DE60020445T2

DE60020445T2 - Zwischenstück

Info

Publication number: DE60020445T2
Application number: DE60020445T
Authority: DE
Inventors: Douglas A. Harrisburg Neidich; John D. Mechanicsburg Walden
Original assignee: Intercon Systems Inc
Current assignee: Amphenol InterCon Systems Inc
Priority date: 1999-04-07
Filing date: 2000-03-30
Publication date: 2005-10-13
Anticipated expiration: 2020-03-31
Also published as: KR20000071565A; ATE297060T1; SG97877A1; EP1043807A2; CA2302792A1; US6176707B1; CA2302792C; DE60020445D1; TW501318B; JP2000311733A; KR100638302B1; EP1043807B1; US6217342B1; JP4494583B2; EP1043807A3

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zwischenbaugruppe sowie ein Verfahren zum Herstellen elektrischer Verbindungen zwischen beabstandeten Kontaktflächen auf Schaltungsteilen.
Beschreibung des Standes der Technik
Zwischenbaugruppen werden zur Herstellung elektrischer Vebindungen zwischen dicht beabstandeten Kontaktflächen auf benachbarten parallelen Schaltungsteilen verwendet. Die Kontaktflächen auf den Teilen sind in identischen Mustern angeordnet. Häufig sind die Schaltungsteile eine Leiterplatte und eine Keramikplatte, die integrierte Schaltungen trägt. Die Zwischenbaugruppe weist eine Isolierplatte und eine Vielzahl von Durchkontaktierungen in der Platte auf, die im gleichen Muster wie die Kontaktflächen auf den Schaltungsteilen angeordnet sind. Die Kontakte ragen über die obere und untere Seite der Platte hinaus. Die Zwischenbaugruppe wird zwischen den zwei Elementen eingefügt, die zusammengehalten werden, wobei die Kontakte die elektrischen Verbindungen zwischen den ausgerichteten Kontaktflächenpaaren herstellen.
Zwischenbaugruppen bilden elektrische Verbindungen zwischen Kontaktflächen, die in sehr enger gegenseitiger Nähe angeordnet sind. Die Kontaktflächen können auf einem Raster mit ein Millimeter Mittenabstandsmaß angeordnet sein. Jede Baugruppe kann bis zu 961 Kontakte in jedem der vier Zwischenstücke aufweisen. Die Baugruppen werden gewöhnlich auf einem einzelnen Rahmen mit insgesamt 3844 Kontakten im Rahmen montiert. Zusätzlich zur Forderung für Kontakte, die mit sehr kleinem gegenseitigem Abstand angeordnet werden können, müssen die Kontakte auch zuverlässige elektrische Verbindungen mit den Kontaktflächen herstellen, wenn die Baugruppen zwischen den Schaltungsteilen eingefügt werden. Der gesamte Rahmen wird unbrauchbar, wenn nur ein einziger Kontakt keine zuverlässige Verbindung herstellt.
Eine niedrige mechanische Schließkraft ist erforderlich, um übermäßige mechanische Beanspruchung des keramischen Schaltungsteils zu vermeiden. Eine hohe Schließkraft könnte das keramische Teil verformen oder möglicherweise brechen. Außerdem müssen die Zwischenbaugruppen nur eine minimierte Breite zwischen den Schaltungsteilen besetzen, wobei dies erfordert, daß die einzelnen elektrischen Kontakte in der Baugruppe eine beschränkte Höhe haben und dennoch die erforderlichen federnden Eigenschaften aufweisen, um zuverlässige elektrische Verbindungen zwischen den Kontaktflächen ohne übermäßige Schließkraft herzustellen.
Eine Zwischenbaugruppe ist aus US-A-5 137 456 bekannt zum Anordnen zwischen zwei mit Abstand angeordneten Schaltungsteilen und weist einen Isolierkörper sowie Metallkontakte auf, die in Durchgängen im Isolierkörper angeordnet sind. Der Kontakt kann sich erforderlichenfalls geringfügig in seitlicher Richtung im Durchgang bewegen, um beispielsweise geringfügige Fehlausrichtungen der Durchgangslöcher gegenüber den zu kontaktierenden Schaltungsteilen auszugleichen. Die Durchgänge sind mit Nockenflächen ausgerüstet, die in seitlicher Richtung geneigt sind. Die Kontakte weisen halbkugelförmige Endabschnitte auf, die eine zweifache Drehbewegung in den Durchgangslöchern ausführen können, wenn die Laschen an den Endanschnitten an den Nockenflächen beim Schließen der Schaltungsteile eingreifen.
Eine weitere Zwischenbaugruppe, die als nächstliegender Stand der Technik betrachtet wird und gemäß welcher der Oberbegriff des Anspruchs 1 formuliert ist, ist aus US-A-5 342 205 bekannt. Die Kontakte sind schwebend in den Durchgängen eines Isolierkörpers festgehalten, mittels Eingriffs eines Vorsprungs in den Durchgängen.
Kurzfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung umfaßt eine verbesserte Zwischenbaugruppe gemäß Anspruch 1.
Die offenbarte Zwischenbaugruppe umfaßt Durchgangskontakte aus Metall, die locker in dicht angeordneten Durchgängen eingeschlossen sind. Die Kontakte weisen bogenförmige Abschnitte auf, die im komprimierten Zustand so gebogen sind, daß sie Schleifdruckverbindungen mit entgegengesetzten Kontaktflächen bilden und so die erforderliche Kraft verringern, um die Zwischenbaugruppe zwischen den Schaltungsteilen einzufügen. Die niedrige Schließkraft vermindert das Risiko der Beschädigung eines überlagerten Keramiksubstrats und ermöglicht eine große Anzahl von Kontakten in der Baugruppe. Die elektrischen Schleifverbindungen zwischen den Kontakten und den Schaltungs-Kontaktflächen bilden zuverlässige elektrische Verbindungen zwischen den benachbarten Kontaktflächen-Paaren und gestatten die Installation der Zwischenbaugruppe in den Einrichtungen des Benutzers. Es ist nicht erforderlich, die Baugruppen in Reinsträumen zu installieren.
