DE2409075A1

DE2409075A1 - Elektrischer verbinder

Info

Publication number: DE2409075A1
Application number: DE2409075A
Authority: DE
Inventors: John William Anhalt; David Samuel Goodman
Original assignee: Deutsche ITT Industries GmbH
Current assignee: TDK Micronas GmbH
Priority date: 1973-02-28
Filing date: 1974-02-26
Publication date: 1974-08-29
Also published as: US3815077A; CA994444A; FR2219609B3; FR2219609A1; JPS5041080A; IT1021533B; AU6540574A; GB1435472A

Description

DEUTSCHE ITT INDUSTRIES GMBH

J.W.Anhalt-D.S.Goodman 3Λ-5

Elektrischer Verbinder

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Verbinder zur Befestigung an einer Montageplatte, bestehend aus einem mit Kontaktelementen bestückten Gehäuse, dessen Kammern mit zugeordneten Steckschützen .zur Aufnahme der Anschlüsse eines Schaltungselementes versehen sind.

Die Kammern bekannter elektrischer Verbinder der erwähnten Ausführung sind beispielsweise mit gabelförmigen Buchsenkontakten bestückt, in welche die Anschlüsse von Schaltungselementen eingesetzt werden, die abgewinkelt aus dem flachen Gehäuse des eine integrierte Schaltung enthaltenden ' Bausteins ragen. Jeder Buchsenkontakt ist mit einer Anschlußfahne versehen, die eine dem Querschnitt der Anschlußfahne entsprechende Öffnung im Boden der Kammer des Gehäuses durchsetzend an dessen Unterseite hervorsteht.

Die mit gedruckten Leitungszügen versehene Montageplatte weist deren Leiter durchsetzende Bohrungen auf, welche im selben Teilungsabstand angeordnet sind wie die aus den Kammern des Verbinders hervorstehenden Anschlußfahnen. Der Verbinder wird nun so auf die Montageplatte gesetzt, daß · dessen Anschlußfahnen durch die Bohrungen ragend, auf der die Leitungszüge aufweisenden Seite enden. Mit tels stehender Zinnwelle werden die Enden der Anschlußfahnen von den Buchsenkontakten mit den Leitern der Montageplatte verbunden.

25.2.1974, Ka/Ku ./.

4 Ö 9 8 3 5/0831 original inspected

J.W.Anhalt 14-5

Das Auswechseln eines schadhaft gewordenen Verbinders ist aber sehr umständlich und erfordert ein spezielles V7erkzeug> denn alle Lötverbindungen eines Verbinders müssen gleich-¹ zeitig gelöst werden bevor der Verbinder von der Montageplatte entfernt werden kann. Ein solche Spezialwerkzeug ist dort wo eine Reparatur erforderlich wird in der Regel aber nicht verfügbar. Selbst nach vorgenommenem Auslöten des Verbinders ist noch ein zeitaufwendiges Wieäerherstellen der öffliungen jeder Lötstelle erforderlich, bevor ein neuer Verbinder eingesefet und dessen Anschlußfahnen mit den Leitungszügen gelötet werden können.

Die geschilderten Schwierigkeiten sind der Anlaß nach einer anderen Lösung zu suchen. Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung einen an einer Montageplatte einfach befestigbaren elektrischen Verbinder zu schaffen, dessen Gehäuse mit Kontaktelementen bestückt ist, welche eine lötlose Verbindungsherstellung von Anschlüssen eines Schaltungselementes mit den gedruckten Leitern der Montageplatte gestatten. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die in den an der Unterseite offenen Kammern eingelagerten Kontaktelemente beim Einsetzen von ebenfalls an der Unterseite des Gehäuses angeordneten Zapfen in Bohrungen der Montageplatte eine federndjangedrückte Kontaktverbindung mit den Anschlüssen des Schaltungselementes und den Leitern der Montageplatte aufweisen.

Entsprechend einer Ausbildung des elektrischen Verbinders ist vorgesehen, daß jedes Kontaktelement aus einem geraden Verbindungsstück mit beidseitig je einem daran anschließenden Bogenteil besteht, die zusammen eine der Ziffe'r "9" entsprechende Konfiguration aufweisen.

