DE68913579T2

DE68913579T2 - Insertion-free electrical connector.

Info

Publication number: DE68913579T2
Application number: DE68913579T
Authority: DE
Inventors: Johannes Marcelus Broeksteeg; Lucas Soes
Original assignee: Whitaker LLC
Current assignee: Whitaker LLC
Priority date: 1988-05-05
Filing date: 1989-04-28
Publication date: 1994-09-15
Anticipated expiration: 2009-04-29
Also published as: EP0340994B1; JP2683709B2; EP0340994A1; MY104734A; JPH01315976A; ES2049813T3; DE68913579D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen einfügungskraftfreien elektrischen Verbinder zum Anschließen elektrischer Leiter an einer Schaltung auf einer gedruckten Schaltungsplatte.The present invention relates to an insertion force-free electrical connector for connecting electrical conductors to a circuit on a printed circuit board.

In der elektronischen Industrie besteht ein Bedürfnis zum direkten Anschluß von Leitern an der gedruckten Schaltungsplatte. Dieser Verbinder sollte auch für eine leichte Einfügung und ein leichtes Abziehen der Leiter sorgen.In the electronics industry, there is a need to connect conductors directly to the printed circuit board. This connector should also provide for easy insertion and removal of the conductors.

Mehrleiterkabel und flexible gedruckte Schaltungen werden an gedruckten Schaltungsplatten zur Verteilung des Gleichstroms an die gedruckten Schaltungsplatten und zur Datenverteilung nach dort und von der Schaltung auf den gedruckten Schaltungsplatten angeschlossen. Typischerweise sind die Leiter an einen elektrischen Aufnahmeverbinder ähnlich denjenigen angeschlossen, die in den US- Patenten 4 435 035 und 4 062 610 oder in der internationalen Patentanmeldung PCT/US86/01942, zu der die Veröffentlichungs-Nr WO87/01870 gehört, dargestellt sind, während ein Einfüge-Stiftverteiler elektrisch an die gedruckte Schaltungsplatte angeschlossen ist. Zwar ist dieses Systems für viele solche Anschließungen geeignet, jedoch sind die Gesamtkosten infolge des Einführungs-Verteilers erhöht. Daher besteht in der elektronischen Industrie ein Bedürfnis nach einem elektrischen Verbinder, der zum Anbau an der gedruckten Schaltungsplatte ohne die Notwendigkeit eines Einführungs-Verteilers geeignet ist; mit anderen Worten nach einem Verbinder, bei dem die elektrischen Leiter direkt an dem Verbinder angeschlossen werden können.Multi-conductor cables and flexible printed circuits are connected to printed circuit boards for the distribution of direct current to the printed circuit boards and for the distribution of data to and from the circuitry on the printed circuit boards. Typically, the conductors are connected to a receptacle electrical connector similar to those shown in U.S. Patents 4,435,035 and 4,062,610 or in International Patent Application PCT/US86/01942, of which Publication No. WO87/01870 is associated, while an insert pin header is electrically connected to the printed circuit board. While this system is suitable for many such connections, the overall cost is increased due to the insert header. Therefore, there is a need in the electronics industry for an electrical connector suitable for mounting on the printed circuit board without the need for an insert header; in other words, a connector where the electrical conductors can be connected directly to the connector.

Ein in Hinblick auf die oben angegebene Anwendung gestalteter Verbinder weist eine Anzahl gewünschter Merkmale auf. Eine gewünschtes Merkmal dient der verbesserten mechanischen Vorteilhaftigkeit zum Anheben der Kontakte von einer gegenüberliegenden Stellung zu einer offenen Stellung. Die Anschlüsse sollten auch vorgespannt sein, um eine maximale Kontaktkraft an den elektrischen Leitern zu gestatten. Ein weiteres Merkmal besteht darin, einen elektrischen Verbinder mit einer Auslösestellung zu schaffen, an der die Kontakte zu einer Stellung geöffnet werden können, in der die Kontakte für das Einfügen des flexiblen Kabels offen bleiben. Dies macht nur eine Hand für das Einfügen des flexiblen Kabels erforderlich.A connector designed with the above application in mind has a number of desirable features. One desirable feature is to provide improved mechanical convenience for lifting the contacts from an opposed position to an open position. The terminals should also be preloaded to allow maximum contact force on the electrical conductors. Another feature is to provide an electrical connector with a release position where the contacts can be opened to a position where the contacts are open for insertion of the flexible cable. This means that only one hand is required to insert the flexible cable.

Die Verbindergestaltung sollte auch vielseitig sein, damit die Gehäuse- und grundsätzliche Anschlußgestaltung für eine Anzahl von Konfigurationen verwendet werden können. Der Verbinder sollte für Verpackungszwecke in einer Version mit einer geringen Höhe zur Verfügung stehen oder in einer vertikal stehenden Beziehung, bei der der Zugang ein Problem ist. Der Verbinder sollte auch einzelne Leiter eines Mehrleiter-Flachkabels, gedruckter Schaltungsplatten oder flexibler gedruckter Schaltungen aufnehmen. Schließlich sollte die Gestaltung vielseitig genug sein, eine elektrische Abschirmung aufzuweisen.The connector design should also be versatile so that the housing and basic terminal design can be used for a number of configurations. The connector should be available in a low height version for packaging purposes or in a vertically standing relationship where access is a problem. The connector should also accommodate individual conductors of a multi-conductor flat cable, printed circuit boards or flexible printed circuits. Finally, the design should be versatile enough to provide electrical shielding.

In der EP-Veröffentlichung 0 263 296 ist ein Verbinder dargestellt, bei dem die flexible Schaltung in der Frontfläche des Verbinders angeordnet und an einer gedruckten Schaltungsplatte angeschlossen werden kann. Bei diesem Verbinder ist eine obere Abdeckung um das Gehäuse drehbar, und hebt eine vordere Nase der Abdeckung die Kontakte aus der Kontaktstellung an. Diese Ausführungsform, die einige der Anforderungen der Industrie erfüllt, ist auch mit mehreren Nachteilen verbunden. Zum ersten ist die Abdeckung an der oberen Fläche des Verbinders angeordnet, was die vertikale Abmessung tatsächlich weiter vergrößert. Zum zweiten ist die Abdeckung ein Hebel oder ein Gelenkhebel, was es erforderlich macht, daß der hintere Teil der Abdeckung nach unten gedrückt werden muß, um die Kontakte für das Einfügen des flexiblen Kabels anzuheben. Dies macht es erforderlich, daß beide Hände für das Einsetzen des Kabels benötigt werden, was abhängig von dem im elektronischen Bereich zur Verfügung stehenden Raum eventuell nicht möglich ist. Zum dritten sorgt infolge der verfügbaren kleinen Größe der vertikalen, nach unten gerichteten Bewegung der Verbinder nicht für einen großen mechanischen Vorteil zum Anheben der Kontakte, was wiederum eine komplizierte und schwierige Einfügung der Drähte oder gedruckten Schaltungen erforderlich machen kann. Schließlich gestattet diese Gestaltung keine Vielzahl von Konfigurationen. Beispielsweise könnte diese Gestaltung nicht, falls gewünscht, mit der vertikalen Anordnung, wenn dies benötigt wird, verwendet werden. Auch eignet sich diese Gestaltung nicht gut für das Hinzufügen von Merkmalen wie einer Abschirmung, da ein großer Bereich des oberen Teils des Verbinders für die drehbare Abdeckung zugänglich sein muß.In EP publication 0 263 296 a connector is shown in which the flexible circuit can be placed in the front face of the connector and connected to a printed circuit board. In this connector a top cover is rotatable around the housing and a front lug of the cover lifts the contacts from the contact position. This embodiment, while meeting some of the industry's requirements, also has several disadvantages. Firstly, the cover is placed on the top face of the connector, which actually further increases the vertical dimension. Secondly, the cover is a lever or a toggle lever, which requires that the rear part of the cover must be pushed down in order to lift the contacts for insertion of the flexible cable. This requires that both hands are needed for insertion of the cable, which may not be possible depending on the space available in the electronics area. Third, due to the small amount of vertical downward movement available, the connector does not provide much mechanical advantage for lifting the contacts, which in turn may require complicated and difficult insertion of the wires or printed circuits. Finally, this design does not allow for a variety of configurations. For example, this design could not be used with the vertical arrangement if desired when needed. Also, this design is not well suited to adding features such as shielding, since a large area of the top of the connector must be accessible for the rotating cover.

