DE3723138C2 - - Google Patents
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- H01R12/85—Coupling devices connected with low or zero insertion force contact pressure producing means, contacts activated after insertion of printed circuits or like structures
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft lösbare Verbinder elek
trischer Stromkreise von gedruckten Leiterplatten und
bezieht sich insbesondere auf eine elektrische Steckver
bindung mit kraftfreier Ineinanderführung.
Die Erfindung kann zur die innerhalb einer Baueinheit
und zwischen Baueinheiten herstellbaren elektrischen Ver
bindung in elektrischen Funkgeräten, in denen gedruckte
Platten Verwendung finden, sowie in Schaltmitteln ein
gesetzt werden.
Bei weit bekannten elektrischen Steckverbindungen mit
kraftfreier Ineinanderführung unter Verwendung von Nocken-,
Schnecken-, Zahn-Mechanismen, Mechanismen mit einer Gleit
leiste wird als maßgebender Umstand, der die zulässige
Anzahl von Kontaktpositionen begrenzt, eine Kraft ange
sehen, die zum Öffnen der Kontaktstücke mit Hilfe des
einen oder des anderen Mechanismus erforderlich ist. Das
Konstruieren der elektrischen Steckverbindungen mit kraft
freier Ineinanderführung wird durch eventuelle Krümmungen,
eine Toleranzstreuung und eine Unebenheit der zu verbin
denden Platten kompliziert. Die bekannten elektrischen
Steckverbindungen haben außerdem eine komplizierte Bauart
der Mechanismen zum Öffnen der Stromabgriffskontaktstücke,
eine komplizierte Herstellungstechnologie und eine geringe
Betriebszuverlässigkeit.
Es ist eine elektrische Steckverbindung mit fehlerfreier
Ineinanderführung (GB-PS 15 42 889) bekannt, die einen Stütz
teil mit einem Isoliergehäuse und einer Reihe von Kontakt
stücken, eine Nockenleiste, die längs der Kontaktstücke
angeordnet ist, einen Antriebsmechanismus für die Längs
verschiebung der Leiste und ein Element für das Zusammen
wirken der Nockenleiste mit dem Stützteil bei der Längs
verschiebung der Leiste aufweist, welches diese vom Stütz
teil weg diagonal verschiebt. Das Schließen der Kontakt
stücke erfolgt bei der umgekehrten Drehrichtung des Antriebs
mechanismus.
Das gleichzeitige Öffnen und Schließen aller Kontaktstücke
führt zur Erhöhung der mechanischen Belastung des Antriebs
mechanismus, was die Anzahl der in der Steckverbindung
verwendeten Kontaktstücke begrenzt, zu einem intensiven
Verschleiß des Antriebsmechanismus führt sowie die Bauart
der Steckverbindung kompliziert macht.
Ferner ist eine elektrische Steckverbindung mit kraftfreier
Ineinanderführung (DE 27 07 122 C2) bekannt, welche ein
Isoliergehäuse mit Ausnehmungen, in denen federnde Strom
abgriffskontaktstücke aufgenommen sind, und mit einer
U-förmigen Längsnut zur Einführung einer die Kontaktstücke
zusammendrückenden Leiste enthält, die als Trennglied
der Kontaktstücke dient. Eine andere Ausführungsvariante
dieser Steckverbindung enthält gegenüber jedem Kontaktstücke
paar angeordnete, in vertikaler Richtung bewegliche Nocken,
die mittels der Leiste oder eines Schiebers in Bewegung
gesetzt werden.
Das Schließen der Kontaktstücke nach der ersten Ausführungs
variante der Steckverbindung wird durch Verschiebung der
die Kontaktstücke zusammendrückenden Leiste vorgenommen.
Dies führt zum allmählichen Anstieg der Kraft, die bei
dem Schließen der ganzen Gruppe der Kontaktstücke entsteht.