-A

40983S/Ö831

J.W.Anhalt

Nach einer weiteren Ausbildung des elektrischen Verbinders weist das obere Bogenteil und das untere Bogenteil des Kontaktelementes den selben Radius auf.

Bei einer anderen Weiterbildung des elektrischen Verbinders ist das freie Ende des unteren Bogenteiles mit einer rechtwinklig nach außen gerichteten Abbiegung versehen.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des elektrischen Verbinders sind mehrere Kontaktelemente mit ihren freien Enden an einem abbrechbaren Träger streif en zusammenhängend jeweils einstückig aus Blech hergestellt.

Eine weitere Ausbildung des elektrischen Verbinders besteht darin, daß das Gehäuse des Verbinders mit mehreren in zwei parallelen Reihen angeordneten Kammern versehen ist.

Nach einer weiteren Ausbildung des elektrischen Verbinders enthalten die Seitenwände im Randbereich der Unterseite des Gehäuses auf die Kammern ausgerichtete Fenster.

Bei einer anderen Weiterbildung des elektrischen Verbinders stecken die.'.in die Kammern des Gehäuses eingesetzten Kontaktelemente mit den freien Enden ihrer unteren Bogenteile jeweils in einem Fenster.

Entsprechend einer weiteren Ausbildung des elektrischen Verbinders ist vorgesehen, daß die elektrische Verbindung zwischen dem Anschluß des Schaltungselementes und dem Kontaktelement mittels des gegen die Innenfläche der Kammer des Gehäuses gerichteten oberen Bogenteiles erfolgt, derart, daß der zwischen Innenfläche und oberem Bogenteil ein-,gesteckte Anschluß festgeklemmt ist.

409835/0831 /

J.W.Anhalt l4-5

Eine weitere Ausbildung des elektrischen Verbinders ist ferner dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Verbindung zwischen dem Kohtaktelement und dem Leiter der Montageplatte bei auf der Montageplatte festsitzendem Gehäuse dadurch geschieht, daß sich das freie Ende des Kontaktelementes an der oberen Kante des Fensters abstützend und das untere Bogenteil gegen den Leiter drückend angeordnet ist. .

Die mit dem elektrischen Verbinder erzielbaren Vorteile sind in der Beschreibung genannt. Die Beschreibung des erfindungsgemäßen Verbinders erfolgt anhand eines in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 ein Schaltungselement mit elektrischem Verbinder und einer Montageplatte vor der Verbindungsherstellung in perspektivischer Ansicht;

Fig. 2 den elektrischen Verbinder gemäß Fig. 1 in der Draufsicht;

Fig. 3 den elektrischen Verbinder der Fig. 1, teilweise geschnitten dargestellt,in der Seitenansicht;

409835/0831

J.W.Anhalt ]A-5

Fig. 4 den elektrischen Verbinder in der Darstellung entsprechend Schnittlinie 4-4 der Fig. J5;

Fig. 5 den in der Montageplatte befestigten elektrischen Verbinder mit einem eingesetzten Anschluß des Schaltungselementes, -teilweise quer^geschnitten dargestellt;

Fig. 6 das Gehäuse des elektrischen Verbinders vor dem Bestücken mit an einem Trägerstreifen hängenden Kontaktelementen von der· Unterseite her gesehen in perspektivischer Ansicht;

Fig. 7 ein Kontaktelement mit Trägerstreifen in der Seitenansicht.

409835/0831

In Fig. 1 ist der elektrische Verbinder mit 10 bezeichnet. Er dient zur Verbindungsherstellung eines Schaltungselementes 12 mit einer Montageplatte 14. Das Schaltungselement besteht aus einem flachen Gehäuse mit mehreren, jeweils an zwei gegenüberliegenden Schmalseiten gerade herausgeführten Anschlüssen 16, deren Enden abgebogen angeordnet sind. Das Schaltungselement 12 kann als integrierte Schaltung ausgebildet sein oder einen; anderen Schaltungsbaustein darstellen.