Die US-Patente 4 252 389 und 4 252 392 zeigen elektrische Verbinder, die Flachkabelleiter an Spuren auf gedruckten Schaltungsplatten anschließen. Diese Verbinder besitzen auch Nockenteile, die die Kragarmfedern aus der Berührung mit dem Kabel für die Installation des Kabels ohne eine Einfügungskraft bewegen. Diese Kragarmfedern berühren jedoch die Leiter des flexiblen Flachkabels nicht, sondern wirken stattdessen nur federbelastend auf die Leiter des flexiblen Flachkabels, um sie in direkte Berührung mit den Spuren auf der gedruckten Schaltungsplatte zu bringen. Mit anderen Worten liegen die Leiter des flexiblen Flachkabels an einer Fläche offen, und diese Fläche ist direkt gegen die Spuren der gedruckten Schaltungsplatte plaziert, während die Federteile das Kabel in Richtung auf die Platte vorspannen. Die Federn berühren die Leiter nie direkt sondern nur die Isolierung, die sich rückseitig des Leiters befindet.US Patents 4,252,389 and 4,252,392 show electrical connectors that connect flat cable conductors to traces on printed circuit boards. These connectors also have cam members that move the cantilever springs out of contact with the cable for installation of the cable without an insertion force. However, these cantilever springs do not contact the conductors of the flexible flat cable, but instead only spring load the conductors of the flexible flat cable to bring them into direct contact with the traces on the printed circuit board. In other words, the conductors of the flexible flat cable are exposed on one surface, and that surface is placed directly against the traces of the printed circuit board, while the spring members bias the cable toward the board. The springs never directly contact the conductors, only the insulation located on the back of the conductor.

Zwar ist dieses System für bestimmte Situationen brauchbar, jedoch ist dieses System mit mehreren Einschränkungen verbunden, die es für diskrete, feste Verbinder in einem Mehrleiter-Kabel unbrauchbar machen.While this system is useful for certain situations, it has several limitations that make it unsuitable for discrete, fixed connectors in a multi-conductor cable.

Die vorliegende Erfindung besteht in einem elektrischen Verbinder gemäß Definition in Anspruch 1.The present invention consists in an electrical connector as defined in claim 1.

Die EP-A 0 189 234 offenbart einen elektrischen Verbinder mit einem Isoliergehäuse mit einer Vielzahl von Anschlußaufnahmedurchgängen zur Aufnahme einer gleichen Vielzahl elektrischer Anschlüsse, und mit einer Fügefläche zur Aufnahme einer Vielzahl elektrischer Leiter, wobei jeder Anschluß gegenüberliegende Kontaktbereiche zum Kontaktieren der Leiter aufweist, die Anschlüsse einen Hebelbereich aufweisen, der mittels eines weiteren Bereichs zum Öffnen der Kontakte angehoben werden kann, wobei der weitere Bereich ein Hebelteil in der Nähe der Hebelbereiche ist und drehbar ist, um die Hebelbereiche zum Trennen der Kontaktbereiche durch Hebelwirkung nach oben zu bewegen.EP-A 0 189 234 discloses an electrical connector having an insulating housing with a plurality of terminal receiving passages for receiving a like plurality of electrical terminals, and having a mating surface for receiving a plurality of electrical conductors, each terminal having opposing contact areas for contacting the conductors, the terminals having a lever area which can be lifted by means of a further area for opening the contacts, the further area being a lever part in the vicinity of the lever areas and being rotatable for moving the lever areas upwards for separating the contact areas by leverage.

Hier ist ein elektrischer Verbinder mit einem Isoliergehäuse mit einer Vielzahl von Anschlußaufnahmedurchgängen zur Aufnahme einer gleichen Anzahl elektrischer Anschlüsse offenbart. Das Gehäuse verfügt des weiteren über eine vordere Fügefläche zur Aufnahme eines flexiblen Flachkabels mit darin eingebetteten Leiterspuren. Der Verbinder besitzt eine Vielzahl elektrischer Anschlüsse, wobei jeder der Anschlüsse gegenüberliegende Kontaktbereiche zum Kontaktieren der Spuren auf dem flexiblen Kabel aufweist. Jeder der Anschlüsse besitzt einen Hebelbereich, der mittels eines weiteren Teils zum Öffnen des gegenüberliegenden Kontaktbereichs angehoben werden kann. Das weitere Teil ist ein Nockenteil, das in der Nähe der Hebelbereiche angeordnet ist und das drehbar ist, um die Hebelbereiche nach oben und außer Kontakt miteinander zu bringen.There is disclosed an electrical connector having an insulated housing with a plurality of terminal receiving passages for receiving a like number of electrical terminals. The housing further has a front mating surface for receiving a flexible flat cable with conductor traces embedded therein. The connector has a plurality of electrical terminals, each of the terminals having opposite contact areas for contacting the traces on the flexible cable. Each of the terminals has a lever area which can be lifted by means of a further part to open the opposite contact area. The further part is a cam part which is arranged near the lever areas and which is rotatable to move the lever areas. up and out of contact with each other.

Die elektrischen Anschlüsse sind aus Metallblech kantengestanzt und weisen einen Basisbereich und einen bewegbaren Federbereich auf. Der Basisbereich weist einen aufwärts vorstehenden Kontaktbereich auf, der einen ersten Kontaktabschnitt begrenzt und der bewegbare Federbereich weist einen nach unten vorstehenden Kontaktbereich auf, der einen zweiten Kontaktbereich begrenzt, der dem ersten Kontaktabschnitt gegenüberliegt. Der Hebelbereich der Kontaktelemente ist vor den gegenüberliegenden Kontaktabschnitten angeordnet und steht nach vorn vor.The electrical terminals are edge-punched from sheet metal and have a base region and a movable spring region. The base region has an upwardly projecting contact region that defines a first contact section and the movable spring region has a downwardly projecting contact region that defines a second contact region that is opposite the first contact section. The lever region of the contact elements is arranged in front of the opposite contact sections and projects forwards.

Ein Nockenbetätiger ist als eine drehbare Platte ausgebildet, die an einer Nockenwelle befestigt ist, und die Nockenwelle ist drehbar innerhalb des Gehäuses unter den Hebelbereichen angeordnet. Der Plattenabschnitt des Nockenteils besitzt eine Vielzahl von durch die Platten hindurchgehenden Fenstern, derart, daß es die Drehung der Platte in Richtung auf die Enden der Hebelabschnitte gestattet, daß sich die Hebelabschnitte durch die Fenster hindurch bewegen, wodurch der zulässige Drehwinkel vergrößert wird. In bevorzugter Weise weist die Nockenwelle eine Vielzahl von einzelnen Nockenabschnitten auf, die mit den Hebelabschnitten fluchten.A cam actuator is formed as a rotatable plate attached to a camshaft, and the camshaft is rotatably disposed within the housing beneath the lever portions. The plate portion of the cam member has a plurality of windows through the plates such that rotation of the plate toward the ends of the lever portions allows the lever portions to move through the windows, thereby increasing the allowable angle of rotation. Preferably, the camshaft has a plurality of individual cam portions aligned with the lever portions.

Während die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung die nicht-abgeschirmte Version eines Verbinders betrifft, eignet sich die vorliegende Gestaltung für eine einfache Modifikation eines abgeschirmten Verbinders. Bei einer abgeschirmten Version des Verbinders weist ein Abschirmteil eine obere Abschirmwand, seitliche Abschirmwände und eine hintere Abschirmwand auf. Das Abschirmteil weist des weiteren ein Rastteil auf, das die Abschirmung an dem Gehäusekörper verrasten kann.While the preferred embodiment of the invention relates to the non-shielded version of a connector, the present design lends itself to a simple modification of a shielded connector. In a shielded version of the connector, a shield member includes a top shield wall, side shield walls, and a rear shield wall. The shield member further includes a latch member that can latch the shield to the housing body.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung weist der elektrische Verbinder nachgiebige Kontaktbereiche auf, die durch einen U-förmigen Kontakt gebildet sind, der die Drahtzugangsöffnungen flankiert. In bevorzugter Weise ist der U-förmige Kontakt durch einen ersten und einen zweiten Kontaktarm gebildet, wobei der zweite Kontaktarm von dem ersten Kontaktarm wegbewegbar ist, um einen Zugang zu den und zwischen die Arme zu gestatten. In bevorzugter Weise steht ein Nockenführungsmittel arbeitstechnisch mit dem zweiten Arm in Verbindung, wobei das Nockenführungsmittel bei seiner Arbeit mit dem zweiten Arm zusammenarbeitet, um die erste und die zweite Stellung zu bewirken. In bevorzugter Weise weist der zweite Arm einen zweiten U-förmigen Bereich auf, der mit dem ersten U-förmigen Bereich uniplanar ist und sich von der Drahtaufnahmefläche aus öffnet. Das Führungsmittel weist eine Welle auf, die sich durch die zweiten U-förmigen Öffnungen hindurch erstreckt und einen Exzenter aufweist, der bei der Drehung der Welle die zweite U-förmige Öffnung seitlich des ersten U-förmigen Bereichs wegbewegt. In bevorzugter Weise bilden die zweiten U-förmigen Bereiche Lager für die Drehung der Welle, und halten sie die Nockenführungsmittel am Gehäuse fest. In bevorzugter Weise umfaßt das Nockenführungsmittel weiter einen Handgriff, der arbeitstechnisch mit der Welle zur Unterstützung der Drehung der Welle in Verbindung steht.In one embodiment of the invention, the electrical connector has compliant contact areas formed by a U-shaped contact flanking the wire access openings. Preferably, the U-shaped contact is formed by first and second contact arms, the second contact arm being movable away from the first contact arm to allow access to and between the arms. Preferably, a cam guide means is operatively associated with the second arm, the cam guide means cooperating in its operation with the second arm to effect the first and second positions. Preferably, the second arm has a second U-shaped portion uniplanar with the first U-shaped portion and opening from the wire receiving surface. The guide means includes a shaft extending through the second U-shaped openings and having an eccentric which, upon rotation of the shaft, moves the second U-shaped opening laterally away from the first U-shaped portion. Preferably, the second U-shaped portions form bearings for rotation of the shaft and retain the cam guide means to the housing. Preferably, the cam guide means further includes a handle operatively connected to the shaft for assisting rotation of the shaft.