Die Verschiebung der Nocken, die die Kontaktstücke mit
Hilfe der Leiste oder des Schiebers einspannen, ermöglicht
eine Reduzierung der Kraft, die bei der Schließung der
Kontaktstücke entsteht. Jedoch hat die Steckverbindung
nach der zweiten Ausführungsvariante eine komplizierte
Bauart. Darüber hinaus sind die mechanischen Spannungen,
die in den Kontaktstücken auftreten, maximal bei deren
geschlossenem Zustand, und dies führt zu einer bleibenden
Verformung der Kontaktstücke in der Steckverbindung, welche
die Zuverlässigkeit der Kontaktierung mit dem zu schalten
den Element beim Betrieb herabsetzt.
Bekannt ist eine elektrische Steckverbindung mit fehler
freier Ineinanderführung (US 42 75 944), die ein Isolier
gehäuse enthält, in dessen Oberwand eine Längsnut zur
Aufnahme eines Komplementärglieds eingearbeitet ist. In
der Unterwand des Gehäuses sind federnde Stromabgriffs
kontaktstücke befestigt, die in den Ausnehmungen unterge
bracht sind, die in den Seitenwänden des Gehäuses ausge
führt sind. Im Gehäuse ist auch ein Längskanal für das
Hin- und Herbewegen eines Schlüssels vorgesehen, der dem
Öffnen und Schließen der federnden Stromabgriffskontakt
stücke dient. Der Schlüssel ist als Stab ausgebildet,
dessen Arbeitsteil einen unveränderlichen Querschnitt
aufweist.
Jedes Stromabgriffskontaktstück weist gekrümmte Schenkel,
die mit dem zu schaltenden Element in Berührung stehen,
und Vorsprünge auf, die für die Montage der Kontakte in
den Ausnehmungen bestimmt sind. Zwischen den Schenkeln
der Kontaktstücke sind längs der Steckverbindung elastische
Einlegestücke angeordnet, die einen Kanal für die Ver
schiebung des Schlüssels bilden.
Obwohl die Reibungskraft des Schlüssels beim Öffnen der
Kontaktstücke durch die Einlegestücke, die zwischen dem
Schlüssel und den inneren Stirnflächen der Schenkel der
Kontaktstücke angeordnet sind, vermindert wird, steigt
die Kraft, mit der der Schlüssel eingeführt werden muß,
mit zunehmender Anzahl der geöffneten Kontaktstücke, was
die zulässige Anzahl von Kontaktstücken in der Steckver
bindung begrenzt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
eine elektrische Steckverbindung mit kraftfreier Ineinander
führung zu schaffen, deren konstruktive Ausführung durch
Reduzierung einer Kraft, die beim Öffnen einer Gruppe
federnder Stromabgriffskontaktstücke entsteht, es gestattet,
die Anzahl der in der Steckverbindung verwendeten Kontakt
stücke zu vergrößern sowie durch die Gestaltung der Kontakt
stücke die Zuverlässigkeit der Kontaktgabe zwischen den
Schenkeln der federnden Stromabgriffskontaktstücke und
den Leiterzügen eines zu schaltenden Elements unter
Vibrationsrütteln und bei Abweichungen des zu schaltenden
Elements von der Ebenheit zu erhöhen und damit die Lebens
dauer zu verlängern.
Die gestellte Aufgabe wird gelöst durch eine elektrische
Steckverbindung mit kraftfreier Ineinanderführung, die
ein Isoliergehäuse, in dessen Oberwand eine Längsnut zur
Aufnahme eines zu schaltenden Elements eingearbeitet ist,
in der Unterwand des Gehäuses befestigte federnde Strom
abgriffskontaktstücke, die in Ausnehmungen untergebracht
sind, die in den Seitenwänden des Gehäuses ausgeführt
sind, und einen Schlüssel zum Öffnen und Schließen der
federnden Stromabgriffskontaktstücke enthält, wobei im
Gehäuse ein Längskanal vorgesehen ist, in dem der Schlüssel
hin- und herbewegbar ist, mit dem Kennzeichen, daß der
Schlüssel als Stab ausgebildet ist, der mindestens einen
bei Bewegen des Schlüssels mit den inneren Stirnflächen
der Schenkel der federnden Stromabgriffskontaktstücke
zusammenwirkenden ellipsenähnlichen Vorsprung aufweist,
dessen Erzeugende zur Längsachse des Stabes symmetrisch
sind, und daß an einer Wand jeder Ausnehmung, die dem
Stirnteil des Schlüssels bei dessen Bewegung in einer
Richtung zugewandt ist, die das Öffnen der federnden Strom
abgriffskontaktstücke sichert, Vorsprünge ausgeführt sind,
die von beiden Seiten der Längsnut der Oberwand des Gehäuses
angeordnet sind und deren Außenflächen durch die inneren
Stirnflächen der Schenkel der jeweiligen federnden Strom
abgriffskontaktstücke in deren geöffnetem Zustand um
schlossen sind.