Die offenbarte Zwischenbaugruppe verwendet einen Körper und Kontakte, die leicht und kostengünstig hergestellt und zusammengebaut werden können. Der Körper ist in einem Stück hergestellt und weist Durchgänge mit Kontakthalte-Vorsprüngen auf, die sich in die Durchgänge hinein erstrecken. Die bogenförmigen Kontakte können leicht in die Durchgänge eingeführt werden, um über die Vorsprünge zu schnappen oder einzurasten, die die Kontakte dann locker in Position halten in den Durchgängen vor dem Einfügen der Baugruppen zwischen den Schaltungsteilen. Die Kontakte sind kompakt und gestatten die Verwendung der Baugruppe, um die elektrischen Verbindungen zwischen sehr dicht beabstandeten Kontaktflächen herzustellen.
Die vorliegende Erfindung umfaßt außerdem ein Verfahren gemäß Anspruch 18, um die elektrischen Verbindungen zwischen den beabstandeten Kontaktflächen auf den Schaltungsteilen herzustellen.
Im folgenden Text werden zwei Zwischenbaugruppen mit Isolierkörpern in Form von flachen Platten vorgestellt. Die erste Zwischenbaugruppe weist keine zwei geneigten Nockenflächen, wie in Anspruch 1 und Anspruch 18 beansprucht, auf, sondern nur eine geneigte Nockenfläche. Sie veranschaulicht die Erfindung bezüglich anderer Merkmale und ist somit nützlich, um die Erfindung zu verstehen, und sie wird hiernach "die Zwischenbaugruppe mit einer geneigten Nockenfläche" ge nannt. Die zweite Zwischenbaugruppe ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Bei der Zwischenbaugruppe mit einer geneigten Fläche weist jeder Kontakthalte-Vorsprung eine einzige geneigte Nockenfläche auf, die einer Seite der Platte zugewandt ist. Die Durchkontaktierungen werden von der Seite neben den Nockenflächen in die Platte eingeführt. Beim Einführen erfassen die vorderen Enden der Kontakte die Nockenflächen und werden über de Haltevorsprünge geführt. Im ganz eingeführten Zustand werden die Kontakte von den Haltevorsprüngen in den Durchgängen gehalten, die sich zwischen den freien Enden der Kontakte erstrecken. Die Kontakte werden locker in den Durchgängen gehalten, wobei gegenüberliegende Kontaktnasen in einem gegenseitigen Abstand gehalten werden, der größer als die Dicke der Platte ist. Im komprimierten Zustand stellen die Kontakte zuverlässige Schleifverbindungen mit den gegenüberliegenden Kontaktflächen her.
In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind geneigte Nockenflächen auf beiden Seiten des Vorsprungs vorgesehen. Die bogenförmigen Durchgangskontakte können von beiden Seiten der Platte eingeführt werden. Beim Einführen erfassen die vorderen Enden der Kontakte die Nockenflächen und werden an den Vorsprüngen vorbei geführt, die die Kontakte dann in Position halten. Die Kontaktnasen werden in einem gegenseitigen Abstand gehalten, der größer als die Dicke der Platte ist, um Schleifdruck-Kontakte mit den gegenüberliegenden Kontaktflächen zu bilden.
Wenn der Kontakt in Position in einem Durchgang bei der Ausführungsform der Erfindung ist, befinden sich die abgerundeten Flächen an den freien Enden des Kontakts neben den Nockenflächen auf beiden Seiten des Vorsprungs. Die Nockenflächen halten den Kontakt locker im Durchgang für den schwebenden Eingriff mit den gegenüberliegenden Kontaktflächen und bilden zuverlässige Schleifdruck-Verbindungen mit den Kontaktflächen. Die freien Enden der Kontaktflächen werden innerhalb der Dicke der Platte gehalten, um den Kontakt-Schwebebereich zu begrenzen. Die geneigten Nockenflächen erstrecken sich bis zur benachbarten Seite der Kontaktdurch gänge und sorgen dafür, daß während des Einführens der Kontakte in die Durchgänge die vorderen Enden der Kontakte glatt über die Vorsprünge geführt werden und sich nicht in den Ecken oder Verbindungen zwischen den Vorsprüngen und den benachbarten Wänden festsetzen. In seltenen Fällen setzen sich Kontakte, die in die Durchgänge der Zwischenbaugruppe mit einer geneigten Nockenfläche eingeführt werden, in den Ecken fest und wurden permanent gekürzt, so daß ihre Fähigkeit, Verbindungen zwischen den Kontaktflächen herzustellen, verloren gegangen ist.
Andere Ziele und Merkmale der vorliegenden Erfindungen werden im Lauf der weiteren Beschreibung ersichtlich, insbesondere im Zusammenhang mit den begleitenden Figuren.
