DE4008721C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen lösbaren elektrischen Verbinder mit parallelen Kontakten für eine Vielzahl von isolierten Leitern.

Elektrische Verbinder der gattungsgemäßen Art sind insbesondere als Steckverbinder in der Computerindustrie bekannt (DIN 41 612, DE-GM 76 31 033), die beispielsweise in dreireihiger Bauform mit 96 Polen ausgebildet sein können. Als Verbindungselemente sind dabei runde Steckerstifte in einem Steckerteil und entsprechende Buchsen in einem Buchsenteil vorgesehen.

Bekannt ist weiter eine Verbindungsanordnung zur Zusammenschaltung einer Vielzahl von Schaltdrähten nach einem vorbestimmten Schaltungsschema mittels mehrerer gedruckter Leiterplatten, die in einem Rahmen mit Abstand übereinander gestapelt parallel zueinander gehaltert sind, wobei jede Leiterplatte zumindest auf einer Seite Stromwege aufweist und die Schaltdrähte mittels mehrere Kontakte aufweisenden Steckverbindern mit den Randkontakten der Leiterplatte verbindbar und Randkontakte von ausgewählten Stromwegen verschiedener Leiterplatten durch zu den Leiterplattenebenen quer verlaufende, steckbare kammförmige Kontaktstreifen miteinander verbunden sind (DE-AS 19 27 050).

In der Meßtechnik ist es vielfach erforderlich, mehrere hundert Signalpfade bereitzustellen. In derartigen 300 bis 600 Leiter umfassenden Kabelsträngen ist es aus technischen Gründen erforderlich, Trennstellen einzubauen. Bei Verwendung von Steckverbindern nach DIN 41 612 würden hier 3 bis 7 Steckverbinder vorzusehen sein. Derartige Trennstellen benötigen damit einen erheblichen Raum.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen lösbaren elektrischen Verbinder zu schaffen, der leicht und im Volumen möglichst klein ist und zudem leicht handhabbar ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch einen elektrischen Verbinder gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1.

Zweckmäßige Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Stecker gemäß der Erfindung haben eine hohe Packungsdichte hinsichtlich ihrer Kontakte. Darüber hinaus ist ihre Anwendung, insbesondere die Herstellung der Lötverbindungen für die anzuschließenden Leiter einfach.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und nachstehend im einzelnen anhand der Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 zeigt das Prinzip eines Verbinders mit den beiden Verbinderteilen in einer ersten Ausführungsform.

Fig. 2 zeigt das Prinzip eines Verbinders gemäß der Erfindung in einer zweiten Ausführungsform.

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf einen Ausschnitt aus einem Kontaktträger eines Verbinders nach Fig. 1 und 2.

Fig. 4 zeigt in Draufsicht teilweise im Schnitt ein Gehäuse für einen Steckverbinder nach Fig. 1 bis 3.

Fig. 5 zeigt einen Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 4.

Der Grundaufbau eines Verbinders gemäß der Erfindung ist in Fig. 1 bis 3 dargestellt. Der Verbinder besteht aus den beiden Verbinderelementen A und B. Jedes dieser Elemente besteht aus einem Stapel von Kontaktträgern 2, 4, 6 beim Verbinderteil A und 8, 10, 12 beim Verbinderteil B. Diese Kontaktträger liegen jeweils in einem Abstand übereinander, der durch Distanzelemente 14, 16, 18 beim Verbinderteil A bzw. 20, 22, 24 beim Verbinderteil B vorgegeben ist.

Die Kontaktträger bestehen aus harten Kunststoffolien, die vorzugsweise eine Dicke d₁ von 0,5 mm haben. Die Distanzelemente haben eine Dicke d₂, die der Dicke d₁ entspricht und also auch 0,5 mm betragen kann. Die Distanzelemente bestehen ebenfalls aus einer harten Kunststoffolie.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist auf der einen Oberfläche der Kontaktträger eine Vielzahl von parallel zueinander liegenden Kontaktstreifen 29 angeordnet. Diese Kontaktstreifen haben, wie aus Fig. 3 ersichtlich, einen Mittenabstand a, der zwischen 1 mm und 1,75 mm liegt. Die Breite b der Streifen liegt dabei bei etwa 70% des Mittenabstandes a. Bei einem Mittenabstand a von 1 mm ist die Streifenbreite b also 0,7 mm, und die Streifen haben einen Abstand c von 0,3 mm voneinander. Am in Fig. 1 linken Ende des Kontaktträgers 2 ist für jeden Kontaktstreifen jeweils ein Lötpunkt 25 vorgesehen, auf den das abisolierte Ende 26 des anzuschließenden Kabels 28 angelötet wird.