Es ist zweckmäßig, daß jedes federnde Stromabgriffskontakt
stück einen in der Unterwand des Gehäuses einseitig befestig
ten T-förmigen Fuß aufweist, bei dem die Enden des hori
zontalen Abschnitts in federnde U-förmige Schenkel über
gehen, die zum vertikalen Abschnitt des Fußes symmetrisch
sind und deren innere Stirnflächen mit den äußeren Seiten
flächen der Vorsprünge in Kontakt stehen, die an einer
der Wände jeder Ausnehmung vorgesehen sind, wobei die
freien Enden der Schenkel gegeneinander gebogen sind.
Die vorgeschlagene Erfindung ermöglicht eine Vereinfachung
der Bauart der Steckverbindung mit kraftfreier Ineinander
führung, eine Vergrößerung der in der Steckverbindung
verwendeten Kontaktstücke und eine Erhöhung der Zuverlässig
keit und der Lebensdauer der Steckverbindung.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Ausführungsform
unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es
zeigt:
Fig. 1 die Gesamtansicht der auf einer Groß-Platte
montierten, erfindungsgemäßen Steckverbindung
mit kraftfreier Ineinanderführung, samt
einer angeschlossenen zu schaltenden Platte;
Fig. 2 einen Querschnitt eines federnden Strom
abgriffskontaktstücks, das in der Ausnehmung
des Gehäuses untergebracht ist und sich
im freien Zustand befindet;
Fig. 3 einen Querschnitt durch die Steckverbindung
bei geöffnetem Zustand des Kontaktes;
Fig. 4 die Steckverbindung beim Öffnen der Kontakt
stücke in Draufsicht nach Pfeil A mit ört
lichem Schnitt.
Die elektrische Steckverbindung mit kraftfreier Ineinander
führung enthält ein Isoliergehäuse 1 (Fig. 1), dessen
Unterwand 2 auf einer Groß-Platte 3 mit Hilfe von Befesti
gungsschellen 4 und Schrauben 5 befestigt ist. In der
Oberwand 6 des Gehäuses 1 ist eine Längsnut 7 zur Aufnahme
eines zu schaltenden Elements, z. B. einer gedruckten
Leiterplatte 8 eingearbeitet. Die Steckverbindung enthält
auch einen Schlüssel 9, der beispielsweise als Flachstab
ausgebildet ist, der mindestens einen ellipsenähnlichen
Vorsprung 10 aufweist, dessen Erzeugende zur Längsachse
des Stabes symmetrisch sind. Im Gehäuse 1 ist ein Längskanal
11 vorgesehen, der zur Verschiebung des Schlüssels 9 in
einer Richtung dient, die durch den Pfeil 12 angedeutet
ist. In den Seitenwänden des Gehäuses 1 sind symmetrisch
angeordnete Ausnehmungen 13 zur Aufnahme federnder Strom
abgriffskontaktstücke 14 (Fig. 2, 3) ausgeführt.
Jedes Kontaktstück 14 hat einen in der Unterwand 2 des
Gehäuses 1 einseitig befestigten T-förmigen Fuß 15 mit
einem Schaft 16 für das Anlöten des Kontaktstückes. Die
Enden des horizontalen Abschnitts des Fußes 15 gehen in
federnde U-förmige Schenkel 17 über, die zum vertikalen
Abschnitt des Fußes 15 symmetrisch sind. Die freien Enden
18 der Schenkel 17 sind einander zugekehrt abgebogen.
Die Querschnittsfläche des Fußes 15 ist geringer als die
jedes Schenkels 17. Im Unterteil des Fußes 15 gibt es
seitliche Vorsprünge 19 für die Befestigung des Kontakt
stücks 14 in der Unterwand 2 des Gehäuses 1.