Beschreibung der Figuren
1 ist eine Draufsicht der Zwischenbaugruppe mit einer geneigten Nockenfläche;
2 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 2--2 in 1;
3 ist eine Querschnittsansicht, die die Position der Zwischenbaugruppe mit einer geneigten Nockenfläche gemäß 1 zwischen zwei Schaltungsteilen zeigt;
4 ist eine Ansicht wie 3, die die Zwischenbaugruppe mit einer geneigten Nockenfläche zwischen den Schaltungsteilen eingefügt zeigt;
5 ist eine perspektivische Ansicht des Kontakts, der in der Zwischenbaugruppe mit einer geneigten Nockenfläche gemäß 1 dargestellt ist;
6 ist eine Querschnittsansicht, welche das Einführen des Kontaktelements gemäß 5 in einen Durchgang zeigt, der sich durch die Platte erstreckt;
7 ist eine Querschnittsansicht der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ähnlich wie 2;
8 ist eine Querschnittsansicht, welche die Position der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung von 7 zwischen zwei Schaltungsteilen zeigt;
9 ist eine Ansicht wie 8, die die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung teilweise zwischen den Schaltungsteilen eingefügt zeigt;
10 ist eine Ansicht wie 8, die die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zwischen den Schaltungsteilen eingefügt zeigt;
11 ist eine perspektivische Ansicht des Kontakts, der in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung von 7 gezeigt ist, und
12 ist eine Querschnittsansicht, die das Einführen des Kontaktelements von 11 in einen Durchgang zeigt, der sich durch die Platte erstreckt.
Beschreibung der Zwischenbaugruppe mit einer geneigten Nockenfläche und der Ausführungsform der Erfindung.
Die 1–6 stellen die Zwischenbaugruppe mit einer geneigten Nockenfläche dar. Die Zwischenbaugruppe mit einer geneigten Nockenfläche 10 umfaßt eine flache Platte 12, die aus isolierendem Material hergestellt ist und eine Vielzahl von Durchkontaktierungen 14 aus Metall aufweist, die in Kontakt-Durchgängen 16 angeordnet sind, die sich durch die Platte zwischen den sich gegenüberliegenden oberen und unteren Seiten 18 und 20 der Platte erstrecken. Wie in 1 dargestellt ist, weist jeder Durchgang eine Seite 22 mit reduzierter Breite und einen Abschnitt 24 mit gleichmäßiger Breite entfernt von der Seite 22 auf. Die flache Seitenwand 26 erstreckt sich über den Abschnitt 24 mit gleichmäßiger Breite gegenüber der Seite 22 mit reduzierter Breite.
Die Kontakthaltevorsprünge 28 sind in den Seiten 22 mit verminderter Breite der Durchgänge 16 vorgesehen. Die Vorsprünge 28 ragen um eine Strecke in die Durchgänge hinein und verengen die Durchgänge an den Abschnitten 29 zwischen den Vorsprüngen und den Seitenwänden 26. Der enge Abschnitt 29 erstreckt sich vom freien Ende 31 des Vorsprungs bis zur Wand 26. Die Vorsprünge weisen Kontakthalteflächen 30 und 32 gegenüber den respektiven Plattenseiten 18 und 20 auf. Die Flächen 30 und 32 haben einen Abstand nach innen von der oberen Seite und unteren Seite der Platte. Eine geneigte Nockenfläche 34 erstreckt sich von jeder Haltefläche 30 zum freien Ende 31 des Vorsprungs 28 und ist der oberen Seite 18 zugewandt. Die Fläche 34 erleichtert das Einführen eines Kontakts 14 in den Durchgang 16.
Jeder Metallkontakt 14 wird vorzugsweise aus einem Vorratsstreifen gleichmäßiger Dicke hergestellt, der aus in geeigneter Weise plattiertem Beryllium-Kupfer hergestellt sein kann. Der Kontakt hat im allgemeinen die Form eines D und weist eine bogenförmige konvexe Feder 36 auf mit einem Paar gegenüberliegender Kontaktnasen oder Kontaktflächen 38 an den Enden der Feder. Die Mitte der Feder 36 erstreckt sich durch den engen Durchgangsabschnitt 29. Die Nasen befinden sich in einem Abstand, der größer als die Dicke der Platte 12 ist. Kurze Halteschenkel 40 erstrecken sich nach innen von den Nasen zu den freien Enden 42. Die Schenkel 40 erstrecken sich von der Feder 36 weg, so daß sich die Nasen 38 zwischen den freien Enden 42 und der Feder befinden. Wie in 5 dargestellt ist, weist die Feder 36 in der Mitte zwischen den Nasen 38 eine maximale Breite auf, und sie weist zwei Federarme 44 mit sich verjüngender Breite auf, die sich jeweils von der Mitte der Feder zu einer Nase 38 erstrecken, um die mechanische Beanspruchung bei gespannter Feder zu reduzieren.
Die Kontakte 14 werden in die Durchgänge 16, wie in 6 dargestellt, eingesetzt. Eine Nase des Kontakts erstreckt sich in das Ende der Durchgangsöffnung hinein an der oberen Seite 18 der Platte und ist im verengten Abschnitt 29 zwischen dem Vorsprung 28 und der Wand 26 positioniert. Beim Einführen des Kontakts 14 in den Durchgang führt die Nockenfläche 34 den Schenkel 40 bis zum Ende des Vorsprungs. Die Feder 36 erfaßt die Wand 26. Der Kontakt wird dann weiter in den Durchgang hineingeführt mit dem Ergebnis, daß der untere Federarm 44 unter elastische Spannung gesetzt wird, der Schenkel 40 am Vorsprung 48 vorbei und durch den verengten Abschnitt 29 geführt wird und zurückschnappt, wobei die Fläche 32 des Vorsprungs 28 gehalten wird. Wenn der Kontakt im Durchgang 16 eingeführt ist, befindet sich das Ende 42 des oberen Halteschenkels 40 oberhalb von der oberen Haltefläche 30, und das Ende 42 des unteren Halteschenkels 40 befindet sich unterhalb der unteren Haltefläche 32, und die Mitte 41 der bogenförmigen Feder befindet sich an der flachen Wand 26. Die Feder 36 ist in Richtung zur Wand 26 gebogen. Der Kontakt wird locker gehalten im Durchgang zwischen der Seite 22 und der Seitenwand 26, und mit dem Vorsprung zwischen den Enden 42 der Kontaktfeder 36 am Durchgangsabschnitt 29. Der Abstand zwischen den freien Enden 42 der Schenkel 40 ist größer als die Höhe des Vorsprungs 28, so daß dem Kontakt eine beschränkte freie oder schwebende Bewegung im Durchgang 16 gestattet ist. 2 zeigt die Position des Kontakts im Durchgang, wenn die Platte 12 horizontal ist und der lockere Kontakt 14 im Hohlraum gegen die Schwerkraft gestützt ist, wobei das Ende des oberen Schenkels 40 auf der oberen Haltefläche 30 des Vorsprungs 28 liegt.
