DE68911491T2 - Sequentielle Verbindungseinrichtung. - Google Patents

Description

• Diese Erfindung betrifft allgemein Verbindungseinrichtungen und genauer sequentielle Verbindungseinrichtungen, wobei eine Reihe von Kontaktierungen sequentiell hergestellt wird, wenn der Verbindungsvorgang stattfindet.
• Auf dem Gebiet elektrischer Verbindungen ist es allgemein bekannt, daß es in vielen Fällen, wenn eine Vorrichtung in eine andere Vorrichtung eingesteckt wird, wünschenswert ist, eine Serie von Verbindungen sequentiell in einer gegebenen vorgewählten Reihenfolge herzustellen. Wenn beispielsweise eine Schaltkreiskarte in einen gedruckten Schaltkreisträger eingesteckt wird, ist es bei vielen unterschiedlichen Arten von Computervorrichtungen nötig, daß die Kontakte in einer gewissen Reihenfolge hergestellt und unterbrochen werden. Beispielsweise ist es bei solchen Situationen oft nötig, zunächst eine Masseverbindung, gefolgt von einem Netzanschluß und gefolgt von einer Verbindung zu Signal leitungen zu machen, uni sicherzustellen, daß keine Beschädigungen an den Bauteilen auftreten, oder daß die Bauteile in korrekter Weise arbeiten und korrekte Daten und Informationen beinhalten. Dies ist insbesondere kritisch bei sogenannten "hot plugging" Anwendungsfällen, wo Schaltkreiskarten eingesetzt und entfernt werden, während der Computer läuft.
• Es wurden mehrere frühere Vorschläge für derartige Verbindungsarten gemacht. Beispielsweise lehrt die US-A-3,973,817 einen Schaltkreisträger, der eine Vielzahl von Kontakten aufweist, die längs einer Kante aufgereiht sind, wobei sich bestimmte Kontakte weiter nach außen erstrecken als die anderen; genauer, die Massekontakte erstrecken sich weiter nach außen als die Signalkontakte, so daß in der Praxis eine Vielzahl von voneinander beabstandeten Kontaktbauteilen vorliegt, welche sich entlang einer Kante erstrecken und von unterschiedlicher Länge sind.
• Auf ähnliche Weise zeigt die US-A-3,993,935 Kontakte an der Kante des Schaltkreisträgers, welche mit unterschiedlichen Abständen von der Kante angeordnet sind, um eine sequentielle Kontaktgebung zu erlauben.
• Bei einer anderen Art von Anordnung zeigt die US-A-3,432,795 eine Stecker- und Sockelanordnung, wobei die Stifte an dem Stecker mit unterschiedlichen Längen ausgebildet sind, so daß das Einführen des Steckers in die Sockelbauteile erleichtert ist.
• Die US-A-3,829,814 und US-A-3,289,149 zeigen verschiedene Ring-, Spitzen- und Hülsentypen von Verbindungen zwischen Steckern und Sockeln. Andere Patente, welche unterschiedliche Typen von Kontakten zeigen, sind unter anderem die US-A-4,305,633; US-A-4,079,40; US-A-4,549,036; US-A-4,734,041; US-A-3,149,893; US-A-3,399,372 und US-A-3,871,729. Auch die GB-B-1 173 525 beschreibt eine Anordnung des sequentiellen Typs.
• Allerdings schafft keines dieser Patente eine einzelne Steckerverbindung, wo nur ein einzelner Stift oder Stecker vorliegt, der einen sequentiellen Kontakt herstellt und dies nur mit einem bestimmten Kontaktbauteil in dem Stecker
• Die Erfindung wie sie beansprucht ist, beabsichtigt, diese Nachteile abzuschaffen. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist somit eine Sockel- und Steckeranordnung zur sequentiellen Kontaktherstellung mit einer Mehrheit von Verbindungen geschaffen. Die Anordnung weist ein Steckerbauteil mit einem einzelnen Stift und ein Sockelbauteil auf, welches für eine gleitende Aufnahme des Steckerbauteiles ausgebildet ist. Ein erster Satz von einzelnen Kontakten ist umfangseitig in dem Sockelbauteil angeordnet, und ein zweiter Satz von einzelnen Kontakten ist umfangsseitig in dein Steckerbauteil angeordnet. Der zweite Satz von Kontakten ist so angeordnet, daß ein Eingriff mit dem ersten Satz von Kontakten erfolgt, wenn das Steckerbauteil in das Sockelbauteil eingeführt wird. Wenigstens zwei der Kontakte in einem dieser Sätze von Kontakten sind axial zueinander versetzt, wodurch, wenn das Steckerbauteil in das Sockelbauteil eingeführt wird, eine Kontaktierung zwischen den Kontakten in den zwei Sätzen seguentiell in wenigstens zwei Schritten gemacht wird, wobei jede nur mit den gewünschten Kontakten gemacht wird.
• Für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung zusammen mit weiteren Aspekten und Vorteilen wird nachfolgend eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in der:
• FIG. 1 eine erläuternde, leicht schematische Ansicht ist, welche die Stecker- und Sockelanordnung dieser Erfindung zeigt;
• FIG. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht ist, welche ein Steckerbauteil und Sockelbauteil gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei das Steckerbauteil für eine Einführung in das Sockelbauteil ausgerichtet ist;
• FIG. 3 eine Endansicht des Sockelbauteils gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
• FIG. 4 eine Endansicht des Steckerbauteils gemäß der vorliegenden Erfindung ist; und
• FIG. 5A leicht schematisch vereinfacht die aufeinanderbis 5D folgenden Schritte des Einführens eines erfindungsgemäßen Steckerbauteils in ein Sockelbauteil zeigen.