Dfe Montageplatte lK ist eine elektrische Leiter 17 aufweisende gedruckte Schaltungskarte mit einem Paar darin angeordneter Bohrungen 18. Obwohl nur zwei solcher Bohrungen dargestellt sind, können sofern gewünscht, natürlich noch zusätzliche Bohrungen vorgesehen werden. Der Verbinder 10, bzw. die Buchsenanordnung besteht aus einem im wesentlichen rechteckigen Gehäuse, welches vorzugsweise einstückig aus Kunststoff geformt wird. Die Seitenwände .des Gehäuses 20 sind mit 22 und die mit Abstand zu den Seitenwänden 22 dazwischen angeordnete Trennwand ist mit 24 bezeichnet. Querstege 26 und die Stirnwände 27 bilden zwei Reihen Kammern zur Aufnahme elektrischer Kontaktelemente ^0. Sofern gewünscht, kann das Gehäuse in Längsrichtung geteilt werden, wodurch zwei getrennte Leisten mit je einer Reihe Kontaktkammern entstehen. Diese getrennten Leisten können -aber in einfacher Weise wieder dadurch miteinander verbunden werden, daß.eine mit Zapfen versehene Leiste in entsprechende öffnungen der anderen Leiste klemmend eingreift.

Das Gehäuse 20 ist mit an seiner Unterseite hervorstehenden Zapfen Jl versehen mit denen es in die Bohrungen 18 der Montageplatte 14 eingesetzt wird. Die Zapfen 31 sind im Durchmesser etwas größer als die Bohrungen l8, hierdurch wird der das Gehäuse 20 auf der Montageplatte lh- haltende Festsitz geschaffen.

•A 409835/0831

J.W.Anhalt l4-5

Auf der Oberseite 34 des Gehäuses 20 sind Steckschlitze 32 angeordnet, die sich bis in die Kammern 28 erstrecken. Jede Kammer 28 ist ferner mit einer Öffnung 36 versehen, die sich an der Unterseite 37 des Gehäuses 20 befindet, so daß die Kammer 28 an der unteren Fläche 38 des Gehäuses 20 offen endet. Die Anordnung des Teilungsabstandes der Kammern 28 voneinander ist einerseits dem der Anschlüsse 16 des Schaltungselementes entsprechend gewählt und andererseits auf die Leiter 17 der Montageplatte l4 ausgerichtet.

Die in die beiden Reihen Kammern 28 eingesetzten Kontaktelemente 30 sind in ihrer Form gleich aber spe|igelbildlich zueinander angeordnet, wie dies insbesondere die Fig. 4 zeigt. Die Kontaktelemente 30 werden aus federndem Metallband hergestellt und in die gewünschte Form gebogen. "Jedes Kontaktelement 30 weist ein gerades Verbindungsstück 4o auf, das mit einem oberen Bogenteil 42 sowie einem unteren Bogenteil 44 verbunden ist. Das obere Bogenteil 42 ist mit seinem freien Ende 46 in Richtung auf das Verbindungsstück 4o zurückgebogen angeordnet. Das untere Bogenteil 44 jedes Kontaktelementes 30 erstreckt sich vom unteren Ende des Verbindungsstückes 4o ausgehend bis über die Öffnung 36 auf der Unterseite 37 des Gehäuses 20. Wie ersichtlich, weist das Kontaktelement 30 im wesentlichen die Form der Ziffer "9" auf, wobei die Radien R und R¹ vom oberen und unteren Bogenteil 42, 44 gleich sind.

In Fig. 4 ist der Verbinder 10 dargestellt, bevor er auf der Montageplatte l4 befestigt wird. Das untere Bogenteil 44 jedes in die Kammer 28 eingesetzten Kontaktelementes 30 ragt dabei über die untere Fläche 38 des Gehäuses 20 hinaus. Die freien Enden 48 der unteren Bogenteile 44 weisen in dieser Lage horizontale Abbiegungen auf, mit denen sie in