Wie in 1 dargestellt ist, sind die Durchgänge 16 nahe nebeneinander in einer dichten Gruppe auf der Platte 12 angeordnet, um die Herstellung der elektrischen Verbindungen zwischen ähnlichen Anordnungen von Kontaktflächen auf Schaltungsteilen zu ermöglichen, die oberhalb und unterhalb der Baugruppe positioniert sind. Gewöhnlich wird die Baugruppe 10 verwendet, um elektrische Verbindungen zwischen Kontaktflächen auf einer keramischen integrierten Schaltung und Kontaktflächen auf einer Leiterplatte herzustellen. Die Baugruppe kann verwendet werden zur Herstellung elektrischer Verbindungen zwischen den Kontaktflächen von zwei Leiterplatten oder zwischen Kontaktflächen anderer Arten von Schaltungsteilen.
3 zeigt die Zwischenbaugruppe mit einer geneigten Nockenfläche in Position zwischen dem oberen und dem unteren Schaltungsteil 46 und 48, mit Kontaktflächen 50 und 52, die sich auf den Teilen oberhalb und unterhalb von jedem Kontakt in der Baugruppe befinden. Die Kontakte erfassen die Kontaktflächen unter leichtem Abdruck und stehen nicht unter hoher mechanischer Spannung.
4 zeigt die Zwischenbaugruppe mit einer geneigten Nockenfläche im voll eingeführten Zustand zwischen den Teilen 46 und 48, wobei die Teile fest gegen die Platte 12 ge halten werden. Wenn die Teile mit der Baugruppe 10 in Kontakt gebracht werden, werden die zwei Kontaktflächen 50 und 52 in Richtung aufeinander zu bewegt, um die Höhe der Kontakte 14 zu verkürzen und die zwei sich verjüngenden Federarme 44 der bogenförmigen Feder 36 elastisch zu verbiegen. Der Mittenbereich der Feder erfaßt die Seitenwand 26 wie in 4 dargestellt. Das Verbiegen der bogenförmigen Feder und das Verkürzen des Kontakts bewegt oder schleift die Kontaktnasen 38 um eine Strecke entlang der Kontaktflächen in Richtung zur Seite 22, um saubere elektrische Druckverbindungen mit niedrigem Übergangswiderstand zwischen den Kontaktnasen 38 und den Kontaktflächen 50 und 52 herzustellen. Die Verbindungen sorgen dafür, daß der Kontakt 14 einen zuverlässigen elektrischen Leitungsweg mit niedrigem Widerstand zwischen den Kontaktflächen zur Verfügung stellt.
Wie in 4 dargestellt ist, bewegt die Verkürzung des Kontakts 14 die freien Enden der Halteschenkel 40 in Richtung aufeinander zu und bringt die Enden in dichte Nähe zu den Halteflächen 30 und 32 der Vorsprünge 28. Die Halteschenkel erfassen den Vorsprung nicht. Der Kontaktdruck wird durch elastisches Verbiegen der Feder 36 aufrecht erhalten, ohne daß dabei die Enden des Kontakts den Vorsprung oder die Wände des Durchgangs berühren, was zur unerwünschten Erhöhung der Schließkraft führen würde.
Die 7 – 12 zeigen die Ausführungsform der Erfindung der Zwischenbaugruppe 60. Die Zwischenbaugruppe 60 umfaßt eine flache Platte 62 aus isolierendem Material mit einer Vielzahl von durchgehenden Kontakten 64 aus Metall, die in den Kontakt-Durchgängen 66 angeordnet sind und sich durch die Dicke der Platte erstrecken zwischen den sich gegenüberliegenden oberen und unteren Seiten 68 und 70 der Platte. Wie in 7 dargestellt ist, weist jeder Durchgang 66 eine Seite 72 mit reduzierter Breite auf, wie die Durchgangsseite 22 in der Platte 12, und einen Abschnitt 74 mit gleichmäßiger Breite, der von der Seite 72 entfernt ist. Die flache Seitenwand 76 erstreckt sich über die Abschnitte 74 mit gleichmäßiger Breite gegenüber der Seite 72 mit reduzierter Breite.
Die Kontakthalte-Vorsprünge 78 sind in den Seiten 72 mit reduzierter Breite der Durchgänge 66 vorgesehen. Die Vorsprünge 78 ragen um eine Strecke in die Durchgänge hinein und verengen die Durchgänge an den Abschnitten 79 zwischen den Vorsprüngen und den Seitenwänden 76. Jeder Vorsprung 78 erstreckt sich von der Seite 72 zu einem inneren freien Ende 80, welches mit Abstand von der Seitenwand 76 angeordnet ist und in Richtung zum verengten Abschnitt des Durchgangs 79 weist. Die Projektionen 78 sind zentriert in den Durchgängen 66 zwischen den oberen und unteren Seiten der Platte angeordnet.