Jetzt werden Ausführungsformen der Erfindung beispielhaft unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben; in diesen zeigen:Embodiments of the invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings, in which:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht, die das Nockenteil und die an dem Gehäuse angebauten Anschlüsse zeigt;Fig. 1 is a perspective view showing the cam member and the terminals mounted on the housing;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht ähnlich derjenigen der Fig. 1, die den Verbinder vor der Installation der Anschlüsse und des Nockenteils zeigt;Fig. 2 is a perspective view similar to Fig. 1 showing the connector prior to installation of the terminals and cam member;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht ähnlich derjenigen der Fig. 1 und 2, die eine teilweise weggeschnittene Ansicht des Verbinders zeigt, wenn sich die Anschlüsse in einem nicht ausgelenkten Zustand befinden;Fig. 3 is a perspective view similar to Figs. 1 and 2 showing a partially cut-away view of the connector when the terminals are in an undeflected state;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht ähnlich derjenigen der Fig. 3, die das Nockenteil in einer vollständig gedrehten Stellung zeigt, wobei die Kontakte ausgelenkt und zur Aufnahme eines Flachkabels angehoben sind;Fig. 4 is a perspective view similar to Fig. 3 showing the cam member in a fully rotated position with the contacts deflected and raised to receive a flat cable;

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie 5-5 der Fig. 1;Fig. 5 is a section along the line 5-5 of Fig. 1;

Fig. 6 einen Schnitt ähnlich demjenigen der Fig. 5 ohne den elektrischen Anschluß;Fig. 6 is a section similar to that of Fig. 5 without the electrical connection;

Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie 7-7 der Fig. 1;Fig. 7 is a section taken along line 7-7 of Fig. 1;

Fig. 8 einen Schnitt ähnlich demjenigen der Fig. 7 ohne den Niederhalter- Anschluß;Fig. 8 is a section similar to that of Fig. 7 without the hold-down connection;

Fig. 9 eine Seitenansicht des elektrischen Anschlusses vor der endgültigen Ausbildung;Fig. 9 is a side view of the electrical connection before final formation;

Fig. 10 eine Seitenansicht des elektrischen Verbinders in Gestaltung für Oberflächenanbau-Anwendungen;Fig. 10 is a side view of the electrical connector designed for surface mount applications;

Fig. 11 eine perspektivische Ansicht ähnlich derjenigen der Fig. 1, die eine wahlweise abgeschirmte Version zeigt;Fig. 11 is a perspective view similar to that of Fig. 1 showing an optionally shielded version;

Fig. 12 einen Schnitt durch eine alternative Ausführungsform, wobei der Verbinder vertikal angeordnet ist und zum Anbau der gedruckten Schaltungsplatte mittels eines Durchgangsloch;Fig. 12 is a cross-sectional view of an alternative embodiment wherein the connector is arranged vertically and for mounting the printed circuit board by means of a through hole;

Fig. 13 eine Ansicht ähnlich derjenigen der Fig. 12 zum Oberflächenanbau der Platte von gedruckten Schaltungsplatten;Fig. 13 is a view similar to that of Fig. 12 for surface mounting of the board of printed circuit boards;

Fig. 14 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform des Verbinders für ein Mehrleiter-Kabel;Fig. 14 is a perspective view of an embodiment of the connector for a multi-conductor cable;

Fig. 15 eine perspektivische Ansicht ähnlich derjenigen der Fig. 14, die den Nockenarm in einer Stellung zeigt bei der die Kontakte geöffnet sind, um eine einfügungskraftfreie Einführung der Verbinder zu schaffen;Fig. 15 is a perspective view similar to Fig. 14 showing the cam arm in a position where the contacts are opened to provide insertion force-free insertion of the connectors;

Fig. 16 eine Ansicht ähnlich derjenigen der Fig. 14, die eine weggeschnittene perspektivische Ansicht zeigt;Fig. 16 is a view similar to that of Fig. 14 showing a cut-away perspective view;

Fig. 17 eine Ansicht ähnlich derjenigen der Fig. 15, die eine weggeschnittene perspektivische Ansicht zeigt, wobei sich der Nockenarm in einer angehobenen Stellung befindet;Fig. 17 is a view similar to Fig. 15 showing a cut-away perspective view with the cam arm in a raised position;

Fig. 18 eine perspektivische Ansicht der zweiten Ausführungsform der Erfindung, die den Draht für die Aufnahme innerhalb des Verbinders angehoben zeigt;Figure 18 is a perspective view of the second embodiment of the invention showing the wire raised for receipt within the connector;

Fig. 19 eine Ansicht ähnlich derjenigen der Fig. 18, die den Nockenarm in einer angehobenen Stellung zur Einführung der Leiter zeigt;Fig. 19 is a view similar to that of Fig. 18 showing the cam arm in a raised position for insertion of the ladder;

Fig. 20 eine Ansicht ähnlich derjenigen der Fig. 18, die eine weggeschnittene perspektivische Ansicht des Verbinders zeigt, wobei der Nockenarm vor der Betätigung dargestellt ist;Fig. 20 is a view similar to Fig. 18 showing a cut-away perspective view of the connector with the cam arm shown prior to actuation;

Fig. 21 eine Ansicht ähnlich derjenigen der Fig. 20, die den betätigten Nockenarm mit dem Anschluß in einer Öffnungsstellung zur Einführung der Leiter zeigt;Fig. 21 is a view similar to that of Fig. 20 showing the actuated cam arm with the terminal in an open position for conductor insertion;

Fig. 22 eine Draufsicht auf den Anschluß der ersten Ausführungsform;Fig. 22 is a plan view of the terminal of the first embodiment;

Fig. 23 eine Vorderansicht des Anschlusses der zweiten Ausführungsform.Fig. 23 is a front view of the connector of the second embodiment.

Gemäß zunächst Fig. 1 kann ein elektrischer Verbinder 2 elektrische Spuren 202 eines flexiblen Flachkabels, beispielsweise 200, an einer gedruckten Schaltungsplatte 210 anschließen. Der elektrische Verbinder 2 verfügt im allgemeinen über ein Gehäuse 4 mit einer Vielzahl elektrischer Anschlüsse 150 und über ein Nockenteil 100, das entgegen dem Uhrzeigersinn (gesehen in Fig. 1) gedreht werden kann, um die Anschlüsse zu einer Stellung auszulenken, in der das flexible Kabel 200 ohne eine Einführungskraft eingesetzt werden kann. Diese Art eines elektrischen Verbinders wird üblicherweise als ein elektrischer einführungskraftfreier oder ZIF Verbinder bezeichnet.Referring first to Fig. 1, an electrical connector 2 can connect electrical traces 202 of a flexible flat cable, such as 200, to a printed circuit board 210. The electrical connector 2 generally includes a housing 4 having a plurality of electrical terminals 150 and a cam member 100 that can be rotated counterclockwise (as viewed in Fig. 1) to deflect the terminals to a position where the flexible cable 200 can be inserted without an insertion force. This type of electrical connector is commonly referred to as an insertion force-free or ZIF electrical connector.

Das Gehäuse 4 wird unter Bezugnahme auf Fig. 2 weiter im Detail beschrieben. Das Gehäuse 4 besteht im allgemeinen aus einem Isoliermaterial, wie beispielsweise einem glasgefüllten thermoplastischen Kunststoff, und besitzt eine obere Wand 6, eine Aussparungsfläche 8, eine hintere Fläche 10, eine untere Anbaufläche 12, Seitenwände 14 und 16 und eine vordere Fügefläche 18. Das Gehäuse verfügt weiter über eine Vielzahl von Rippen 24, die sich von einer Stelle in der Nähe der vorderen Fläche 18 aus zu der hinteren Fläche 10 erstrecken. Das Profil der Rippen am vorderen Rand ist durch abgeschrägte Ränder 26 und durch eine Vielzahl nebeneinander befindlicher, halbkreisförmiger Ränder 28 begrenzt. Das Gehäuse 4 verfügt weiter über eine Vielzahl von Öffnungen 50, die nebeneinander liegend mit den Anschlußaufnahmehohlräumen 54 fluchten. Die Hohlräume 54 sind durch Seitenflächen 56 und 58 gemäß Darstellung in Fig. 2 begrenzt.The housing 4 is described in further detail with reference to Fig. 2. The housing 4 is generally made of an insulating material, such as a glass-filled thermoplastic, and has a top wall 6, a recess surface 8, a rear surface 10, a lower mounting surface 12, side walls 14 and 16, and a front mating surface 18. The housing further includes a plurality of ribs 24 extending from a location proximate the front surface 18 to the rear surface 10. The profile of the ribs at the front edge is defined by beveled edges 26 and by a plurality of adjacent semi-circular edges 28. The housing 4 further includes a plurality of openings 50 in juxtaposition with the terminal receiving cavities 54. The cavities 54 are delimited by side surfaces 56 and 58 as shown in Fig. 2.