Die Länge der Distanzelemente 12, 14, 16 in Längsrichtung der Kontaktstreifen ist so gewählt, daß an dem einen Ende des Kontaktträgers 2 der Lötpunkt 25 frei liegt. Am gegenüberliegenden Ende steht der Kontaktträger mit einer vorgegebenen Länge l über das Distanzelement vor.

Die Kontaktstreifen können nach Art einer gedruckten Schaltung ausgebildet sein und zur Erzielung einer hohen Kontaktsicherheit vergoldet sein.

Mit den Kontaktstreifen 29 auf dem Kontaktträger 2 wirken Kontaktstreifen 30 auf dem Kontaktträger 8 der Verbinderteils B zusammen. Diese sind mit gleichem Mittenabstand a wie die Kontaktstreifen auf dem Kontaktträger 2 angeordnet. Die Breite b der Kontaktstreifen ist hier jedoch vorzugsweise schmaler als die Breite der Kontaktstreifen 29 auf dem Kontaktträger 2, so daß unter Berücksichtigung der Einbautoleranzen der Kontaktträger in einem Gehäuse, das weiter unten zu beschreiben sein wird, eine sichere Überdeckung zusammengehörender Kontaktstreifen sichergestellt ist. Um die Kontaktgabe zu ermöglichen, ist der Stapel aus Kontaktträgern und Distanzelementen beim Verbinderteil B spiegelbildlich zu der Anordnung beim Verbinderteil A angeordnet. Beim Verbinderteil A liegen in der Ausführung nach Fig. 1 die Kontaktstreifen auf der Oberseite des Kontaktträgers, während sie beim Verbinderteil B auf deren Unterseite liegen.

Bei 40 Kontaktstreifen auf jedem der Kontaktträger 2 bis 6 bzw. 8 bis 12 lassen sich bei einem Mittenabstand a von 1 mm an den Kontaktträger und einer Breite b des Kontaktträgers von etwa 85 bis 90 mm auf dem Kontaktträger 80 Kontaktstreifen vorsehen und somit pro Kontaktträger 80 Leiter mit einem Durchmesser des Isoliermantels von 1 mm anschließen. Bei einem Verbinder mit 8 Kontaktträgern in einem Stapel übereinander lassen sich damit 8×80=640 Leitungen miteinander verbinden.

Bei Verwendung von Bandkabeln mit einem Rastermaß von 1,75 mm lassen sich bei entsprechendem Mittenabstand der Kontaktstreifen auf den Kontaktträgern von 1,75 mm bei gleicher Breite an einen Kontaktträger 45 Leiter anschließen, bei 8 Kontaktträgern damit 360 Leiter. Der gesamte Verbinder hat dann eine Breite von etwa 85 bis 90 mm und eine Dicke von 8 mm zuzüglich der Gehäusewandstärken und kann mit einer Gesamtlänge einschließlich Gehäuse von 12 bis 15 cm ausgeführt werden.

Noch kleinere Abmessungen lassen sich bei der Ausführungsform nach Fig. 2 erzielen. Bei dieser Ausführung entspricht die Ausbildung der Kontaktträger und der Distanzelemente grundsätzlich der Ausführungsform nach Fig. 1. Abweichend von der Ausführungsform nach Fig. 1 sind die Kontaktträger 2′-12′, von denen hier nur der Kontaktträger 6′ besprochen werden soll, auf beiden Seiten mit parallel zueinander angeordneten Kontaktstreifen 29, 32 versehen. Die in Fig. 2 unten liegenden Kontaktstreifen 32 sind am linken äußeren Ende des Kontaktträgers 6′ durch diesen hindurch kontaktiert und über diese Verbindung 34 mit einem Lötpunkt 36 auf der Oberseite des Kontaktträgers 6′ verbunden.