Die Projektionen 78 weisen geneigte obere und untere Nockenflächen 82 und 84 auf, die respektive der oberen und der unteren Plattenseite 68 und 70 zugewandt sind. Die Nockenflächen 82 und 84 weisen einen Abstand nach innen gegenüber der oberen und der unteren Seite der Platte auf. Jede obere Nockenfläche 82 ist der oberen Plattenseite 68 zugewandt und erstreckt sich von der Wandseite 72 in Richtung zur unteren Plattenseite 70 zum inneren Ende 80. Jede untere Nockenfläche 84 ist der unteren Plattenseite 70 zugewandt und erstreckt sich von der Wandseite 72 in Richtung zur oberen Plattenseite 68 zum inneren Ende 80. Wie in 8 dargestellt ist, sind die oberen und unteren Nockenflächen 82 und 84 im allgemeinen eben und mit einem Winkel 86 relativ zur Achse des Durchgangs 66 geneigt. Der Winkel 86 beträgt vorzugsweise etwa 25 Grad. Aus der obigen Beschreibung ist es ersichtlich, daß die Nockenflächen 82 und 84 von der Seite 72 zum inneren freien Ende 80 des Vorsprungs 78 geneigt sind, so daß die Dicke des Vorsprungs 78 in dieser Richtung stetig abnimmt. Da das innere freie Ende 80 in einen freien Raum des Durchgangs 66 hineinragt, kann der Kontakt 64 in den Durchgang 66 eingesetzt werden, indem über das innere freie Ende 80 geschnappt oder gerastet wird. Die Nockenflächen 82 und 84 erleichtern die Einführung des Kontakts 64 in den Durchgang 66 entweder von der oberen oder von der unteren Seite der Platte 62.
Der Kontakt 64 ist bogenförmig gestaltet und weist einen flachen zentralen Rücken 88 sowie obere und untere, sich verjüngende Federarme 90 auf, die sich von den Enden des Rückens 88 erstrecken. Gekrümmte Kontaktnasen oder Kontaktflächen-Kontakte 92 sind an den äußeren Enden der Arme 90 angebracht. Die Halteschenkel 94 erstrecken sich nach innen von den Nasen zu den abgerundeten freien Enden 96. Die Kontaktnasen 92 sind in einem Abstand angeordnet, der größer als die Dicke der Platte 62 ist. Die Schenkel 94 erstrecken sich vom Rücken 88 weg, so daß sich die Nasen 92 zwischen den Enden 96 und dem Rücken befinden.
Jeder Metallkontakt 64 wird bevorzugt aus dem gleichen Vorratsmaterial wie die Metallkontakte 14 hergestellt. Die in der Zwischenstück-Einheit mit einer einzigen geneigten Nockenfläche 10 verwendeten Durchgangskontakte 14 sowie die Durchgangskontakte 6a, die in der Ausführungsform der Erfindung 60 verwendet werden, sind jeweils aus identischen flachen Vorläuferformen gebogen, die aus dem zuvor beschriebenen Streifenmetall-Vorratsmaterial ausgestanzt werden.
Die Kontakte 64 werden, wie in 12 gezeigt, in die Durchgänge 66 eingesetzt. Eine Nase des Kontakts erstreckt sich in das Ende der Durchgangsöffnung an der Plattenoberseite 68 hinein und wird zwischen dem Vorsprung 78 und der Seitenwand 76 positioniert. Beim Einführen des Kontakts in den Durchgang dient die Fläche 95 auf dem unteren Schenkel 94 als ein Nockenfolger und wird von der oberen Nockenfläche 82 zum Ende des Vorsprungs geführt. Der Rücken 88 gleitet entlang der Wand 76. Die obere Nockenfläche 82 erstreckt sich glatt von der Seite 72, so daß der Kontakt 64 sich nicht verklemmt oder festsetzt zwischen dem Vorsprung 78 und der Seite 72, wenn der Schenkel 94 den Vorsprung 78 erfaßt.
Der Kontakt wird dann weiter in den Durchgang hinein bewegt, und der untere Federarm wird elastisch gespannt, wenn sich der untere Schenkel 94 am Vorsprung 78 vorbei bewegt und dann unter die untere Nockenfläche 84 zurückschnappt. Wenn der Kontakt im Durchgang 66 eingesetzt ist, sind die Federarme 90 in Richtung zur Wand 76 gekrümmt, wobei das obere Ende 96 sich oberhalb der oberen Nockenfläche 82 und das untere Ende 96 sich unterhalb der unteren Nockenfläche 84 befindet. Der Rücken 88 des Kontakt- Mittenabschnitts befindet sich dann neben der flachen Endwand 76. In dieser Stellung ist der Kontakt 64 locker innerhalb des Durchgangs 66 eingeschlossen, wobei sich beide freien Enden 96 innerhalb der Dicke der Platte 62 befinden. Der Einschluß der freien Enden innerhalb der Dicke der Platte gewährleistet beim Zusammenbringen, daß die Höhe des Kontakts wie oben beschrieben verkürzt wird, ohne daß dabei ein freies Ende auf einer Seite der Platte eingefangen wird. Ein solcher Einfang würde verhindern, daß der Kontakt eine zuverlässige elektrische Verbindung zwischen den sich gegenüberliegenden Kontaktflächen herstellt. Die konvexe Seite von jedem freien Ende 96 weist zur benachbarten Nockenfläche 82 oder 84 hin.