Jetzt wird auf Fig. 6 Bezug genommen, aus der die inneren Merkmale des Gehäuses deutlicher ersichtlich sind. Die Anschlußaufnahmehohlräume 54 sind durch die seitlichen Flächen 56 und 58 begrenzt, wobei die seitliche Fläche 56 zu der Seite der Öffnung 50 und den Seitenflächen der Rippen 24 koplanar ist. Obwohl die Seitenfläche 56 infolge der Anordnung des Schnitts dargestellt ist, ist zu beachten, daß die Seitenfläche 58 ein Spiegelbild des in Fig. 6 dargestellten Schnitts ist und in der gleichen Weise koplanar ist.Referring now to Fig. 6, the internal features of the housing can be seen more clearly. The terminal receiving cavities 54 are defined by side surfaces 56 and 58, with side surface 56 being coplanar with the side of opening 50 and the side surfaces of ribs 24. Although side surface 56 is shown due to the arrangement of the section, it should be noted that side surface 58 is a mirror image of the section shown in Fig. 6 and is coplanar in the same manner.

Jetzt wird auf Fig. 4 bis 6 Bezug genommen, aus denen ein Substrataufnahmeschlitz 20 ersichtlich ist, der sich in einer Querrichtung über die vordere Fläche 18 des Gehäuses 4 erstreckt. Der Schlitz ist durch eine obere Fläche 34 und eine untere Fläche 40 begrenzt und weiter begrenzt durch eine Vielzahl länglicher Längsrippen 36 und 42. Die Rippen 36 und 42 sind entsprechend der Lage der Anschlüsse alternativ beabstandet, wie am besten in Fig. 4 dargestellt ist, und leisten einen Beitrag dazu, die vertikale Stellung des Substrats hinsichtlich der Kontaktbereiche der Anschlüsse auszurichten. Wiederum gemäß Fig. 2 besitzt das Gehäuse 4 Durchgangsöffnungen 84 zum Festhalten des Nockenteils 100 am Gehäusekörper. Die Öffnungen 84 sind durch zwei ausgeschnittene Abschnitte 80 und 82 begrenzt, die zueinander seitlich versetzt sind und sich in entgegengesetzten Richtungen öffnen. Mit anderen Worten sind die Öffnungen 84 durch zwei zurückziehbare Formteile geschaffen, die im voll eingesetzten Zustand miteinander fluchten, wodurch die Öffnungen 84 gebildet werden, und die im zurückgezogenen Zustand die ausgeschnittenen Abschnitte 80 und 82 bilden. Jetzt wird auf Fig. 2 und 8 Bezug genommen, wonach ein weiterer Schlitz 70 hinter dem Ausschnitt 80 ausgebildet und durch Flächen 72 und 74 begrenzt ist. In Fig. 8 sind Stege 27 und 29 dargestellt, die die Seitenwände 14 und 16 am übrigen Teil des Gehäusekörpers festhalten.Referring now to Figures 4 to 6, there can be seen a substrate receiving slot 20 extending in a transverse direction across the front surface 18 of the housing 4. The slot is defined by an upper surface 34 and a lower surface 40 and further defined by a plurality of elongated longitudinal ribs 36 and 42. The ribs 36 and 42 are alternately spaced according to the location of the terminals, as best shown in Figure 4, and assist in aligning the vertical position of the substrate with respect to the contact areas of the terminals. Referring again to Figure 2, the housing 4 has through openings 84 for retaining the cam member 100 to the housing body. The openings 84 are defined by two cut-out portions 80 and 82 which are laterally offset from one another and open in opposite directions. In other words, the openings 84 are created by two retractable mold parts which, when fully inserted, are aligned with each other to form the openings 84 and which, when retracted, form the cut-out portions 80 and 82. Referring now to Figs. 2 and 8, a further slot 70 is provided behind the cut-out 80 and is delimited by surfaces 72 and 74. In Fig. 8, webs 27 and 29 are shown which hold the side walls 14 and 16 to the remaining part of the housing body.

Gemäß Fig. 2 besitzt das Nockenteil 100 einen zylindrischen Bereich 102, der mit einem Plattenbereich 110 einstückig ausgebildet ist. Das Nockenteil 100 besitzt eine Vielzahl nebeneinander liegender, einzelner Nockenteile 106 mit gebogenen Flächen 104 zwischen allen einzelnen Nockenteilen 106. Das Plattenteil 110 besitzt eine obere Fläche 114 und eine untere Fläche 112 und ein Fenster 108, das mit jedem der Nockenteile 106 fluchtet.As shown in Fig. 2, the cam member 100 has a cylindrical portion 102 that is integrally formed with a plate portion 110. The cam member 100 has a plurality of adjacent individual cam members 106 with arcuate surfaces 104 between each individual cam member 106. The plate member 110 has an upper surface 114 and a lower surface 112 and a window 108 that is aligned with each of the cam members 106.

Jetzt wird auf Fig. 9 Bezug genommen, wo ein Anschluß 150 dargestellt ist, der einen horizontalen Basisabschnitt 152 mit Kontaktteilen 172 und 174, die sich von dort in einer vertikalen Richtung erstrecken, und einen Oberflächenanbaubereich 176 aufweist, der sich in einer horizontalen Richtung von dem Basisbereich 152 aus erstreckt. Die Kontaktteile 172, 174 oder 176 können in Abhängigkeit von der Art des gewünschten elektrischen Anschlusses an der gedruckten Schaltungsplatte selektiv festgehalten sein. Ein Festhaltearm 168 erstreckt sich vom vorderen Bereich des horizontalen Basisabschnitts 152 aus und weist einen ersten Kontaktbereich 166 auf. Ein vertikaler Schenkel 154 erstreckt sich von dem horizontalen Basisbereich 152 aus nach oben und ist über einen U-förmigen Abschnitt 156 durchgehend zu einem Kontaktarmabschnitt 158 geführt. Ein Hebelarm 162 stellt eine Fortsetzung des Kontaktarms 158 dar und besitzt an seinem unteren Abschnitt einen zweiten Kontaktbereich 164.Referring now to Fig. 9, there is shown a terminal 150 having a horizontal base portion 152 with contact members 172 and 174 extending therefrom in a vertical direction and a surface mount portion 176 extending in a horizontal direction from the base portion 152. The contact members 172, 174 or 176 may be selectively retained to the printed circuit board depending on the type of electrical connection desired. A retaining arm 168 extends from the front portion of the horizontal base portion 152 and has a first contact portion 166. A vertical leg 154 extends upwardly from the horizontal base portion 152 and is continuous to a contact arm portion 158 via a U-shaped portion 156. A lever arm 162 represents a continuation of the contact arm 158 and has a second contact area 164 at its lower section.

Zur Montage des in Fig. 2 dargestellten Verbinders wird das Nockenteil 100 in den Aufnahmebereich 22 des Gehäuses derart eingesetzt, daß die Endabschnitte 116 des Nockenteils 100 innerhalb der Öffnungen 84 in den Gehäuseseitenwänden aufgenommen sind. Im eingebauten Zustand ist der Plattenbereich 110 des Nockenteils zwischen zwei positiven Anschlägen verschwenkbar, zwischen der Stellung, in der die untere Fläche 112 des Plaftenbereichs mit der oberen Fläche 32 der Plattform 30 in Berührung steht, und einer Stellung, in der die Fläche 114 des Plattenbereichs 110 an den abgeschrägten Flächen 26 des Gehäuses anliegt.To assemble the connector shown in Fig. 2, the cam member 100 is inserted into the housing receiving area 22 such that the end portions 116 of the cam member 100 are received within the openings 84 in the housing side walls. When installed, the plate portion 110 of the cam member is pivotable between two positive stops, between the position in which the lower surface 112 of the plate portion is in contact with the upper surface 32 of the platform 30 and a position in which the surface 114 of the plate portion 110 abuts the beveled surfaces 26 of the housing.

