DE2953305C1

DE2953305C1 - Steckverbindervorrichtung fuer ein Paar Leiterplatten

Info

Publication number: DE2953305C1
Application number: DE2953305A
Authority: DE
Inventors: Kyoichiro Kawano; Teruo Tokorozawa Saitama Murase; Akiyoshi Kawasaki Kanagawa Oshitani
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1978-10-31
Filing date: 1979-10-29
Publication date: 1983-08-25
Also published as: JPS5727592B2; US4352533A; ES485515A0; DE2953305A1; ES8100558A1; AU516305B2; CA1119265A; WO1980001022A1; AU5196479A; JPS5560284A

Description

Die Erfindung betrifft eine Steckverbindervorrichtung für ein Paar Leiterplatten nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, die beispielsweise an Einsätzen in Apparaten der Fernmeldetechnik angebracht sind. Eine solche Steckverbindervorrichtung ist aus der US-PS39 63 317bekannt.

Bekannt sind auch Steckverbindervorrichtungen zum w) Verbinden von Leiterplatten mit einer Rückplatte oder Rückwand eines Einsatzes, der üblicherweise ein gehäuseförmiger Rahmen ist. In einer bekannten Steckverbindervorrichtung sind eine Reihe von ersten festen Steckverbindern an einem Ende einer Leiterplat- fe5 te, die elektrisch mit einer Rückwand verbunden werden soll, und eine Reihe von zweiter, festen Steckverbindern auf einer Fläche der Rückwand, die dem einen Ende der Leiterplatte gegenüberliegt, vorgesehen, so daß beim Einsetzen der Leiterplatte in den Einsatz in Richtung der Rückwand die Verbinder der Leiterplatte mit den entsprechenden Verbindern der Rückwand in einer sogenannten »Einsteck«-Methode in Eingriff kommen und verbunden werden können.

Die Packungsdichte von Leiterplatten erhöht sich laufend, was zu einem Anstieg der Zahl der Eingangsund Ausgangssignale und somit zu einem Anstieg der Zahl der Stifte oder Anschlüsse eines Steckverbinders führt. Als Ergebnis kann die erhöhte Zahl von Verbinderstiften oder Verbinderanschlüssen nicht an einem Ende der Schaltungsplatte angeordnet werden. Um dieses Problem zu lösen, ist eine Leiterplatte vorgeschlagen worden, die an ihren gegenüberliegenden Enden mit Reihen von festen Steckverbindern versehen ist. Der Anordnung einer solchen Leiterplatte folgt die Anordnung eines Paars von Leiterplatten, die bezüglich der Rückwand identisch sind und die Mutterplatten genannt werden, die zu den gegenüberliegenden Enden der zuerst genannten Leiterplatte gegenüberliegend angeordnet sind, die üblicherweise als Karte oder Tochterplatte zur Unterscheidung von der Mutterplatte bezeichnet wird.

Bei einer bekannten Steckverbindervorrichtung zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen einer Mutterplatte und einer Karte sind jedoch die Verbindungs- und Trennvorgänge relativ schwierig und können nicht leicht ausgeführt werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine Steckverbinderanordnung für ein Paar Leiterplatten zu schaffen, die leicht und zuverlässig die Verbindung zwischen den Leiterplatten und die Trennung ausführen kann.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs 1. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Gemäß der Erfindung kann eine Karte mit Verbindern an ihren gegenüberliegenden Enden leicht mit einem Paar im Abstand angeordneter stationärer Mutterplatten verbunden werden, von denen jede Steckverbinder jeweils entsprechend den Steckverbindern der Karte aufweist.

Die Erfindung wird beispielhaft anhand der Zeichnung beschrieben, in der ist

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht von Mutterplatten und mittels einer Steckverbindervorrichtung nach der Erfindung daran angebrachter Karten,

F i g. 2 ein vergrößerter Querschnitt einer Steckverbindervorrichtung nach der Erfindung,

F i g. 3 ein der F i g. 2 entsprechender Querschnitt, der eine unterschiedliche Stellung des einen festen Steckverbinders zeigt,

Fig.4 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer Steckverbindervorrichtung mit einem Schieber gemäß der Erfindung,

F i g. 5A bis C schematische Draufsichten eines Teils des Schiebers in verschiedenen Stellungen und

Fig.6 eine vergrößerte perspektivische Ansicht einer Abwandlung des in F i g. 4 gezeigten festen Steckverbinders.