Um die Schenkel 17 im geöffneten Zustand festhalten zu
können, sind an einer Wand 20 der Ausnehmung 13, die dem
Stirnteil des Schlüssels 9 (Fig. 4) bei dessen Verschiebung
im Längskanal in eine durch den Pfeil 12 angedeutete Richtung
zugewandt ist, Vorsprünge 21 (Fig. 2, 3) ausgeführt.
Die erfindungsgemäße elektrische Steckverbindung mit kraft
freier Ineinanderführung wirkt wie folgt.
Zur Aufnahme der gedruckten Leiterplatte 8 (Fig. 1) in
der Längsnut 7 wird der Schlüssel 9 in den Kanal 11 einge
führt. Dabei werden durch den Vorsprung 10 des Schlüssels
9 bei seiner Zusammenwirkung mit den inneren Stirnflächen
der Schenkel 17 (Fig. 3) der Kontaktstücke 14 die Schenkel
17 auseinandergespreizt und mit einer längsgerichteten
Kraft diese in die Bewegungsrichtung des Schlüssels 9
(Fig. 1) so verschoben, daß die Schenkel 17 (Fig. 3) die
äußeren Seitenflächen der Vorsprünge 21 umschließen. Bei
der weiteren Bewegung des Schlüssels 9 (Fig. 4) im Kanal
11 wirkt aufeinanderfolgend sein Vorsprung 10 allein mit
zwei bis drei Kontaktstücken 14 gleichzeitig zusammen,
bis alle Kontaktstücke geöffnet werden. Danach wird in
die Längsnut 7 (Fig. 1) die zu schaltende Leiterplatte
8 eingeführt. Zum Schließen der Kontaktstücke 14 (Fig. 2)
der Steckverbindung wird der Schlüssel 9 (Fig. 4) zurück
bewegt. Hierbei werden durch den Vorsprung 10 des Schlüssels
9, indem er die Schenkel 17 (Fig. 2) hintereinander spreizt,
diese von den Vorsprüngen 21 abgehoben, wodurch die Kontakt
stücke in den geschlossenen Zustand gebracht werden. Die
abgebogenen freien Enden 18 der Schenkel 17 werden unter
der Wirkung der elastischen Verformungskräfte mit den
gedruckten Leiterzügen der Platte 8 (Fig. 1) verbunden.
Um die Platte 8 aus der Steckverbindung herauszuziehen,
wird der Schlüssel 9 mit einer unveränderlichen Kraft,
die der Kraft für das Öffnen von zwei bis drei Kontakt
stücken 14 (Fig. 4) gleich ist, im Kanal 11 in der durch
den Pfeil 12 angegebenen Richtung bewegt, bis alle Kontakt
stücke 14 geöffnet werden.
Der Schlüssel 9 kann mehrere Vorsprünge 10 haben, die
auf seinen bestimmten Abschnitten ausgeführt werden. In
diesem Fall kann der Schlüssel die Funktionen eines Ele
ments ausüben, das elektrische Stromkreise kommutiert,
weil bei der Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Schlüssels
9 die Kontaktstücke 14 in Gruppen geschlossener und geöffne
ter Kontaktstücke 14 aufgeteilt sein sollen.
Dadurch, daß der Schlüssel 9 als Flachstab mit einem Arbeits
abschnitt in Form eines ellipsenähnlichen Vorsprungs 10
ausgebildet ist, der im Laufe des Öffnens und Schließens
mit höchstens einem bis drei Kontaktstücken 14 zusammenwirkt,
wird es möglich, die Trenn- und Schließkraft der Kontakt
stücke 14 auf ein Minimum zu reduzieren und konstant zu
halten, was es praktisch erlaubt, die Steckverbindungen
mit einer erheblichen Anzahl von Kontaktstücken 14 aufzu
bauen.
Die Ausführung der Vorsprünge 21 (Fig. 2) trägt dazu bei,
daß sie durch die inneren Stirnflächen der geöffneten
Schenkel 17 der federnden Kontaktstücke 14 der Reihe nach
umschlossen werden, was die Möglichkeit bietet, bei sämt
lichen geöffneten Kontaktstücken 14 in die Längsnut 7
die zu schaltende Leiterplatte 8 (Fig. 8) mit der Einsatz
kraft Null einzuführen.