Der Anschluß wird dann mit der in Fig. 9 dargestellten Konfiguration gestanzt einschließlich aller drei Schenkel 172, 174 und 176, wobei sich der Festhaltearm 168 und der Kontaktbereich 166 unter einem spitzen Winkel zum horizontalen Basisabschnitt 152 erstrecken. Die Anschlüsse können dann zur Ausbildung einer elektrisch leitenden Fläche an den Kontaktpunkten 164 und 166 plattiert werden. Es ist zu beachten, daß dann, wenn der Anschluß mit der in Fig. 9 dargestellten Konfiguration gestanzt wird, die Kontaktpunkte 164 und 166 in einem ausreichenden Abstand voneinander getrennt sind, damit die Anschlüsse längst der gescherten Ränder der Kontakte in geeigneter Weise plattiert werden können. Im Anschluß an das Plattierungsverfahren werden der Festhaltearm 168 und der Kontaktpunkt 166 entgegen dem Uhrzeigersinn (gesehen in Fig. 9) verschwenkt, bis sich der Kontaktpunkt 166 in Berührung mit dem gegenüberliegenden Kontaktabschnitt 164 bewegt, und weiter verschwenkt, bis der Kontaktbereich 164 etwas ausgelenkt wird, wodurch die gegenüberliegenden Kontaktbereiche 164 und 166 zusammen vorbelastet werden. Es ist zu beachten, daß der Abschnitt 170 des Anschlusses einen hinsichtlich des übrigen Teils des Anschlusses verkleinerten Querschnitt aufweist, was das Abbiegen des Anschlusses an der genauen, gewünschten Stelle und ohne übermäßige Belastungen möglich macht, was eine Rißbildung bewirkt. Es ist auch zu beachten, daß bei der bevorzugten Ausführungsform das zur Verwendung bei den Anschlüssen gewünschte Material eine Phosphor/Bronze-Legierung ist, die ein solches Biegen aufnehmen kann. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Plattierung eine Zinnplattierung, die sich als geschmeidig genug erwiesen hat, sich an dem Abschnitt 170 ohne Rißbildung zu biegen. Sogar dann, wenn irgendeine Rißbildung vorliegt, liegt der Punkt, der gedreht wird, das ist etwa der Punkt 170, von dem Kontaktbereich entfernt, und beeinträchtigt dieser Punkt die elektrischen Eigenschaften nicht.The terminal is then stamped with the configuration shown in Fig. 9 including all three legs 172, 174 and 176, with the retaining arm 168 and the contact area 166 extending at an acute angle to the horizontal base portion 152. The terminals can then be used to form an electrically conductive surface at the contact points 164 and 166. It should be noted that when the terminal is stamped with the configuration shown in Fig. 9, the contact points 164 and 166 are separated by a sufficient distance to allow the terminals to be suitably plated along the sheared edges of the contacts. Following the plating process, the retaining arm 168 and the contact point 166 are pivoted in a counterclockwise direction (as viewed in Fig. 9) until the contact point 166 moves into contact with the opposing contact portion 164, and further pivoted until the contact portion 164 is deflected slightly, thereby preloading the opposing contact portions 164 and 166 together. It should be noted that the portion 170 of the terminal has a reduced cross-section with respect to the remainder of the terminal, which allows the terminal to be bent at the precise desired location and without excessive stresses causing cracking. It should also be noted that in the preferred embodiment, the material desired for use in the terminals is a phosphor/bronze alloy which can accommodate such bending. In the preferred embodiment of the invention, the plating is a tin plating which has been found to be pliable enough to bend at the portion 170 without cracking. Even if any cracking occurs, the point being rotated, such as point 170, is away from the contact area and this point does not affect the electrical properties.

Nachdem die Kontakte 150 zu ihrer vorbelasteten Stellung wie oben angegeben geformt sind, können die Anschlüsse für entweder eine Durchgangsloch-Lötanschließung oder eine Oberflächenanbau-Anschließung gestanzt werden. Bei der bevorzugten Ausführungsform des Durchgangsloch-Lötverbinders sind die gelöteten Leiter versetzt, um einen engeren Mittellinienabstand der kantengestanzten Kontakte auszubilden. Somit weist gemäß Fig. 9 jeder zweite Kontakt 150 einen Lötschenkel 172 auf, während der übrige Teil der abwechselnden Kontakte einen Durchgangsloch-Lötschenkel 174 aufweist. Wenn ein Oberflächenanbau-Verbinder gewünscht ist, werden alle Lötschenkel 172 und 174 sauber von dem gestanzten Anschluß abgeschert, und wird der Oberflächenanbau-Leiter 176 beibehalten.After the contacts 150 are formed into their preloaded position as indicated above, the terminals can be stamped for either a through-hole solder termination or a surface mount termination. In the preferred embodiment of the through-hole solder connector, the soldered conductors are offset to form a closer centerline spacing of the edge-stamped contacts. Thus, as shown in Figure 9, every other contact 150 has a solder leg 172 while the remainder of the alternate contacts have a through-hole solder leg 174. If a surface mount connector is desired, all of the solder legs 172 and 174 are cleanly sheared from the stamped terminal and the surface mount conductor 176 is retained.

Wenn die Anschlüsse in der gewünschten Weise gestanzt und ausgebildet sind, sind die Anschlüsse 150 in das elektrische Gehäuse gemäß Darstellung in Fig. 5 einsetzbar. Der Festhaltearm 168 ist in der Öffnung 50 des Gehäuses aufnehmbar und sitzt dort im Preßsitz, um die Anschlüsse in ihrer Lage zu halten. Da der Festhaltearm 168 innerhalb der Öffnung 50 festgelegt angeordnet ist und der Rand 178 mit der unteren Fläche 51 der Öffnung 50 gemäß Darstellung in Fig. 5 in Berührung steht, sind die gegenuberliegenden Kontaktbereiche 164, 166 (Fig. 9) in einem vorgespannten Zustand gehalten. Anders ausgedrückt neigt der Festhaltearm 168, wenn er nicht in dem Gehäuse aufgenommen ist, dazu, seinen ursprünglichen, vorgespannten Zustand zu entspannen, indem er sich im Uhrzeigersinn um den Schwenkpunkt 170 verschwenkt. Jedoch sind der Festhaltearm 168 und der horizontale Basisabschnitt 152 in einer festen linearen Stellung mittels der Öffnung 50 starr festgehalten, was die Entspannung zwischen den beiden gegenüberliegenden Bereichen 164 und 166 ausschließt.Once the terminals are stamped and formed in the desired manner, the terminals 150 are insertable into the electrical housing as shown in Fig. 5. The retaining arm 168 is receivable in the opening 50 of the housing and is press-fitted therein to hold the terminals in place. Since the retaining arm 168 is fixedly disposed within the aperture 50 and the rim 178 contacts the lower surface 51 of the aperture 50 as shown in Fig. 5, the opposing contact areas 164, 166 (Fig. 9) are maintained in a preloaded condition. In other words, the retaining arm 168, when not housed in the housing, tends to relax its original preloaded condition by pivoting clockwise about the pivot point 170. However, the retaining arm 168 and the horizontal base portion 152 are rigidly held in a fixed linear position by the aperture 50, precluding relaxation between the two opposing areas 164 and 166.

Das Nockenführungsmerkmal, wie hier beschrieben, hat sich als für die Verwendung bei solchen kleinen Bauteilen ziemlich vorteilhaft erwiesen. Beispielsweise besitzt das in Fig. 2 dargestellte Gehäuse eine Höhe zwischen den Flächen 6 und 12 von nur 4 mm, und kann das flexible Flachkabel, das an dem Verbinder anschließbar ist, zwischen 0,1 und 0,3 mm variieren, wobei die leitenden Elemente an dem Kabel auf Mittellinien mit einem Abstand von nur 0,0635 cm (0,025 Zoll) liegen. Der erste Vorteil, der durch die niedrigste Höhe des elektrischen Verbinders erreicht ist, besteht darin, daß ein Betätigungsmittel verwendet werden kann, das die Länge des Gesamtverbinders nicht wesentlich vergrößert. Dies ist dadurch erreicht, daß das Nockenteil in einer solchen Weise gestaltet ist, daß es einen sehr großen mechanischen Vorteil infolge des großen Schwenkwinkels des Nockenteils zwischen den beiden Anschlägen, wie vorstehend beschrieben, aufweist. Um diesen großen mechanischen Vorteil zu erreichen, sind Fenster 108 in dem Plattenteil fluchtend mit jedem der Nockenteile vorgesehen. Nachdem sich der Hebelarm 162 über die Nockenfläche 106 hinwegbewegt hat, bewegt sich der Hebelarm 162 tatsächlich durch die Fenster 108, wodurch der Schwenkwinkel des Nockenteils und damit folglich der mechanische Vorteil vergrößert wird.The cam guide feature as described herein has been found to be quite advantageous for use with such small components. For example, the housing shown in Figure 2 has a height between faces 6 and 12 of only 4 mm, and the flexible flat cable connectable to the connector can vary between 0.1 and 0.3 mm, with the conductive elements on the cable on centerlines only 0.0635 cm (0.025 inches) apart. The first advantage achieved by the lowest height of the electrical connector is that an actuating means can be used which does not significantly increase the length of the overall connector. This is achieved by designing the cam member in such a way that it has a very large mechanical advantage due to the large angle of pivot of the cam member between the two stops as previously described. To achieve this great mechanical advantage, windows 108 are provided in the plate member in alignment with each of the cam members. After the lever arm 162 has moved past the cam surface 106, the lever arm 162 actually moves through the windows 108, thereby increasing the angle of pivot of the cam member and hence the mechanical advantage.