Gemäß F i g. 1 sind mehrere Leiterplatten 2, die »Karten« genannt sind (nur zwei Karten sind dargestellt), zwischen ein Paar gegenüberliegender Leiterplatten 1 und Γ, die »Mutterplatten« genannt sind, längs der durch den Pfeil bezeichneten Richtung eingesetzt. Die horizontalen Karten 2 sind in einem Mehrschichtaufbau zwischen den vertikalen Mutterplatten 1 und Γ

angeordnet. Jede Karte 2 kann elektrisch an ihren gegenüberliegenden Enden mit entsprechenden Mutterplatten 1 und Γ mittels einer Steckverbindervorrichtung 3 in einem sogenannten »Einsteck«-Aufbau verbunden sein.

Einzelheiten der Steckverbindervorrichtung 3 sind in den F i g. 2 und 3 dargestellt. Jede Karte 2 hat an ihren gegenüberliegenden Enden (in den F i g. 2 und 3 ist nur ein Ende dargestellt) eine Reihe von festen Steckverbindern 4 längs den Kanten der Enden der Karte. Jeder ι ο Verbinder 4 enthält eine Isolierabdeckung 7, die wenigstens einen Anschluß 8 aufweist. Vier Anschlüsse 8 (nur zwei sind dargestellt) sind für jeden Verbinder 4 bei der dargestellten Ausführungsform vorgesehen und springen nach außen vor. Jede Mutterplatte ί (V) hat auch an ihrer inneren Fläche eine Reihe von Verbindern 5, so daß die Verbinder 5 den Verbindern 4 der Karte 2 entsprechen. Jeder Verbinder 5 enthält einen Isolierkörper 9, der vorragende Anschlüsse 10 aufweist, deren Zahl gleich der Zahl der entsprechenden Anschlüsse 8 ist. Die sich horizontal erstreckenden Anschlüsse 8 der Verbinder 4 sind in Ausrichtung mit den sich horizontal erstreckenden entsprechenden Anschlüssen 10 der Verbinder 5. Die Anschlüsse 10 sind länger als die Anschlüsse 8. Die Anschlüsse 8 und 10 sind elektrisch jeweils mit den Karten 2 und den Mutterplatten 1 und V verbunden.

Ein verschiebbarer Zwischensteckverbinder 6 ist zwischen den Verbindern 5 und 4 vorgesehen und ist verschiebbar an einem der Verbinder 5 oder 4, beispielsweise dem Verbinder 5, angebracht. Jeder Verbinder 6 enthält ein Gehäuse 11, das Löcher 14 mit Einführungsöffnungen 12 und 13 aufweist, die jeweils den Anschlüssen 10 und 8 entsprechen. In jedem Loch 14 sind zwei Federkontakteinrichtungen 17 angeordnet, r> von denen jede aus zwei Federkontaktelementen 15 und 15' oder 16 und 16' besteht. Der Verbinder 6 kann elektrisch mit den entsprechenden Verbindern 5 verbunden und von diesen bewegbar gehalten sein, indem die Anschlüsse 10 im Einsteck-Verfahren in die ■»<) entsprechenden Einführungsöffnungen 12 und zwischen die gegenüberliegenden Kontaktelemente 15, 15' und 16,16' eingesetzt sind. Die Anschlüsse 10 können immer mit den Kontaktelementen 15 und 15' auch in der Betriebsstellung des Verbinders 6, die in Fig. 3 dargestellt ist, verbunden sein. Die Betriebsstellung des Verbinders 6 wird nachfolgend im einzelnen beschrieben.

Wenn der Verbinder 6 sich in der Nichtbetriebsstellung befindet, siehe F i g. 2, und nahe dem Verbinder 5 ">·> angeordnet ist und nur mit dem Verbinder 5 verbunden ist, befindet sich der Verbinder im Abstand von dem Verbinder 6 und ist demgemäß gegenüber dem Verbinder 6 frei, so daß die Karte 2 zwischen die gegenüberliegenden Verbinder 4 und 5 ohne Unterbre- r> chung des Verbinders 6 eingesetzt und angeordnet werden kann.

Wenn die Karte 2 in eine vorbestimmte Stellung zwischen den Mutterplatten 1 und Γ bewegt wird, wird der Verbinder 6 dann aus der in F i g. 2 dargestellten feo Nichtbetriebsstellung in die in F i g. 3 dargestellte Betriebsstellung verschoben, um eine elektrische Verbindung zwischen den Mutterplatten und der Karte herzustellen. Wenn der Verbinder 6 zu dem Verbinder 4 der Karte 2 bewegt wird, kommen die Anschlüsse 8 in entsprechende Einführungsöffnungen 13 vor der Trennung der Anschlüsse 10 von den Kontaktelementen 16 und 16', wodurch ein Schrägstellen des Verbinders 6 während dessen Verschiebung verhindert wird. Wenn das Gehäuse 11 des Verbinders 6 in die Isolierabdekkung 7 des Verbinders 4 eingepaßt ist, sind die Anschlüsse 8 zwischen den Kontaktelementen 16 und 16' angeordnet, siehe F i g. 3. Die elektrische Verbin dung zwischen der Karte und den Mutterplatten 1 und Γ kann auf diese Weise mittels des Verbinders 4, des Verbinders 6 und des Verbinders 5 im Einsteck-Verfah ren hergestellt werden.