• Gemäß der Zeichnung ist ein Sockelbauteil 10 dargestellt, welches gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestaltet und auf einem gedruckten Schaltkreisträger 12 befestigt ist. Der Sockel 10 ist so angeordnet, daß er mit einem Stecker 14 zusammenpaßt, der auf einer gedruckten Schaltkreiskarte 16 befestigt ist. Wie in der Zeichnung zu sehen ist, sind nur ein einzelner Sockel und Stekker dargestellt; es versteht sich jedoch, daß eine Reihe von Sockeln und Steckern entlang den Schaltkreisträgern und -karten angeordnet sein kann.
• Der Sockel 10 und der Stecker 14 weisen bevorzugt einen quadratischen Querschnitt auf, obgleich andere Formgebungen verwendet werden können, wie noch angedeutet wird. Sowohl der Stecker 14 als auch der Sockel 10 sind aus einem nicht leitfähigem Material, beispielsweise gegossenem Phenolharz gefertigt. Der Stecker 14 ist mit einer Reihe von Kontakten 18a bis 18d versehen, eine an jeder der vier Seiten. Wie am besten in den Figuren 2 und 5 zu sehen ist, sind die Kontakte 18a bis 18d von unterschiedlicher Länge und erstrecken sich entlang der unterschiedlichen Seiten des Steckers 14, insbesondere in einer axialen parallelen Beziehung hierzu und sind voneinander beabstandet. Jedes geeignete leitfähige Material kann verwendet werden, beispielsweise Beryllium-Kupfer oder Phosphorbronze, und sie sind durch eine Klebung mit dem Stecker 14 verbunden. Die Kontakte 18a bis 18d enden an dem Ende des Steckers 14 und weisen entsprechende Verbindungen 20a bis 20d auf, welche an der gedruckten Schaltkreiskarte 16 befestigt sind.
• Der Sockel 10 ist mit einer Reihe von Federkontakten 22a bis 22d versehen, welche innerhalb des Sockels 10 umfangsseitig beabstandet zueinander angeordnet sind, wobei jeder innerhalb einer sich in Längsrichtung erstreckenden Ausnehmung 24 angeordnet ist. Diese Kontakte 22a bis 22d sind ebenfalls aus einem leitfähigen Material, wie Beryllium-Kupfer oder Phosphorbronze, gefertigt und haben Federcharakteristiken. Die Federkontakte 22 haben jeweils Kontaktspitzen 26a bis 26d, welche so angeordnet sind, daß sie mit den Kontakten 18a bis 18d an dem Stecker 14 zusammenpassen. Die Kontakte 18a bis 18d sind bevorzugt abgeschrägt, um die Bewegung der Kontaktspitzen 26a bis 26d zu erleichtern. Die Kontaktfedern 22 haben Verbindungen 28a bis 28d, welche an dem gedruckten Schaltkreisträger 12 befestigt sind. Um eine passende Ausrichtung oder Polarisierung des Steckers 14 bezüglich des Gehäuses 10 sicherzustellen, ist eine Codiereinrichtung vorgesehen, welche die Form eines sich in Längsrichtung erstreckenden Wulstes 30 hat, der sich entlang einer Kante des Steckers 14 erstreckt und so ausgeformt ist, daß er mit einem entsprechenden Schlitz 32 zusammenpaßt, der in einer Ecke des Sockels 10 ausgebildet ist. Mit in dieser Anordnung ist die einzige Ausrichtung, in welcher der Stecker 14 in den Sockel eingeführt werden kann diejenige, in der der Wulst und der Schlitz richtig miteinander fluchten.
• Die Figuren 5A bis 5D zeigen etwas vereinfacht die sequentie1le Kontaktherstellung, wenn der Stecker 14 in den Sockel 10 eingeführt wird. In Fig 5A ist der Stecker knapp außerhalb des Sokkels fertig für eine Einführung gehalten. In Fig. 5B hat die Einführung begonnen, wobei der Kontakt 18a an dem Stecker mit dem Federkontakt 22a an dem Sockel kontaktiert. Die anderen Kontaktierungen sind noch nicht hergestellt. In Fig. 5C wird bei einem weiteren Einführen nachfolgend eine Kontaktierung mit dem Kontakt 18b an dem Stecker gemacht, der eine Kontaktierung mit dem Federkontakt 22b an dem Sockel herstellt, so daß eine seguentielle Kontaktierung bewirkt wird. Ein weiteres Einführen führt zu der Anordnung gemäß Fig. 5D, wo alle Kontakte 18a bis l8d mit den Federkontakten 22a bis 22d in dem Sockel kontaktieren.
• Falls gewünscht, kann, um das Einführen des Steckers 14 in den Sockel 10 zu erleichtern, das Ende des Steckers 14 angespitzt sein, wie mit dem Bezugszeichen 34 dargestellt.
• Es versteht sich, daß die dargestellte Ausführungsform nur eine von mehreren unterschiedlichen möglichen Ausführungsformen ist. Beispielsweise können verschiedene unterschiedliche Querschnittsformen und Formgebungen des Steckers und Sockels verwendet werden unter Verwendung unterschiedlicher Flächenzahlen, beispielsweise 6 oder 8 oder mehr, abhängig von der Größe des Steckers und Sockels und der Anzahl von gewünschten Kontakten. Tatsächlich könnte sogar ein kreisförmiger Querschnitt verwendet werden; es wäre nur nötig, die Kontakte 18 und 22 in umfangseitig beabstandeter Anordnung zu halten und so auszurichten und anzuordnen, daß sie bei Einführung miteinander kontaktieren.
• Weiterhin liegt es im Bereich der Erfindung, die Federkontakte 22a bis 22d an unterschiedlichen axial beabstandeten Stellen innerhalb des Sockels anzuordnen und die Kontakte 18a bis 18d am Stecker 14 mit gleicher Länge auszubilden, oder tatsächlich können die Federkontakte 22a bis 22d und die Kontakte 18a bis 18d am Stecker beide axial beabstandet sein, wenn dies gewünscht ist.