Die Fenster 108 sorgen auch für den zweiten Vorteil, nämlich daß dann, wenn das Nockenteil 100 zu seiner vollständig aufrechten Stellung, einer Stellung, in der die Hebel 162 durch die Fenster 108 gemäß Darstellung in Fig. 4 vorstehen, verschwenkt wird, die Federkraft an dem oberen Kontaktarm 168 infolge dessen ausgelenkter Stellung an dem Nockenteil anliegt, wodurch das Nockenteil in seiner aufrechten Stellung gehalten wird. Diese Kraft hält den Nockenbetätiger 100 in seiner Lage, der auch die Kontakte in einem ausgelenkten angehobenen Zustand für die Einführung des Kabels hält. Dies vereinfacht die Leichtigkeit der Einführung des flexiblen Flachkabels in Anbetracht des kleinen Raums, der für den Zugang zu diesen Verbindern verfügbar ist. Tatsächlich läßt diese ausgelöste Stellung das Einsetzen des Kabels unter Verwendung nur einer Hand zu, und gelegentlich ist auch nur für diese bei diesen dicht bestückten gedruckten Schaltungsplatten Platz.The windows 108 also provide the second advantage that when the cam member 100 is pivoted to its fully upright position, a position in which the levers 162 protrude through the windows 108 as shown in Fig. 4, the spring force on the upper contact arm 168 due to its deflected position is applied to the cam member, thereby holding the cam member in its upright position. This force holds the cam actuator 100 in place, which also holds the contacts in a deflected raised position for insertion of the cable. This facilitates the ease of insertion of the flexible flat cable, given the small space available for access to these connectors. In fact, this released position allows the cable to be inserted using only one hand, and sometimes this is the only hand available on these densely populated printed circuit boards.

Ein dritter Vorteil des Nockenführungsmerkmals besteht darin, daß eine Rippe 26 innerhalb jedes der kreisförmigen Abschnitt 104 angeordnet ist, die ihrerseits jedes der Nockenteile 106 innerhalb einer der Aussparungen 54 anordnet, die die Nockenteile 106 nebeneinander liegend mit den Hebelbereichen 162 der Anschlüsse fluchtend zurückhält. Dies stellt sicher, daß die Hebelbereiche innerhalb der Aussparungen 54 und mit den Nockenbereichen 105 fluchtend festgehalten werden.A third advantage of the cam guide feature is that a rib 26 is located within each of the circular sections 104 which in turn locates each of the cam members 106 within one of the recesses 54 which retains the cam members 106 in juxtaposition with the lever portions 162 of the terminals. This ensures that the lever portions are retained within the recesses 54 and in alignment with the cam portions 105.

Wie oben angegeben ist, ist der Verbinder in Hinblick auf einen Durchgangsloch- Anbau oder einen Oberflächen-Anbau gestaltet. Wenn der Verbinder bei einer Oberflächenanbau-Anwendung verwendet wird, wird ein Festhaltemerkmal 200 gemäß Darstellung in Fig. 1, 2 und 7 verwendet, das in die Aussparung 70 einsetzbar ist und in seiner Lage verrastet werden kann. Wie am besten aus Fig. 7 ersichtlich ist, umfaßt das Festhalteelement 200 zwei gegabelte Arme 202, wobei der untere Arm eine Rastschulter aufweist, die in der vollständig eingesetzten Stellung hinter einer Schulter 204 des Stegs 29 verrastet werden kann. Das Festhalteteil 200 besitzt einen Fuß, der dann an der Platte angelötet werden kann und den Verbinder in seiner Lage an der Platte festhält. Es soll auch erwähnt werden, daß auch ein Durchgangsloch-Stift vorgesehen werden könnte, der sich von dem Festhalteteil aus erstreckt und an der gedruckten Schaltungsplatte angelötet oder anderweitig verrastet ist.As indicated above, the connector is designed with a view to through-hole mounting or surface mounting. When the connector is used in a surface mounting application, a retention feature 200 as shown in Figures 1, 2 and 7 is used which is insertable into the recess 70 and can be locked in place. As best seen in Figure 7, the retention member 200 comprises two forked arms 202, the lower arm having a locking shoulder which can be locked behind a shoulder 204 of the web 29 in the fully inserted position. The retention member 200 has a foot which can then be soldered to the panel and holds the connector in place on the panel. It should also be mentioned that a through hole pin could also be provided extending from the retaining portion and soldered or otherwise latched to the printed circuit board.

Gemäß Darstellung in Fig. 11 ist eine abgeschirmte Version verfügbar, wobei dasselbe Gehäuse sowohl für die abgeschirmte als auch für die nicht-abgeschirmte Version verwendet wird. Gemäß Darstellung in Fig. 11 kann ein wahlweises Abschirmteil 300 an dem Verbinder 2 angebracht werden, das über eine obere Abschirmwand 302 und Abschirmseitenwände 304 verfügt. Eine hintere Abschirmwand ist ebenfalls vorgesehen, die sich zwischen der oberen Wand 302 und zwischen den Seitenwänden 304 erstreckt obwohl infolge des Winkels der perspektivischen Ansicht der Fig. 11 die hintere Wand nicht sichtbar ist. Um die Abschirmung am Verbindergehäuse 4 festzuhalten, sind zwei Haltearme 308 vorgesehen, die aus den Seitenwänden 304 um Scherlinien 306 herausgeschert sind. Die Enden der Haltearme 308 verfügen über Verrastungsmerkmale 310 identisch zu den Verrastungsmerkmalen 202 (Fig. 7) und können an der Verrastungsschulter 204 gemäß Darstellung in Fig. 11 verrastet werden. Es ist zu beachten, daß die Verfügbarkeit der Abschirmversion ziemlich vorteilhaft ist und auf die ziemlich wirksame Gestaltung des elektrischen Verbinders gemäß Darstellung in Fig. 1 zurückzuführen ist. Beispielsweise ist durch das sehr wirksame Nockenteil 100 das Nockenteil im Vergleich zu dem restlichen Teil des Verbindergehäuses sehr klein dimensioniert. Auch arbeitet das Nockenteil nur in einem sehr kleinen Bereich des Verbindergehäuses, was den restlichen Teil des Verbindergehäuses zum Abschirmen beläßt. Es ist einzusehen, daß das in Fig. 11 dargestellte Abschirmteil auch solche Merkmale wie Durchgangsloch-Stifte umfassen kann, die an den Massespuren an den gedruckten Schaltungsplatten anschließbar sind.As shown in Fig. 11, a shielded version is available, with the same housing being used for both the shielded and non-shielded versions. As shown in Fig. 11, an optional shield member 300 may be attached to the connector 2, having a top shield wall 302 and shield side walls 304. A rear shield wall is also provided, extending between the top wall 302 and between the side walls 304, although due to the angle of the perspective view of Fig. 11, the rear wall is not visible. To hold the shield to the connector housing 4, two retaining arms 308 are provided, sheared out from the side walls 304 about shear lines 306. The ends of the retaining arms 308 have locking features 310 identical to to the locking features 202 (Fig. 7) and can be locked to the locking shoulder 204 as shown in Fig. 11. It should be noted that the availability of the shield version is quite advantageous and is due to the quite efficient design of the electrical connector as shown in Fig. 1. For example, the very efficient cam member 100 allows the cam member to be very small in size compared to the remainder of the connector housing. Also, the cam member operates only in a very small area of the connector housing, leaving the remainder of the connector housing for shielding. It should be understood that the shield member shown in Fig. 11 can also include such features as through-hole pins connectable to the ground traces on the printed circuit boards.

Obwohl die in Fig. 1 bis 10 dargestellte horizontale Version die bevorzugte Version ist, steht gemäß Darstellung in Fig. 12 und 13 wiederum infolge der wirksamen Gestaltung des elektrischen Verbinders eine vertikale Version des Verbinders zur Verfügung, die unter Verwendung desselben Gehäuses wie bei der horizontalen Version ausgebildet werden kann. Es muß lediglich gemäß Darstellung in Fig. 12 und 13 die Anschlußkonfiguration verändert sein.Although the horizontal version shown in Figs. 1 to 10 is the preferred version, again as shown in Figs. 12 and 13, due to the efficient design of the electrical connector, a vertical version of the connector is available which can be formed using the same housing as the horizontal version. It is only necessary to change the terminal configuration as shown in Figs. 12 and 13.

Somit kann bei der wirksamen Gestaltung des elektrischen Verbinders exakt dasselbe Gehäuse in Verbindung mit mehreren unterschiedlich konfigurierten Systemen verwendet werden. Beispielsweise ist das Nockenteil des elektrischen Verbinders in Bezug auf den übrigen Teil des Verbinders infolge des großen mechanischen Vorteils des Verbinders sehr klein. Des weiteren kann der Verbinder als eine horizontale Durchgangsloch-Version, als eine horizontale Oberflächenanbau- Version, als eine vertikale Durchgangsloch-Version oder als eine vertikale Oberflächenanbau-Version konfiguriert sein. Auch sind die Anschlüsse so gestaltet, daß der gleiche Stanzling für die horizontale Version und der gleiche Anschluß-Stanzling für die vertikale Version für die Herstellung entweder des Durchgangsloch- Verbinders oder des Oberflächenanbau-Verbinders verwendet werden können. Schließlich kann jede der obenangegebenen Konfigurationen elektrisch abgeschirmt sein.Thus, in the effective design of the electrical connector, exactly the same housing can be used in conjunction with several differently configured systems. For example, the cam portion of the electrical connector is very small relative to the rest of the connector due to the large mechanical advantage of the connector. Furthermore, the connector can be configured as a horizontal through-hole version, a horizontal surface mount version, a vertical through-hole version, or a vertical surface mount version. Also, the terminals are designed so that the same stamping for the horizontal version and the same terminal stamping for the vertical version can be used to make either the through-hole connector or the surface mount connector. Finally, any of the above configurations can be electrically shielded.