Die Kontaktstreifen 29 auf der Oberseite der Kontaktträger 6′ enden im Abstand vor dem Lötpunkt 36. Der Lötpunkt 25 der oben auf dem Kontaktträger liegenden Kontaktstreifen 29 liegt dabei in einem Abstand vor dem Lötpunkt 36. Dieser Abstand ist so zu wählen, daß eine zuverlässige Lötung der Anschlußdrähte 38, 40 möglich ist.

Mit der beidseitigen Anordnung der Kontaktstreifen auf den Kontaktträgern 2′-12′ wird die Zahl der Kontakte eines Kontaktträgers verdoppelt, so daß sich damit für die oben angegebenen Beispiele für die jeweils angegebene Anzahl von Gesamtverbindungen die Zahl der Kontaktträgerplatten auf n/2+1 reduziert (n=Zahl der Platten mit einseitiger Beschichtung nach Fig. 1). Entsprechend verringert sich die Dicke der Stapel der Verbinderteile A und B.

In Fig. 4 ist eine Ausführungsform eines trennbaren Gehäuses 42 für die Verbinderteile A und B dargestellt, die oben beschrieben sind. Das Gehäuse 42 weist die beiden Gehäuseteile 44 und 46 auf. Diese Gehäuseteile sind mit Seitenwänden 48, 50 versehen, die im Abstand D angeordnet sind. Dieser Abstand D ist mit einer Toleranz gefertigt, durch die sichergestellt ist, daß die mit einer entsprechenden Breitentoleranz ausgebildeten Kontaktträger der beiden Verbinderteile A und B so in ihrer Breite in dem Gehäuse gehaltert sind, daß die erforderliche Kontaktüberdeckung der Kontaktstreifen sichergestellt ist.

An den Wänden 48 und 50 sind Vorsprünge 52, 54 ausgebildet, die in entsprechende Ausschnitte 56, 58 der Kontaktträger und der Distanzelemente eingreifen und diese in Längsrichtung der Kontaktstreifen arretieren. Statt eines Toleranzmaßes D können auch die Abstände der sich gegenüberliegenden Flächen der Vorsprünge 52, 54 und Böden der Einschnitte 56, 58 mit entsprechendem Toleranzmaß ausgebildet sein. Für die Ausschnitte 56, 58 sind die Kontaktträger mit Rändern entsprechender Breite versehen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind Kontaktträger nach Fig. 2 vorgesehen, die mit ihren Lötstellen 36, 38 angedeutet sind.

In den Endwänden 60, 62 der Gehäuseteile 44, 46 sind Öffnungen 64, 66 ausgebildet, durch die die Kabel nach außen geführt sind. Im Bereich dieser Öffnungen sind Kabelhalter 68, 70 vorgesehen, durch die die innen liegenden Kabelabschnitte zugentlastet sind.

Das Gehäuseteil 46 ist mit das Gehäuseteil 44 seitlich übergreifenden Schenkeln 72, 74 versehen, die gleichzeitig als Führungen ausgebildet sein können. Im Bereich der Vorsprünge 52 des Gehäuseteiles 44 sind diese Schenkel 72 über Schrauben, 76, 78 mit dem Gehäuseteil 44 verbunden.

Die Kontaktträger der beiden Verbinderteile A und B übergreifen sich über die Länge L, die um einen Toleranzzuschlag größer ist als das Maß l, um das die Kontaktträger über die Distanzelemente vorstehen.

Das Gehäuse 42 ist auf seiner Oberseite bezogen auf Fig. 4 mit einer Abdeckplatte versehen, die in Fig. 5 erscheint. Mit dieser Abdeckplatte 80 wirkt im mittleren Bereich eine Anpreßvorrichtung - hier eine Rippe 82 - auf den Überlappungsbereich der Kontaktträger und bringt dadurch den notwendigen Kontaktdruck gegen den Boden 84 des Gehäuses 42 auf, der mit einer entsprechenden Rippe oder Schwelle versehen sein kann.