Wenn der Verbinder 6 zu dem Verbinder 5 aus der in F i g. 3 dargestellten Stellung verschoben wird, werden die Kontaktelemente 16 und 16' von den Anschlüssen 8 getrennt, so daß der Verbinder 6 wieder in die F i g. 2 gezeigte Nichtbetriebsstellung gebracht wird und somit die Verbindung zwischen der Karte 2 und den Mutterplatten 1 (V) unterbrochen wird.

Die Bewegung der zwischen der Mutterplatte 1 und der Karte 2 angeordneten Verbinder 6 ist umgekehrt zu der Bewegung der zwischen der Mutterplatte V und der Karte 2 angeordneten Verbinder 6.

Um die Aufgabe der Erfindung zu lösen, können ein einziger Verbinder 4, ein einziger Verbinder 5 und ein einziger Verbinder 6 vorgesehen werden.

In der Praxis sind üblicherweise eine große Anzahl von Verbindern 4 und 5 jeweils auf der Karte 2 und den Mutterplatten 1 und Γ vorgesehen. Diese praktische Ausführungsform ist in Fig.4 gezeigt. Fig.4 zeigt einen Schieber 20, der bewirkt, daß die Verbinder 6 in einer Richtung senkrecht zur Richtung der Gleitbewegung des Schiebers 20 verschoben werden.

Der Schieber 20 enthält ein Paar langgestreckter Platten 31 und 33, die voneinander im Abstand angeordnet sind und die fest mittels Endabstandsstükken 35 miteinander verbunden sind. Die Platten 31 und 33 liegen sich in solcher Weise gegenüber, daß sie eine Spiegelbildbeziehung haben. Die Platten 31 und 33 erstrecken sich parallel zu den Reihen der Verbinder 4 und 5.

Die Platten 31 und 33 sind jeweils an ihren Außenflächen mit langgestreckten Mittelvorsprüngen 21 (von denen nur einer in F i g. 4 dargestellt ist), die sich längs der Länge der Platten 31 und 33 erstrecken, und an ihren Innenflächen mit Führungsnuten 24 versehen. Die Vorsprünge 21 der oberen Platte 31 und der unteren Platte 33 passen in langgestreckte Führungskanäle 23 von Führungsblöcken 22, die jeweils über und unter den oberen und unteren Platten 31 und 33 angeordnet sind. Als Ergebnis kann der Schieber 20 auf den und längs der oberen und unteren Führungsblöcke 22 nur in Längsrichtung des Schiebers 20 gleiten. Um den Schieber 20 zu verschieben, ist es nicht immer notwendig, die oberen und unteren Führungsblöcke 22 vorzusehen, vielmehr kann nur einer der Führungsblökke vorgesehen werden. Die Führungsblöcke 22 können an einer (nicht dargestellten) Rahmenvorrichtung befestigt und von dieser gehalten sein.

Zwischen den beiden Platten 31 und 33 ist eine Reihe von Verbindern 6 angeordnet, von denen jeder ein Paar oberer und unterer Vorsprünge oder Stifte 19 aufweist, die in Eingriff mit den Führungsnuten 24 der oberen und unteren Platten 31 und 33 sind oder in diese eingepaßt sind. Jeder Verbinder 6 hat auch obere und untere Vorsprünge 25, die in einen Stützblock 26 eingepaßt und in diesem geführt sind, der zwischen den Platten 31 und 33 angeordnet ist und der an der (nicht dargestellten) Rahmenvorrichtung befestigt werden kann. Der Stützblock 26 hat eine Reihe von oberen und unteren kammförmigen Zähnen 36, die eine Reihe von

Führungsnuten 27 begrenzen, in welche die oberen und unteren Vorsprünge 25 der entsprechenden Verbinder 6 gleitbar eingepaßt sind. Aufgrund des Eingriffs der Vorsprünge 25 in die Führungsnuten 27, die sich senkrecht zur Länge der Gleiteinrichtung 20 erstrecken, können sich die Verbinder 6 nur in einer Richtung senkrecht zur Richtung der Gleitbewegung des Schiebers 20 bewegen.