Wenn erwünscht, könnten die Kontakte 64 in der gleichen Weise wie oben beschrieben von der unteren Seite 70 aus in die Platte eingesetzt werden. Die Kontakte 64 werden locker im Durchgang 66 gehalten. Die Vorsprünge 78 erstrecken sich zwischen den Kontaktenden 96. Der Abstand zwischen den Enden 96 ist größer als die Höhe der Vorsprünge 78 zwischen den Enden 96, wodurch eine beschränkte freie Bewegung oder Schwebung der Kontakte im Durchgang 66 gestattet ist. 7 zeigt die Lage des Kontakts im Durchgang wenn die Platte 62 horizontal ausgerichtet ist und der lockere Kontakt im Hohlraum gegen die Schwerkraft gestützt ist. Das obere gekrümmte Ende 96 des oberen Schenkels 94 ruht auf der oberen Nockenfläche 82 des Vorsprungs 78, und das untere gekrümmte Ende 96 des unteren Schenkels 94 bleibt im Durchgang. Der Rücken 88 erfaßt die Wandseite 76 und hält den Kontakt mit im wesentlichen vertikaler Ausrichtung im Durchgang.
Der Rücken 88 widersetzt sich auch einer Wipp- oder Drehbewegung des Kontakts im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn in der Ansicht gemäß 7. Ein Wippen des Kontakts wird ebenfalls beschränkt durch die Nähe der Kontaktenden 96 zur Seite 72 und zu den Nockenflächen 82 und 84. Der locker eingefangene Zustand des Kontakts im Durchgang gewährleistet, daß der Kontakt in Stellung zusammengedrückt werden kann, um eine zuverlässige elektrische Verbin dung zwischen den gegenüberliegenden Kontaktflächen herzustellen.
Die Durchgänge 66 sind nahe nebeneinander in einer dichten Gruppe in der Platte 62 in gleicher Weise angeordnet, wie die Durchgänge 16 in der Platte 12 angeordnet sind.
8 zeigt die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung der Zwischenbaugruppe 60 in Position zwischen den oberen und unteren Schaltungselementen 98 und 100, wobei Kontaktflächen 102 und 104 auf den Teilen oberhalb und unterhalb der Kontakte in der Baugruppe angeordnet sind. Die Kontakte erfassen die Kontaktflächen unter leichtem Andruck ohne große mechanische Spannung.
9 zeigt die Ausführungsform der Erfindung der Zwischenbaugruppe 60, wenn diese teilweise zwischen den Teilen 98 und 100 eingesetzt ist. Wenn die Teile in Richtung zur Baugruppe 60 zusammengeführt werden, bewegen sich die zwei Kontaktflächen 102 und 104 zusammen und verkürzen dabei die Höhe der Kontakte 64 und verbiegen die zwei sich verjüngenden Federarme 90 elastisch. Die gekrümmten Enden 96 der Halteschenkel 94 bewegen sich aufeinander zu und zur Seitenwand 76 hin. Die oberen und unteren gekrümmten Enden 96 berühren respektive die obere und untere Nockenfläche 82 und 84, wie in 10 dargestellt ist. Nachdem die Berührung besteht, schleift jedes gekrümmte Ende 96 entlang der Nockenfläche zum inneren Ende 80 des Vorsprungs. Die gekrümmten Enden rollen etwas auf den Nockenflächen und halten dabei einen tangentialen Eingriff mit den Nockenflächen aufrecht, während die Schenkel nach innen zum freien Ende des Vorsprungs hin gleiten. Der Rücken 88 bleibt bündig an der Seitenwand 76. Die Kontaktnasen 92 schleifen an den Kontaktflächen entlang zur Seite 72 hin.
10 zeigt die Ausführungsform der Erfindung der Zwischenbaugruppe 60 im ganz eingeführten Zustand zwischen den Teilen 98 und 100, wobei die Teile fest gegen die Montageplatte 62 gehalten werden. Wenn die Teile mit der Baugruppe 60 in Berührung gebracht werden, verkürzen die Kontaktflächen 102 und 104 die Höhe der Kontakte 64 auf ein Minimum und verbiegen außerdem die Federarme 90 elastisch. Die obe ren und unteren gekrümmten Enden 96 bleiben in Eingriff mit den Nockenflächen in der Nähe des inneren Endes des Vorsprungs 80. Der Kontaktrücken 88 bleibt an der Seitenwand 76. Die Kontaktnasen 92 haben sich weiter entlang der Kontaktflächen bewegt zu ihrer Position am nächsten zur Seitenwand 72. Die Bewegung oder das Schleifen der Kontaktnasen 92 entlang der Kontaktflächen sorgt für saubere elektrische Druckverbindungen mit niedrigem Übergangswiderstand zwischen den Kontaktnasen 92 und den Kontaktflächen 102 und 104.
Wie in 10 dargestellt ist, bewegt die Verkürzung der Kontakte 64 die gekrümmten Endabschnitte 95 der Halteschenkel 94 aufeinander zu und bringt die Enden in Eingriff mit den Nockenflächen 82 und 84 des Vorsprungs 78. Der Kontaktandruck wird mittels elastischem Verbiegen des Kontakts 64 aufrecht erhalten, trotz des Eingriffs der Endabschnitte des Kontakts am Vorsprung. Die Neigung der Nockenflächen und die gekrümmten Kontaktendabschnitte ermöglichen eine Verformung des Kontakts ohne Festklemmen auf dem Vorsprung, was zur unerwünschten Erhöhung der Schließkraft oder permanenter Verformung des Kontakts führen könnte.