409835/0831

Anhalt 14-5

Fenstern 50 stecken, welche so in den Seitenwänden 22 des Gehäuses 20 angeordnet sind, daß jeder Kammer 28 ein Fenster 50 zugeteilt ist. Das Verbindungsstück 40 jedes Kontaktelementes 30 liegt dabei mit seiner Außenfläche 52 an der die Kammer 28 begrenzenden Trennwand 24 an. Das obere Bogenteil 42 des Kontaktelementes 30 stößt in dieser Lage gegen die Deckelfläche 54, welche die Kammer 28 an der Oberseite 34 des Gehäuses 20 verschließt. Der Kontaktteil 56 des oberen Bogenteiles 42 drückt gleichzeitig gegen die von der Seitenwand 22 des Gehäuses 20 gebildete Innenfläche 6o innerhalb der Kammer 28. Das Kontaktteil 56 besteht aus einer linsenförmig hervortretenden Durchdrückung, die für einen hohen und gleichmäßigen Druck zwischen dem Kontaktelement und den Anschlüssen 16 des Schaltungselementes 12 sorgt. Das Kontaktteil 58 des unteren Bogenteiles 44 ist mit der gleichen Durchdrückung versehen, welche zur Kontaktgabe mit dem Leiter 17 auf der Montageplatte 14 dient. Das freie Ende 48 des unteren Bogenteiles 44 greift in das Fenster 50 wo es sich auf der unteren Seite abstützt und das Kontaktelement 30 in dem Verbinder 10 festlegt.

Die Kontaktelemente J50 selbst sind aus Blech, wie beispielsweise Phosphorbronze hergestellt und mit einem Trägerstreifen 62 verbunden. Bei der Herstellung werden sie zunächst ausgestanzt und anschließend in die Form gebogen, wie sie in der Fig. 7 dargestellt ist, wobei die Kontaktelemente zunächst mit dem Trägerstreifen 62 verbunden bleiben. Damit die Kontaktelemente 30 nach dem teilweisen Einsetzen in die Kammern 28 von dem Trägerstreifen 62 getrennt werden können, ist eine die Materialstärke verringernde Kerbe 64 als Sollbruchstelle zwischen dem Kontaktelement 30 und dem Trägerstreifen 62 angeordnet.

409835/0831

J.W.Anhalt l4~5

Das Einsetzen der Kontaktelemente JO in die Kammern 28 des Verbinders 10 geschieht nach Drehung des Gehäuses 20 wobei seine Unterseite,wie die Fig. 6 zeigt, nach oben weist. In dieser Lage des Gehäuses 20 werden die mit dem Trägerstreifen 62 verbundenen Kontaktelemente 30 über den öffnungen 36 positioniere; Mittels eines geeigneten Werkzeuges (nicht dargestellt), welches auf die unteren Bogenteile 44 gesetzt wird, können die Kontaktelemente 30 soweit in die Kammern 28 eingedrückt werden bis der Trägerstreifen 62 auf der unteren Fläche 58·des Gehäuses 20 zur Auflage kommt.

Jetzt wird der Trägerstreifen 62 an den Kerben 64 abgebrochen. Gleichzeitig federn die nun freien Enden 48 der Kontaktelemente 30 gegen eine von der Seitenwand 22 unten ins Innere der Kammer 28 führende Schräge 66.. Durch ein vom Werkzeug weiter anhaltend auf die Kontaktelemente 30 ausgeübten Druck werden sie vollständig in die Kammern 28 eingesetzt. Hierbei schnappen die freien Enden 48 in die Fenster 50 und legen die Kontaktelemente 30 in den Kammern 28 fest.

Danach wird der Verbinder 10 wieder umgedreht und durch Eindrücken in die Bohrungen l8 der Montageplatte 14 auf dieser befestigt, wie Fig. 5 zeigt. Wenn der Verbinder 10 an der Montageplatte 14 ausgerichtet befestigt ist, drücken die Kontaktteile 58 der unteren Bogenteile 44 auf die Lei-' ter 17 und ihre freien Enden 48 stützen sich an den Oberkanten der Fenster 50 ab.

Es sei bemerkt, daß die Kontaktteile 56 der oberen Bogenteile 42 jedes Kontaktelementes 30 gegen die Wandungen der

•A 409835/0831

Steckschlitze 32 gerichtet sind, so daß beim Einsetzen der Anschlüsse 16 des Schaltungselementes 12 in die Steckschlitze 32, diese Anschlüsse ΐβ mit den Kontaktteilen 56 so in Eingriff gelangen, wie dies:Mn der Fig. 5 dargestellt ist. Stekken die Anschlüsse lö in den Schlitzen 32, sind die freien Enden 46 der oberen Bogenteile 42 in Richtung Verbindungsstücke 40 zurückgefedert.