Jede Führungsnut 24 besteht aus zwei Zweignuten 24a und 24b, die sich parallel zur Länge der Platte 31 oder 33 erstrecken, und einer schrägen Zweignut 24c, die zwischen den Zweignuten 24a und 246 angeordnet und mit diesen verbunden ist. Aufgrund der schrägen Nuten 24c, in welche die Vorsprünge 19 der Verbinder 6 eingepaßt sind, bewirkt die Gleitbewegung des Schiebers 20 in den durch den Pfeil in F i g. 4 angegebenen Richtungen, daß sich die Verbinder 6 in einer Richtung senkrecht zu der zuerst erwähnten Richtung bewegen.

Die Verbinder 6 sind vorzugsweise in mehrere Gruppen, beispielsweise drei Gruppen, geteilt, von denen jede mehrere Verbinder 6 zum Zwecke der Verringerung der Kraft aufweist, die erforderlich ist, um den Schieber 20 zu verschieben, d. h. der Kraft, die erforderlich ist, um die Verbinder 6 zu bewegen. Der Teilung der Verbinder 6 in drei Gruppen folgt die jeweilige Teilung der Verbinder 4 und 5 und des Stützblocks 26 in drei entsprechende Gruppen. Des weiteren sind drei Führungsnuten 24 auf den Platten 31 und 33 vorgesehen, wobei jede Nut aus drei Zweignuten 24a, 24b und 24c besteht und jeder Gruppe der Verbinder 6 entspricht. Bei der dargestellten Ausführungsform in den F i g. 5A bis C enthält jede Gruppe der Verbinder 6 acht Verbinder.

Wenn die Verbinder 6 sich in dem in F i g. 2 dargestellten Nichtbetriebszustand befinden, sind die Vorsprünge 19 der Verbinder 6 alle in den Zweignuten 24a angeordnet, siehe F i g. 5A. Danach wird der Schieber 20 in Längsrichtung und auf den Führungskanälen 23 in der durch den Pfeil in F i g. 5B angegebenen Richtung bewegt, um die Verbinder 6 in einer Richtung senkrecht zur Bewegungsrichtung des Schiebers zu verschieben, um eine elektrische Verbindung zwischen der Karte 2 und den Mutterplatten 1 oder Y herzustellen. Während der Bewegung des Schiebers 20 kommen die Vorsprünge 19, die in den Nuten 24a angeordnet worden sind, aufeinanderfolgend in die schiefen Nuten 24c, siehe F i g. 5B. Eine weitere Bewegung des Schiebers 20 bewirkt, daß die Vorsprünge 19 in den in Fig.5C dargestellten Betriebszustand gebracht werden, in dem die Vorsprünge 19 in den Nuten 24b angeordnet sind. Wenn die Vorsprünge 19 in die in F i g. 5C gezeigte Stellung kommen, d. h. wenn die Verbinder 6 in die in F i g. 3 dargestellte Stellung kommen, ist die Karte 2 elektrisch mit der Mutterplatte 1 und/oder Γ verbunden.

Wenn der Schieber 20 von der in Fig. 5C dargestellten Stellung in die in Fig.5A dargestellte Stellung bewegt wird, werden die Verbinder 6 von der in F i g. 3 dargestellten Stellung in die in F i g. 2 dargestellte Stellung bewegt, so daß die Karte 2 leicht von der Mutterplatte 1 und/oder Γ getrennt werden kann. Da die Karte 2 von den Verbindern 6 gelöst ist, kann sie somit notwendigenfalls von der Rahmenvorrichtung entfernt werden.

Da die Verbinder 6 und demgemäß deren Vorsprünge 19 in beispielsweise drei Gruppen geteilt sein können und da jede Gruppe der Vorsprünge 19 individuell durch eine entsprechende Gruppe der drei Nuten 24 bewegt werden kann, verringert sich die Kraft, die auf den Schieber 20 ausgeübt werden soll, um die Verbinder 6 zu bewegen, im Vergleich zu der Kraft, die erforderlich ist, um alle Verbinder 6 gleichzeitig mittels der Anordnung einer einzigen Nut 24 zu bewegen.