Mit Bezug auf Fig. 14 und 15 kann die vorliegende Erfindung auch verwendet werden, um Leiter 702 eines flachen Bandkabels 700 an gedruckten Schaltungsplattenspuren an der gedruckten Schaltungsplatte anzuschließen. Der elektrische Verbinder, der im allgemeinen mit 602 bezeichnet ist, verfügt über ein Isoliergehäuse 604, eine Vielzahl von Anschlüssen 630 und ein Nockenteil 670.Referring to Figures 14 and 15, the present invention can also be used to connect conductors 702 of a flat ribbon cable 700 to printed circuit board traces on the printed circuit board. The electrical connector, generally designated 602, includes an insulating housing 604, a plurality of terminals 630, and a cam member 670.

Weiterhin gemäß Fig. 14 und 15 verfügt das Gehäuse 604 im allgemeinen über eine Drahtaufnahmefläche 606 und eine Anbaufläche 608 zur Anlage an der gedruckten Schaltungsplatte. Die Drahtaufnahmefläche 606 verfügt über eine Vielzahl von Drahtaufnahmeöffnungen 610, die mit Anschlußaufnahmehohlräumen 612 in Verbindung stehen, wie in Fig. 16 dargestellt ist. Das Gehäuse 604 verfügt des weiteren über einen Sims 614, der sich von einer Vorderseite des Gehäuses aus erstreckt, wo der Sims eine Vielzahl von nebeneinander liegenden Kanälen 620 aufweist. Gemäß Darstellung in Fig. 15 besitzt die obere Fläche des Gehäuses 604 eine profilierte Aussparung 616.Still referring to Figures 14 and 15, the housing 604 generally includes a wire receiving surface 606 and a mounting surface 608 for engagement with the printed circuit board. The wire receiving surface 606 includes a plurality of wire receiving openings 610 communicating with terminal receiving cavities 612 as shown in Figure 16. The housing 604 further includes a ledge 614 extending from a front of the housing where the ledge includes a plurality of adjacent channels 620. As shown in Figure 15, the top surface of the housing 604 includes a contoured recess 616.

Unter jetzt folgender Bezugnahme auf Fig. 22 wird der Anschluß 630 weiter im Detail beschrieben. Der Anschluß 630 besitzt im allgemeinen einen ersten U-förmigen Bereich 634, der durch einen ersten Arm 636 und einen zweiten Arm 638 begrenzt ist. An den freien Enden des ersten Arms 636 bzw. des zweiten Arms 638 sind Drahtberührungsbereiche 640 und 642 vorgesehen. Ein zweiter U-förmiger Bereich 648 ist durch einen dritten Arm 646 begrenzt der mit dem zweiten Arm über einen Bogenbereich 644 in Verbindung steht, wodurch der zweite Arm als ein gemeinsamer Bestandteil bei dem zweiten U-förmigen Bereich 648 verwendet wird. Der erste U-förmige Bereich 634 und der zweite U-förmige Bereich 648 stehen gemeinsam mit dem übrigen Teil des Anschlusses über einen Stegbereich 650 in Verbindung, der die beiden U-förmigen Bereiche mit einem Schenkel 652 verbindet. Der Schenke steht einstückig mit dem Körper 654 in Verbindung, der sich von dort nach unten erstreckende Stifte 656 für die gedruckte Schaltungsplatte aufweist.Referring now to Figure 22, the terminal 630 will be described in further detail. The terminal 630 generally has a first U-shaped portion 634 defined by a first arm 636 and a second arm 638. Wire contact portions 640 and 642 are provided at the free ends of the first arm 636 and the second arm 638, respectively. A second U-shaped portion 648 is defined by a third arm 646 which is connected to the second arm via an arc portion 644, whereby the second arm is used as a common component with the second U-shaped portion 648. The first U-shaped portion 634 and the second U-shaped portion 648 are connected together with the remainder of the terminal via a web portion 650 which connects the two U-shaped portions with a leg 652. The leg is integrally connected to the body 654, which has pins 656 extending downwardly therefrom for the printed circuit board.

Wiederum gemäß Fig. 14 kann das Nockenteil 670 einen Armbereich 672 aufweisen, der mit einer horizontalen Welle 674 in Verbindung steht, die sich über die vordere Fläche des Verbinderteils erstreckt. Die horizontale Welle besitzt eine Vielzahl von Nuten 676 entlang der Breite der Welle, wobei Nockenbereiche in jeder Nut angeordnet sind. Wie am besten aus Fig. 16, 17, 18 und 19 ersichtlich ist, besitzt das Nockenteil eine im allgemeinen kreisförmige Gestalt und umfaßt trotzdem zwei flache, parallele Abschnitte, die von dem Zylinder entlang einer axialen Länge desselben entfernt sind, um einen Exzenter an einer Stelle 680 gemäß Darstellung in Fig. 17 zu bilden.Referring again to Fig. 14, the cam member 670 may include an arm portion 672 that communicates with a horizontal shaft 674 that extends across the front surface of the connector member. The horizontal shaft has a plurality of grooves 676 along the width of the shaft with cam portions disposed in each groove. As best seen in Figs. 16, 17, 18 and 19, the cam member is generally circular in shape and yet includes two flat, parallel portions spaced from the cylinder along an axial length thereof to form an eccentric at a location 680 as shown in Fig. 17.

Zur Montage des Verbinders 602 wird das Nockenteil 670 an dem Gehäuse 604 derart angeordnet, daß sich der Arm 672 innerhalb der Aussparung 616 befindet, und derart, daß die Welle auf dem Sims 614 ruht und/oder angeordnet ist. Die Anschlüsse 630 werden dann von der hinteren Fläche 606 aus und durch die hintere Fläche 606 in die zugehörigen Anschlußaufnahmehohlräume 612 eingesetzt, bis die Stifte 656 durch die untere Fläche 608 vorstehen und bis die oberen Ränder der Anschlüsse 630 mit der oberen Fläche 606 des Verbindergehäuses fluchten. Gemäß Darstellung in Fig. 16 überlappt der zweite U-förmige Bereichs des Anschlusses den horizontalen Wellenbereich, und wird er zum Festhalten des Nockenteils 670 in dessen Lage verwendet. Auch die freien Enden des dritten Arms 646 sind in zugehörigen Nuten 620 angeordnet, um eine seitliche Bewegung der Anschlüsse und des Nockenteils 670 zu verhindern. Es sollte durch den Fachmann beachtet werden, daß diese Kombination von Bauteilen einen einfachen, und trotzdem sehr wirksamen elektrischen Verbinder schafft, da die Anschlüsse selbst dazu verwendet werden, das Nockenteil in seiner Lage festzuhalten, wodurch die Notwendigkeit für Verrastungs- oder Festhaltemittel zwischen dem Nockenteil und dem Gehäuse ausgeschlossen wird, wodurch die Notwendigkeit für eine weiter entwickelte Pressung verhindert ist.To assemble the connector 602, the cam member 670 is positioned on the housing 604 such that the arm 672 is located within the recess 616, and such that the shaft rests and/or is disposed on the ledge 614. The terminals 630 are then inserted from the rear surface 606 and through the rear surface 606 into the associated terminal receiving cavities 612 until the pins 656 protrude through the lower surface 608 and until the upper edges of the terminals 630 are flush with the upper surface 606 of the connector housing. As shown in Figure 16, the second U-shaped portion of the terminal overlaps the horizontal shaft portion and is used to hold the cam member 670 in place. Also, the free ends of the third arm 646 are disposed in associated grooves 620 to prevent lateral movement of the terminals and cam member 670. It should be appreciated by those skilled in the art that this combination of components creates a simple, yet very effective electrical connector since the terminals themselves are used to hold the cam member in place, thereby eliminating the need for locking or retaining means between the cam member and the housing, thus avoiding the need for a more sophisticated crimp.