Die Kontaktelemente 30 können einfach und schnell in dem Gehäuse 20 des Verbinders 10 befestigt werden und die Kontaktgabe mit den Leitern 17 der Montageplatte 14 ist ohne Löten oder anderer sonst nötiger Verbindungstechniken herstellbar. Deshalb sind die Fertigungskosten gering und Probleme des Lösens gelöteter Anschlüsse entfallen hier. Ferner ist der Verbinder 10 selbst auf einfache Weise dadurch an der Montageplatte 14 befestigbar, daß seine Zapfen 31 nur in die Bohrungen 18 eingedrückt werden und sich darin selbst festklemmend halten. Sofern das Auswechseln von Kontaktelementen 30 eines Verbinders 10 vorgenommen werden soll, so ist dazu lediglich nur ein einfaches, mit im Abstand angeordneten Zinken versehenes Werkzeug (nicht dargestellt) notwendig. Die Zinken dieses Werkzeuges werden in die Fenster 50 eingeschoben, wobei sie die freien Enden 48 der Kontaktelemente zurückdrücken, welche dadurch entriegelt sind und somit aus den Kammern 28 entfernt werden können. Da sich schließlich die Kontaktelemente. 30 durch eine einfache Konfiguration auszeichnen, sind sie besonders kostengünstig herstellbar.

10 Ansprüche

3 Bl. Zeichnungen

409835/0831

Claims

J.W.Anhalt l4-5

Patentansprüche

l.J Elektrischer Verbinder zur Befestigung an einer Montage- wS platte, bestehend aus einem mit Kontaktelementen bestückten Gehäuse, dessen Kammern mit zugeordneten Steckschützen zur Aufnahme der Anschlüsse eines Schaltungselementes versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die in den an der Unterseite (37) offenen Kammern (28) eingelagerten Kontaktelemente (30) beim Einsetzen von ebenfalls an der Unterseite (37) des Gehäuses (20) angeordneten Zapfen (3I) in Bohrungen (l8) der Montageplatte (3.4) eine federnd angedrückte Kontaktverbindung mit den Anschlüssen (l6) des Schaltungselementes (12) und den Leitern (17) der Montageplatte (l4) aufweisen.
2. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kontaktelement (30) aus einem geraden Verbindungsstück (4o) mit beidseitig je einem daran anschließenden Bogenteil (42, 44) besteht," die zusammen eine der Ziffer "9" entsprechende Konfiguration aufweisen.
3. Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Bogenteil (42) und

- das untere Bogehteil (44) des Kontaktelementes (30) den selben Radius (R, R¹) aufweist.

.
4. Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende (48) des unteren Bogenteiles (44) mit einer rechtwinklig nach außen gerichteten Abbiegung versehen ist.

25.2.1974, Ka/Ku - ./.

409835/0831
5. Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichhet, daß mehrere Kontaktelemente (30) mit ihren freiem 1 Enden (48) an einem .abbrechbaren Trägerstreifen (62) zusammenhängend jeweils einstückig aus Blech hergestellt sind.
6. Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (20) des Verbinders (10) mit mehreren in zwei parallelen Reihen angeordneten Kammern (28) versehen ist.
7. Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis £>, dadurch gekennzeichnet, daß de Seitenwände (21) im Randbereich der Unterseite (3-7) des Gehäuses (20) auf die Kammern (28) ausgerichtete Fenster (50) enthalten.
8. Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Kammern (28) des Gehäuses (20) eingesetzten Kontaktelemente (30) mit den freien Enden (48) ihrer unteren Bogenteile (44) jeweils in einem Fenster (50) stecken.
9. Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Verbindung zwischen dem Anschluß (l6) des Schaltungselementes (12) und dem Kontaktelement (30) mittels des gegen die Innenfläche (60) der Kammer (28) des Gehäuses (20) gerichteten oberen Bogenteile s (42) erfolgt, derart, daß der zwischen Innenfläche (60) und oberem Bogenteil (42)-eingesteckte Anschluß (l6) festgeklemmt ist.

409835/0831
10. Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Verbindung zwischen dem Kontaktelement (30) und dem Leiter (17) der Montageplatte (14) bei auf der Montageplatte (l4) festsitzenden Gehäuse (20) dadurch geschieht, daß sich das freie Ende (48) des Kontaktelementes (50) an der oberen Kante des Fensters (50) abstützend und das untere Bogenteil (44) gegen den Leiter (17) drückend angeordnet ist.

409835/08