Dadurch, daß das federnde Kontaktstück 14 (Fig. 2) erfin
dungsgemäß mit einem federnden T-förmigen Fuß 15 versehen
ist, dessen obere freie Enden in bezug auf den Fuß 15
symmetrische U-förmige Schenkel 17 bilden, deren freie
Enden 18 gegeneinander abgebogen sind, wird dem Kontakt
stück 14 eine elastische Beweglichkeit sowohl in der Axial-
als auch in der Querrichtung verliehen.
Die Beweglichkeit des Kontaktstückes 14 in der Axialrichtung
sichert das aufeinanderfolgende Aufsetzen der Schenkel
17 auf die Vorsprünge 21 an einer Wand 20 jeder Ausnehmung
13, die der durch den Pfeil 12 angedeuteten Bewegungsrichtung
des Schlüssels 9 zugewandt ist, oder das aufeinanderfol
gende Abheben der Schenkel 17 (Fig. 3) der Kontaktstücke
14 von den Vorsprüngen 21 bei der Bewegung des Schlüssels
9 in umgekehrter Richtung.
Die Beweglichkeit des Kontaktstückes 14 in der Querrichtung
sichert die Konstanz des Kontaktdruckes und damit einen
unveränderlichen Übergangswiderstand der Kontaktstücke
14 beim Betrieb unter Vibrationsrütteln.
Die elektrische Steckverbindung mit kraftfreier Ineinander
führung weist erfindungsgemäß eine einfache Bauart und
einen verminderten Materialaufwand sowie eine erhöhte
Zuverlässigkeit und Reparierbarkeit auf.
Claims (3)
1. Elektrische Steckverbindung mit kraftfreier Ineinander
führung, die
- - ein Isoliergehäuse (1), in dessen Oberwand (6) eine Längsnut (7) zur Aufnahme eines zu schaltenden Ele ments eingearbeitet ist,
- - in der Unterwand (2) des Gehäuses (1) befestigte federnde Stromabgriffskontaktstücke (14), die in Ausnehmungen (13) untergebracht sind, die in den Seitenwänden des Gehäuses (1) ausgeführt sind, und
- - einen Schlüssel (9) zum Öffnen und Schließen der federnden Stromabgriffskontakte (14) enthält, wobei
- - im Gehäuse (1) ein Längskanal (11) vorgesehen ist, in dem der Schlüssel (9) hin- und herbewegbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - der Schlüssel (9) als Stab ausgebildet ist, der min destens einen bei Bewegen des Schlüssels (9) mit den inneren Stirnflächen der Schenkel (17) der federn den Stromabgriffskontaktstücke (14) zusammenwirkenden ellipsenähnlichen Vorsprung (10) aufweist, dessen Erzeugende zur Längsachse des Stabes symmetrisch sind, und daß
- - an einer Wand (20) jeder Ausnehmung (13), die dem Stirnteil des Schlüssels (9) bei dessen Bewegung in einer Richtung zugewandt ist, die das Öffnen der federnden Stromabgriffskontaktstücke (14) sichert, Vorsprünge (21) ausgeführt sind, die von beiden Seiten der Längsnut (7) der Oberwand (6) des Gehäuses (1) angeordnet sind und deren Außenflächen durch die inneren Stirnflächen der Schenkel (17) der jeweiligen Stromabgriffskontaktstücke (14) in deren geöffnetem Zustand umschlossen sind.
2. Elektrische Steckverbindung mit kraftfreier Ineinander
führung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - jedes federnde Stromabgriffskontaktstück (14) einen in der Unterwand (2) des Gehäuses (1) einseitig be festigten T-förmigen Fuß (15) aufweist, bei dem die Enden des horizontalen Abschnitts in federnde U-förmige Schenkel (17) übergehen, die zum vertikalen Abschnitt des Fußes (15) symmetrisch sind und deren innere Stirnflächen mit den äußeren Seitenflächen der Vor sprünge (21) kontaktieren, die an einer der Wände (20) jeder Ausnehmung (13) vorgesehen sind, wobei
- - die freien Enden (18) der Schenkel (17) gegeneinander gebogen sind.
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8180 | Miscellaneous part 1 |
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