Bei der abgeänderten, in F i g. 6 gezeigten Ausführungsform hat jeder Verbinder 6' einen Zwischenstift 19', der sich zwischen getrennten Gehäusen \Y erstreckt, anstelle der Vorsprünge 19 in den F i g. 2, 3 und 4. Die Vorsprünge 25' und die Einführungsöffnungen 13' in F i g. 6 entsprechen jeweils den Vorsprüngen 25 und den Einführungsöffnungen 13 in F i g. 2, 3 und 4. Bei der in F i g. 6 dargestellten Ausführungsform ist der Schieber 20, der aus einer einzelnen Platte 31 oder 33 besteht, zwischen den getrennten Gehäusen 11', der Verbinder 6' angeordnet. Der Stift 19' erstreckt sich durch die Nut 24 des Schiebers 20. Bei der abgeänderten Ausführungsform müssen somit die Nuten 24, die auf dem Schieber 20 vorgesehen sind, sich über die Dicke der einzelnen Platte 31 oder 33 erstrecken. Eine solche Erfordernis ist jedoch nicht immer bei der in F i g. 1 bis 4 und 5A bis 5C dargestellten Ausführungsform erforderlich.

Gemäß der Erfindung können die Karten 2 leicht mit der Mutterplatte 1 und/oder Γ mittels eines verschiebbaren Zwischensteckverbinders 6 durch Einstecken verbunden und von diesen getrennt werden und demgemäß können die Karten 2 leicht zwischen die Mutterplatten 1 und Γ eingesetzt und von diesen entfernt werden, indem die Verbinder 6 in ihren Nichtbetriebszustand gebracht werden. Gemäß der Erfindung kann des weiteren die Verschiebung der Verbinder 6 leicht nur durch die Bewegung des Schiebers 20 in einer Richtung senkrecht zur Richtung der Verschiebung der Verbinder 6 ausgeführt werden und die Bewegung des Schiebers kann leicht und einfach auch in dem Fall ausgeführt werden, in dem mehrschichtige Karten 2 vorgesehen sind.

Da die Führungsnut 24 aus abgestuften Zweignuten besteht, die einen glatten Durchgang für die Vorsprünge 19 ergeben, kann die Verschiebung der Verbinder 6 aufeinanderfolgend und glatt ausgeführt werden.

Da das Gehäuse 11 der Verbinder 6 in die Nuten 27 des Stützblocks 26 eingepaßt ist, sind die Bewegungen der Verbinder 6 durch den Stützblock begrenzt, was verhindert, daß die Verbinder 6 aus den Nuten 27 herauskommen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Steckverbinderanordnung für ein Paar Leiterplatten, die miteinander verbunden werden sollen und die in einem vorgegebenen Abstand voneinander angeordnet sind, mit wenigstens einem Paar gegenüberliegender fester Steckverbinder, die an den Leiterplatten vorgesehen sind, und mit einem Schieber, dessen Betätigung die elektrische Verbindung bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß jeder feste Steckverbinder (4,5) mit wenigstens einem vorspringenden Anschluß (8,10) versehen ist, daß der vorspringende Anschluß eines der festen Steckverbinder im Abstand von und in Ausrichtung mit dem entsprechenden vorspringenden Anschluß des anderen festen Steckverbinders angeordnet ist, daß wenigstens ein verschiebbarer Zwischensteckverbinder (6) vorgesehen ist, der bewegbar an und getragen von dem vorspringenden Anschluß (8, 10) eines der festen Steckverbinder (4, 5) zwischen den beiden festen Steckverbindern (4, 5) angebracht ist, daß die elektrische Verbindung zwischen den entsprechenden vorspringenden Anschlüssen (8,10) der festen Steckverbinder (4,5) durch Verschiebung des Zwischensteckverbinders (6) hergestellt und unterbrochen wird und daß die Länge des vorspringenden Anschlusses (10) des festen Steckverbinders (5), der den Zwischensteckverbinder (6) trägt, derart ist, daß der Zwischensteckverbinder (6) von dem vorspringenden Anschluß (10) nicht gelöst wird, auch wenn der Zwischensteckverbinder (6) bewegt wird, bis er in Berührung mit dem anderen festen Steckverbinder (4) kommt.

2. Steckverbindervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischensteckverbinder eine an sich bekannte Federkontakteinrichtung (17) aufweist, die jeweils ein Paar gegenüberliegender Federkontaktelemente (15, 15', 16, 16') enthält, die zwischen sich die vorspringenden Anschlüsse halten.

3. Steckverbindervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (20) ein Paar fest miteinander verbundener Platten (31,33) aufweist, zwischen denen die Zwischensteckverbinder (6) angeordnet sind, wobei jede der Platten an ihrer inneren Fläche mit schiefen Nuten (24c) versehen ist und jeder der Zwischensteckverbinder mit einem Paar Vorsprüngen (19) versehen ist, die in die schiefen Nuten passen.

50