberen Endteil aufweist, der an dem dritten gebogenen Teil befestigt ist und sich abwiirts in die Vertiefung hinein erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daf.i sich der Ansatzteil (22) des Kontaktelernentes (6) entlang des horizontalen Bodens (12) der Kammer (15) entfernt vom Längsschlitz (14) erstreckt, daß der Kontaktabschnitt ein gerader Teil (25) ist. der sich in cfcr Kammer (15) in der Nähe des Längsschlitzes (14) erstreckt, daß der dritte gebogene Teil (26) eine abwärts gerichtete U-Form aufweist, daß der obere Abschnitt des oberen FLndtcilcs in Eingriff mit dem oberen Abschnitt (29) der Wandung zwischen der Vertiefung (16) und der Kammer (15) steht, das unlere Ende des oberen Eindteils (27j auf einem Niveau angeordnet ist, das sich unterhalb der Mitte zwischen dem oberen Ende und dem unteren Ende des geraden Teiles (25) berindet und in Eingriff mit dem unteren Abschnitt (3Ü) der gegenüberliegenden Wandung der Vertiefung (16) steht, daß das. obere Ende des geraden Teiles (25) auf der gleichen odei nahezu auf dei gleichen Höhe angeordnet wie der obere Abschnitt (29) der Vertiefung (16) ist, und wobei das untere Ende des geraden Teiles (25) auf der gleichen oder nahezu der gleichen Höhe angeordnet ist wie der Boden des Schlitzes (14), so dali das obere Ende des geraden Teiles (25) durch den dritten gebogenen Teil (26) und das untere Ende des geraden Teiles (25) durch den ersten und den zweiten gebogenen Teil (23, 24)

κι gehalten ist, daß die Kammer (15) eine derartige Abmessung senkrecht zu dem geraden Teil (25) besitzt, daß, wenn die flache Schaltungsplatte (7) in die Kammer (15) eingesetzt ist, der gerade Teil (25) in Querrichtung ausreichend weit bewegbar ist, um den ersten und zweiten gebogenen Teil (23, 24) sich auf eine Krümmung von mehr als i 80' biegen zu lassen, und daß dann der obere Abschnitt des oberen Endteiles (27) in Richtung auf die gegenüberliegende

3d Wandung der Vertiefung (16) bewegbar ist, die den unteren Abschnitt (30) aufweist.

2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (11; oder 52) drei Schenkel (54, 54a, 54b) besitzt, und zwar an je-

r> dem Ende und in der Mitte des Bodens je einen Schenkel und daß die Schenkel (54, 54a, 54fc) sich vertikal zur Längsrichtung des Halters (11; oder 52) erstrecken und gleiche Länge aufweisen.

3. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch jo gekennzeichnet, daß Kontaktelemente (102) eine Anzahl Klemmen (103) aufweisen, die vom Boden des Halters zum Tauchlöten vorragen, daß die Klemmen (103) in zwei Reihen (104a, 1046) am Boden des Halters angeordnet sind und sich in

j--, Längsrichtung des letzteren erstrecken, daß die Klemmen der einen Reihe in Längsrichtung von den Klemmen der anderen Reihe zwecks Bildung eines Zwischenraumes zum Anbringen einer leitenden Folie (112) um jedes Loch (9; oder 110)

M) in einer Leiterplatte (8; oder 53; oder 109), auf der die Verbindungsklemme (5; oder 101) anzubringen ist, versetzt sind und mit den Klemmen (103) des Kontaktelementes (102) korrespondieren, und daß der Halter zum Einführen in ein Loch

_v> (111) in der Leiterplatte (8; oder 52; oder 109) zwecks Ausschaltung eines unkorrekten Anbringens der Verbindungsklemme (5; oder 110) am Boden einen Vorsprung (108) aufweist, der zwischen dem Mittelschenkelteil (54; oder 106) und

-,ο einem der Endschenkelteile (54o; 54fr; oder 105) sowie seitlich von den Reihen (104a, 104fr) der Klemme (103) angeordnet ist.

4. Steckverbinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter zwei Aussparun-

_Vy gen (59) aufweist, die nahe der Mitte zwischen dem Mittelschenkelteil (54) und dem einen Endschenkelteil (54ö) bzw. dem Mittelschenkelteil (54) und dem anderen Endschenkelteil (54fr) vorgesehen sind, und daß in den Aussparungen (59)

_M) zwei Befestigungsschenkel (55) aus einem elastischen Material vorgesehen sind, die jeweils an dem unteren Teil Befestigungselemente zum Durchführen durch Einspannlöcher (56) in der Leiterplatte (8; oder 53) zwecks Befestigung der Ver-

„-, bindungsklemme (5; oder 51) an letzterer angeordnet sind.

5. Steckverbinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (11; oder 121)

eine Anzahl Kammern (15.; oder 123) aufweist, da sich der Längsschlitz (14) durch die Kammern (15; oder 123) erstreckt, daß die Kammern trennende Zwischenwände (17; oder 124) vorgesehen sind, daß sich in jeder Kammer ein Kontaktelement (6; oder 122) befindet, Caß der Halter (11; oder 121) eine sich durch ihn erstreckende Führungskeilnut (127) aufweist, in der ein Führungskeil (125) aus elastischem Material angeordnet ist, der sich durch ein in der Leiterplatte (8; oder 128), auf der die Verbindungsklemme anzubringen ist, befindliches Fühmngskeilloch (131) zu erstrecken vermag, das mit der Führungskeilnut (127) zwecks Ausschaltung eines unkorrekten Anbringens der Verbindungsklemme an der Leiterplatte (8; oder 128) fluchtet, daß der Führungskeil (125) für seine Befestigung in der Führungskeilnut (127) einen Ansatz (137) aufweist, daß ein Schenkelteil (138) vom Boden des Halters (11; oder 121) hervorragt, und daß an dem Schenkel (138) ein durch das Führungskeilloch (131) steckbarer Befestigungsteil (139) zum Befestigen des Führungskeils 125 an der Leiterplatte (8; oder 128) vorgesehen ist.

6. Steckverbinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungskeilnut (127) in einer der Zwischenwände (124) vorgesehen ist.

7. Steckverbinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine der zur Aufnahme der Kontaktklemme (122) dienenden Kammer (123) die Führungskeilnut (127) bildet.