Die Vorsprünge befinden sich im Mittenabschnitt der Kontaktdurchgänge und sind mit Abstand nach innen relativ zu den sich gegenüberliegenden oberen und unteren Seiten der Platte angeordnet. Wie dargestellt ist, weist der Durchgang einen gleichmäßigen transversalen Querschnitt auf, mit Ausnahme des Vorsprungs. Außerdem liegt der zentrale Abschnitt des Metallkontakts über dem freien Ende des Vorsprungs, und die freien Enden des Kontakts befinden sich zwischen dem freien Ende des Vorsprungs und der Seite des Durchgangs, die den Vorsprung stützt. Der Kontakt 64 ist symmetrisch zu den beiden Seiten des zentralen Abschnitts.
Wir haben zwar die Ausführungsform unserer Erfindung beschrieben, es versteht sich jedoch, daß diese modifiziert werden kann, so daß wir uns nicht auf die genauen angegebenen Einzelheiten beschränken möchten, sondern die Veränderungen und Modifikationen einbeziehen wollen, die in den Bereich der folgenden Ansprüche fallen.

Claims

Zwischenbaugruppe (60), umfassend: A) einen Isolierkörper (62), der eine erste und eine gegenüberliegende zweite Seite (68, 70), eine Dicke, einen Durchgang (66) durch die Dicke des Körpers (62) und einen Vorsprung (78), der sich in den Durchgang (66) hinein erstreckt von einer ersten Seitenwand (72) des Durchgangs (66) zu einem freien Ende (80), aufweist, wobei das freie Ende (80) von einer zweiten Seitenwand (76) des Durchgangs (66) durch einen engeren Abschnitt des Durchgangs (79) beabstandet ist, wobei der Vorsprung (78) eine erste (82) und eine zweite (84) Nockenfläche aufweist, die sich beide vom freien Ende (80) des Vorsprungs (78) zur ersten Seitenwand (72) des Durchgangs (66) erstrecken, wobei die erste Nockenfläche (82) zur ersten Körperseite (68) weist und vom freien Ende (80) zur ersten Körperseite (68) geneigt ist, und die zweite Nockenfläche (82) zur zweiten Körperseite (70) weist und vom freien Ende (80) zur zweiten Körperseite (70) geneigt ist; und B) einen bogenförmigen Metallstreifen-Kontakt (64), der ein Paar Kontaktenden (96), einen Mittenabschnitt (88) zwischen den Kontaktenden (96), ein Paar Federarme (90) und ein Paar Kontaktflächen (92) aufweist; wobei der Kontakt (64) im Durchgang (66) angeordnet ist, wobei sich der Mittenabschnitt (88) im engeren Abschnitt (79) des Durchgangs (66) befindet, jeder Federarm (90) sich vom Mittenabschnitt (88) zum Äußeren des Durchgangs (66) zu einer Kontaktfläche (92) erstreckt, wobei jede Kontaktfläche (92) an einer Körperseite (68, 70) angeordnet ist, wobei die Kontaktflächen (92) eine Entfernung voneinander beabstandet sind, die größer ist als die Dicke des Körpers (62) bei entspanntem Kontakt (64), wobei die Kontaktenden (96) sich im Durchgang (66) befinden und der Vorsprung (78) sich zwischen den Kontaktenden (96) befindet, wobei der Kontakt (64) eine nicht gespannte Position und eine voll gespannte Position im Durchgang (66) hat, wobei, wenn der Kontakt (64) voll gespannt ist, die Kontaktflächen (92) eine Entfernung voneinander beabstandet sind, die gleich der Dicke des Körpers (62) ist, die Kontaktenden (96) die Nockenflächen (82, 84) auf dem Vorsprung (78) berühren, während die Federarme (90) elastisch gespannt sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein Halteschenkel (94) zwischen jeder Kontaktfläche (92) und einem Kontaktende (96) angeordnet ist und jeder Halteschenkel (94) sich von einer Kontaktfläche (92) zu einem Kontaktende (96) nach innen erstreckt, wobei jede Kontaktfläche (92) zwischen einem Federarm (90) und einem Halteschenkel (94) angeordnet ist, und, wobei, wenn der Kontakt (64) voll gespannt ist, der Mittenabschnitt (88) die zweite Seitenwand (76) berührt.
Zwischenbaugruppe gemäß Anspruch 1, bei welcher, wenn sich der Kontakt (64) im entspannten Zustand befindet, der Kontakt (64) lose im Durchgang (66) gefangen ist, so daß begrenzte freie Bewegung zugelassen ist, wobei beide Kontaktenden (96) innerhalb der Dicke des Isolierkörpers (62) angeordnet sind.
Zwischenbaugruppe gemäß Anspruch 1 oder 2, bei welcher der Kontakt (64) gegenüber den beiden Seiten des Mittenabschnitts (88) symmetrisch ist.
Zwischenbaugruppe gemäß einem der oben aufgeführten Ansprüche, bei welcher der Mittenabschnitt (88) des Kontakts (64) flach ist und sich entlang der zweiten Seitenwand (76) des Durchgangs (66) erstreckt.
Zwischenbaugruppe gemäß einem der oben aufgeführten Ansprüche, bei welcher die Breite des Durchgangs (66) quer zur Richtung der Dicke des Körpers (62) kleiner an der ersten Seitenwand (72) des Durchgangs (66) als an der zweiten Seitenwand (76) des Durchgangs (66) ist.
Zwischenbaugruppe gemäß einem der oben aufgeführten Ansprüche 1 – 4, bei welcher der Durchgang (66) einen gleichmäßigen Querschnitt aufweist, abgesehen vom Vorsprung (78).
Zwischenbaugruppe gemäß einem der oben aufgeführten Ansprüche, bei welchen jede Nockenfläche (82, 84) sich vom freien Ende (80) des Vorsprungs (78) zur ersten Seitenwand (72) des Durchgangs (66) erstreckt.
Zwischenbaugruppe gemäß Anspruch 7, bei welchen die Nockenflächen (82, 84) im allgemeinen flach sind.