Die einzelnen Kontaktplatten können jeweils gesondert mit den zugehörigen Kabeln verbunden werden. Dadurch, daß sämtliche Lötstellen nebeneinander auf einer Seite der Kontaktplatten angeordnet sind, kann das Löten in einer Ebene erfolgen. Nach dem Herstellen der Lötverbindungen werden die einzelnen Leiter oder auch Flachkabel zusammengefaßt und ummantelt und anschließend mit den Kontaktplatten in die jeweiligen Gehäuseteile eingelegt, in denen das Kabelbündel mittels der Kabelhalter 68, 70 festgelegt wird. Nachdem die beiden Gehäuseteile 44, 46 in dieser Weise mit den Verbinderteilen A bzw. B bestückt sind, können sie zusammengeschoben werden, wobei jeweils die Kontaktträger des einen Verbinderteiles zwischen die Kontaktträger des anderen Verbinderteiles eingeführt werden. Gegebenenfalls können die Kontaktplatten an ihren äußeren Enden mit einer Fase versehen werden, durch die das Einführen insbesondere höherer Stapel erleichtert wird. Nach dem Arretieren der Gehäuseteile, beispielsweise durch Einführen der oben beschriebenen Schrauben 76, 78 wird die Abdeckplatte 80 aufgelegt und über die Rippe 82 als Druckvorrichtung der Kontaktdruck aufgebracht.

Claims (6)

1. Elektrischer Verbinder für eine Vielzahl von isolierten Leitern mit Kontaktträgern, die in einem Gehäuse mit zwei trennbaren und miteinander verriegelbaren Gehäuseteilen angeordnet und in den Gehäuseteilen seitlich und in Längsrichtung arretiert sind,
dadurch gekennzeichnet, daß

• - in den beiden Gehäuseteilen (44, 46) als Kontaktträger (1-12) harte Kunststoffolien vorgesehen sind, auf denen jeweils eine Vielzahl von parallel zueinander liegenden Kontaktstreifen (29) angeordnet sind, die an einem Ende jeweils mit einem Lötpunkt (25) für die Leiter (28) ausgebildet sind,
• - eine Mehrzahl von Kontaktträgern über isolierende Distanzelemente (14-24) in einem Abstand (d₂), der der Dicke (d₁) der Kontaktträger entspricht, übereinander angeordnet sind, wobei die endseitigen Abschnitte der Kontaktträger über die Distanzelemente vorstehen, und
• - das Gehäuse (42) mit Mitteln versehen ist, mit denen auf die in Eingriff miteinander stehenden, über die Distanzelemente vorstehenden Enden der Kontaktträger der erforderliche Kontaktdruck aufbringbar ist.

2. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktträger (2′-12′) beidseitig mit Kontaktstreifen (29, 32) versehen sind.

3. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstreifen (32) auf der einen Seite der Kontaktträger (2′-12′) jeweils mit einer durch die Folie hindurchführenden Verbindung (34) mit einem Lötpunkt (36) auf der anderen Seite des Kontaktträgers verbunden sind und daß dieser Lötpunkt jeweils im Abstand hinter dem Lötpunkt (25) für die Kontaktstreifen (29) auf dieser Seite des Kontaktträgers angeordnet ist.

4. Elektrischer Verbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (b) zusammenwirkender Kontaktstreifen (29) auf einander gegenüberliegenden Kontaktträgern (2, 6; 4, 10; 8, 12) unterschiedlich ist.

5. Elektrischer Verbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Gehäuseinnenseiten als Arretierungen Vorsprünge (52, 54) vorgesehen sind, die in Ausschnitte (56, 58) an den Längsseiten der Kontaktträger (2-12) eingreifen.

6. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für das Gehäuse (42) eine beide Gehäuseteile (44, 46) übergreifende Abdeckplatte (80) mit einer Rippe (82) zum Aufbringen des Kontaktdruckes vorgesehen ist.