Claims (6)

1. Eine Sockel- und Steckeranordnung zur sequentiellen Kontaktierung mit einer Vielzahl von Verbindungen, mit

einem Steckerbauteil (14) mit einem einzelnen Stift,

einem Sockelbauteil (10), welches für eine gleitbewegliche Aufnahme des Steckerbauteils ausgebildet ist,

einem ersten Satz einer Vielzahl von elektrisch leitfähigen einzelnen Kontakten (22) , welche umfangsseitig angeordnet und voneinander isoliert in dem Sockelbauteil sind;

einem zweiten Satz einer Vielzahl von elektrisch leitfähigen einzelnen Kontakten (18), welche umfangsseitig angeordnet und voneinander isoliert an dem Steckerbauteil sind und angeordnet sind, um mit dem ersten Satz von Kontakten in Eingriff zu gelangen, wenn das Steckerbauteil in das Sokkelbauteil eingeführt wird,

wobei wenigstens zwei der Kontakte in einem der Sätze von Kontakten zueinander axial versetzt sind;

wodurch, wenn das Steckerbauteil in das Sockelbauteil eingeführt wird, eine Kontaktierung zwischen den Kontakten der zwei Sätze sequentiell in wenigstens zwei Schritten erfolgt.

2. Die Erfindung nach Anspruch 1, wobei das Steckerbauteil eine Vielzahl von flachen Seiten umfaßt, an welchen die Kontakte angeordnet sind.

3. Die Erfindung nach Anspruch 1 oder 2, wobei wenigstens zwei der Kontakte an dem Steckerbauteil diejenigen Kontakte sind, welche axial versetzt sind.

4. Die Erfindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin gekennzeichnet durch Mittel zum Sicherstellen des Einführens des Steckerbauteils in das Sockelbauteil mit einer bestimmten Ausrichtung.

5. Die Erfindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kontakte an dem Steckerbauteil sich dort parallel zueinander erstrecken und an einer gemeinsamen Stelle an dem Stecker benachbart einem Ende hiervon enden.

6. Die Erfindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kontakte im Sockelbauteil unter Federspannung stehen, um mit den Kontakten an dem Steckerbauteil in Eingriff zu gelangen.