Zwischenbaugruppe gemäß Anspruch 7 oder 8, bei welchen jede Nockenfläche (82, 84) sich unter einem Winkel von etwa 25 Grad zur Achse des Durchgangs (66) erstreckt.
Zwischenbaugruppe gemäß einem der oben aufgeführten Ansprüche, bei welchen die Kontaktenden (96) abgerundet sind und in Richtung zu den Nockenflächen (82, 84) weisen.
Zwischenbaugruppe gemäß einem der oben aufgeführten Ansprüche, bei welchen die Kontaktflächen (92) gefaltete Nasen aufweisen.
Zwischenbaugruppe gemäß einem der oben aufgeführten Ansprüche, bei welchem der Kontakt (64) bezüglich der beiden Seiten des Mittenabschnitts (88) symmetrisch ist.
Zwischenbaugruppe gemäß einem der oben aufgeführten Ansprüche, bei welchem der Kontakt (64) aus einem Stück eines gleichmäßig dicken Metall-Stammstreifens gebildet ist, welcher zwei Streifenseiten aufweist, wobei der Mittenabschnitt (88) eine Fläche aufweist, die der zweiten Wand (76) des Durchgangs (66) zugewandt ist und die Kontaktflächen (92) auf einer der beiden Streifenseiten liegen.
Zwischenbaugruppe gemäß Anspruch 13, bei welcher die Kontaktenden (96) abgerundet und den Nockenflächen (82, 84) zugewandt sind und auf dieser einen der beiden Streifenseiten liegen.
Zwischenbaugruppe gemäß einem der oben aufgeführten Ansprüche, bei welcher der Vorsprung (78) nach innen von der oberen und unteren Seite des Körpers (62) beabstandet ist.
Zwischenbaugruppe gemäß einem der oben aufgeführten Ansprüche, bei welcher die Breite der Federarme (90) vom Mittenabschnitt (88) in Richtung zu den Kontaktflächen (92) abnimmt.
Zwischenbaugruppe gemäß einem der oben aufgeführten Ansprüche, bei welcher der Körper (60) einstückig ist.
Verfahren zur Schaffung elektrischer Verbindungen zwischen gegenüberliegenden Kontaktflächen (102, 104) von Schaltungsteilen unter Verwendung einer Zwischenbaugruppe (60) vom Typ, welcher folgendes aufweist: A) einen Isolierkörper (62), der eine erste und eine gegenüberliegende zweite Seite (68, 70), eine Dicke, einen Durchgang (66) durch die Dicke des Körpers (62) und einen Vorsprung (78), der sich in den Durchgang (66) hinein erstreckt von einer ersten Seitenwand (72) des Durchgangs (66) zu einem freien Ende (80) aufweist, wobei das freie Ende (80) von einer zweiten Seitenwand (76) des Durchgangs (66) durch einen engeren Abschnitt (79) des Durchgangs (66) beabstandet ist, wobei der Vorsprung (78) eine erste (82) und eine zweite (84) Nockenfläche aufweist, die sich beide vom freien Ende (80) des Vorsprungs (78) zur ersten Seitenwand (72) des Durchgangs (66) erstrecken, wobei die erste Nockenfläche (82) zur ersten Körperseite (68) weist und vom freien Ende (80) zur ersten Körperseite (68) geneigt ist, und die zweite Nockenfläche zur zweiten Körperseite (70) weist und vom freien Ende (80) zur zweiten Körperseite (70) geneigt ist; und B) einen bogenförmigen Metallkontakt (64) im Durchgang (66), wobei der Kontakt (64) einen Mittenabschnitt (88) im engeren Abschnitt (79) des Durchgangs (66), ein Paar Kontaktflächen (92), die neben den Körperseiten (68, 70) angeordnet und einen Abstand größer als die Dicke des Körpers (62) voneinander beabstandet sind, wenn sich der Kontakt im entspannten Zustand befindet, ein Paar Federarme (90), die dazwischen angeordnet sind und sich vom Mittenabschnitt (88) zu den Kontaktflächen (92) erstrecken, und Halteschenkel (94), die sich von den Kontaktflächen (92) in den Durchgang (66) zu den Kontaktenden (96) erstrecken, aufweist, wobei der Vorsprung (78) zwischen den Kontaktenden (96) angeordnet ist, umfassend folgende Schritte: Einbringen der Zwischenbaugruppe (60) zwischen die gegenüberliegenden Kontaktflächen (102, 104) der Schaltungs teile, wobei das Einbringen in einem Zustand beginnt, in welchem der bogenförmige Metallkontakt (64) entspannt ist, und in einem Zustand endet, in welchem der bogenförmige Metallkontakt (64) voll gespannt ist, so daß sich die Kontaktflächen (92) des bogenförmigen Metallkontakts (64) einen Abstand, der im wesentlichen der Dicke des Körpers (62) entspricht, voneinander beabstandet sind wobei im Zustand, in welchem der Vorgang des Einbringens beginnt, der entspannte bogenförmige Metallkontakt (64) sich lose im Durchgang (66) befindet, wobei während des Einbringvorgangs der Mittenabschnitt (88) des bogenförmigen Metallkontakts (64) die zweite Seitenwand (72) des Durchgangs (66) berührt und die Halteschenkel (94) des bogenförmigen Metallkontakts (64) eingreifen und sich entlang der Nockenflächen (82, 84) des Vorsprungs in der Richtung weg von der ersten Seitenwand (72) bewegen, und die Federarme (90) elastisch gespannt sind, wobei sich die Kontaktflächen (92) schleifend entlang der Kontaktflächen (102, 104) der Schaltungsteile bewegen.