Gemäß Fig. 16 und 17 kann der elektrische Verbinder dazu verwendet werden, feste Leiter eines Mehrleiter-Kabels, wie beispielsweise des Kabels 700, zum Anschließen an gedruckten Schaltungsplattenspuren anzuschließen, indem der Handgriff aus einer in Fig. 16 dargestellten ersten Stellung einfach zu einer in Fig. 17 dargestellten zweiten Stellung bewegt wird. Bei der in Fig. 16 dargestellten Stellung ist die flache Seite des Nockens 678 dem dritten Schenkelabschnitt 646 des Anschlusses benachbart und parallel zu diesem. Wenn das Nockenteil zu der in Fig. 17 dargestellten Stellung bewegt wird, berührt der Exzenterabschnitt 680 den dritten Schenke 646, der die ersten und zweiten Schenke 636 und 638 spreizt, wodurch eine beabstandete Beziehung zwischen den beiden berührenden Teilen 640 und 642 geschaffen wird.Referring to Figures 16 and 17, the electrical connector can be used to connect solid conductors of a multi-conductor cable, such as cable 700, for termination to printed circuit board traces by simply moving the handle from a first position shown in Figure 16 to a second position shown in Figure 17. In the position shown in Figure 16, the flat side of cam 678 is adjacent and parallel to third leg portion 646 of the terminal. When the cam member is moved to the position shown in Figure 17, eccentric portion 680 contacts third leg 646, which spreads first and second legs 636 and 638, thereby creating a spaced relationship between the two contacting portions 640 and 642.

Es ist zu beachten, daß der elektrische Anschluß und die Nockenanordnung derart profiliert sind, daß die beabstandete Beziehung zwischen den Berührungspunkten 640 und 642 zu einer Stellung auseinandergespreizt ist, um das Einsetzen des nackten Leiters zu gestatten, ohne daß der Leiter eine Einführgungskraft erforderlich macht, was im allgemeinen als ein einführungskraftfreier (ZIF) Verbinder bezeichnet wird. Wenn die Leiter 702 zwischen den Berührungspunkten 640 und 642 vollständig eingesetzt sind, kann das Nockenteil 670 zu der in Fig. 14 oder 16 dargestellten ersten Stellung zurückbewegt werden, wodurch die Kontaktpunkte 640 und 642 in elektrischer Verbindung mit dem Leiter angeordnet werden. Es ist auch zu beachten, daß der natürliche oder freie Zustand des elektrischen Anschlusses, wie in Fig. 22 dargestellt ist, von solcher Art ist, daß die beabstandete Beziehung zwischen den Berührungspunkten 640 und 642 kleiner als der Durchmesser des zu berührenden Leiters ist.It should be noted that the electrical terminal and cam assembly are profiled such that the spaced relationship between the contact points 640 and 642 is spread apart to a position to permit insertion of the bare conductor without the conductor requiring an insertion force, which is generally referred to as a zero insertion force (ZIF) connector. When the conductors 702 are fully inserted between the contact points 640 and 642, the cam member 670 can be moved back to the first position shown in Fig. 14 or 16, thereby placing the contact points 640 and 642 in electrical communication with the conductor. It is also to be noted that the natural or free condition of the electrical connection, as shown in Fig. 22, is such that the spaced relationship between the contact points 640 and 642 is less than the diameter of the conductor to be contacted.

Wenn ein Leiter zwischen den beiden Berührungsteilen angeordnet ist, bilden daher der U-förmige Bereich 634 und die beiden Arme 636 und 638 eine elektrische Verbindung mit gespeicherter Energie mit dem Leiter 702. Es ist auch aufgrund von Fig. 17 und 22 zu beachten, daß infolge der Gestalt des elektrischen Anschlusses 630 die Bewegung der Feder die elektrische Integrität der Anschließung zwischen den Stiften 656 und der gedruckten Schaltungsplatte nicht beeinträchtigt. Gemäß Darstellung in Fig. 22 sind der Schenkelabschnitt 636 und der gesamte, erste, U-förmige Bereich 634 gegenüber dem Körper des Anschlusses 652 isoliert, d.h. der U-förmige Bereich 634 ist nur am Schenkelbereich 652 des Anschlusses über den Steg 650 angeschlossen. Dies macht es möglich, daß der U-förmige Bereich 634 hinsichtlich des übrigen Teils des Anschlusses während der nockenartigen Führung des ersten U-förmigen Bereichs flexibel ist.Therefore, when a conductor is placed between the two contact parts, the U-shaped portion 634 and the two arms 636 and 638 form a stored energy electrical connection with the conductor 702. It should also be noted from Figs. 17 and 22 that due to the shape of the electrical terminal 630, the movement of the spring does not affect the electrical integrity of the connection between the pins 656 and the printed circuit board. As shown in Fig. 22, the leg portion 636 and the entire first U-shaped portion 634 are insulated from the body of the terminal 652, i.e., the U-shaped portion 634 is connected only to the leg portion 652 of the terminal via the web 650. This allows the U-shaped portion 634 to be flexible with respect to the remainder of the connector during the cam-like guidance of the first U-shaped portion.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 18 bis 21 dargestellt, und der flache Anschußrohling ist in Fig. 23 dargestellt. Alle Ausführungsformen besitzen tatsächlich identische Bauteile, weshalb die jeweiligen Bauteile der zweiten Ausführungsform mit apostrophierten Zahlen bezeichnet sind. Das hauptsächliche Unterscheidungsmerkmal zwischen der ersten und der zweiten Ausführungsform besteht darin, daß die zweite Ausführungsform eine Drahtautnahmefläche 606' besitzt, die es gestattet, daß das Mehrleiter-Kabel in einer horizontalen Ebene in Richtung auf den Verbinder statt in einer vertikalen Eben bei den ersten Ausführungsformen eingesetzt wird. In vorteilhafter Weise ist der Anschluß derart gestaltet, daß dasselbe Gesenk für die erste und die zweite Ausführungsform verwendet werden kann, wobei nur die Stelle der Stifte 656 oder 656', wenn dies der Fall notwendig macht, zu verändern ist.Another embodiment of the invention is shown in Figures 18 to 21 and the flat terminal blank is shown in Figure 23. All embodiments have in fact identical components and therefore the respective components of the second embodiment are designated with prime numbers. The main distinguishing feature between the first and second embodiments is that the second embodiment has a wire receiving surface 606' which allows the multi-conductor cable to be inserted in a horizontal plane towards the connector rather than in a vertical plane in the first embodiments. Advantageously, the terminal is designed such that the same die can be used for the first and second embodiments, only the location of the pins 656 or 656' needing to be changed if the case requires.

Claims

1. Electrical connector (2, 602, 602') with an insulating housing (4, 604) with a plurality of terminal receiving passages (56, 612) for receiving a same plurality of electrical terminals (150, 630, 630'), the housing (4, 604) further having a mating surface (202, 606) for receiving a plurality of electrical conductors (2, 702), the connector (2, 602) further having a plurality of electrical terminals (150, 630, 630'), each of the terminals (150, 630, 630') having opposing first and second contact areas (164, 166, 640, 642, 640', 642') for contacting the electrical conductors (202, 702), which Terminals (150, 630, 630') have a lever area (162, 646, 646') which can be moved outward by a further area in order to open the opposite contact areas (164, 166, 640, 642, 640', 642'), the connector (2, 602) being characterized in that

that the further region is designed as a cam part (100, 670, 670') which is arranged in the vicinity of the lever regions (162, 646, 646') and is rotatable in order to guide the lever regions (162, 646, 646') outwards in order to bring the opposite contact regions (164, 166, 640, 642, 640', 642') out of contact with one another, and wherein the cam part (100, 670, 670') has a cam shaft (102, 678, 678') which extends under the lever regions (162, 646, 646') and further has an eccentric which, when the shaft (102, 678, 678') rotates, the second contact regions (164, 642, 642') are moved away from the first contact areas (166, 640, 640').

2. Electrical connector according to claim 1, characterized in that the electrical connections (150, 630, 630') are edge-punched from sheet metal and each have a base region (152, 652, 652') and a movable spring region (158, 638, 638').

3. Electrical connector according to claim 2, characterized in that the base portion (152, 652, 652') has an upwardly projecting contact portion (166, 640, 640') which delimits the first contact portion, and that the movable spring portion (158, 638, 638') has a downwardly projecting contact portion (164, 642, 642') which delimits the second contact portion which is adjacent to the first contact portion (166, 640, 640') opposite.

4. Electrical connector according to any one of the preceding claims, characterized in that the lever regions (162, 646, 646') of the electrical connections (150, 630, 630') are arranged in front of the opposite contact regions (164, 166; 640, 642; 640', 642') and protrude in the direction of the joining surface (18, 606).

5. Electrical connector according to claim 2 or 3, characterized in that the lever regions (646, 646') protrude in the opposite direction to the joining surface (606) and together with the spring regions (638, 638') form U-shaped sections in which the cam part (670, 670') is arranged.

6. Electrical connector according to any one of the preceding claims, characterized in that the cam member (100, 670, 670') comprises a rotatable plate (110, 672, 672') fixed to the cam shaft (102, 678, 678').

7. Electrical connector according to claim 6, characterized in that the rotatable plate (110) has a plurality of windows (108) extending through the plate (110), each window (108) being aligned with a respective lever portion (162) such that rotation of the plate (110) towards the ends of the lever portions (162) allows the lever portions (162) to pass through the windows (108), thereby increasing the allowable angle of rotation of the cam member.

8. Electrical connector according to any one of the preceding claims, characterized in that the cam shaft (102) has a plurality of individual cam sections (106) aligned with the lever portions (162).