DE69214612T2

DE69214612T2 - Elektrischer Verbinder mit programmierbarem Ein-/Ausgang

Info

Publication number: DE69214612T2
Application number: DE69214612T
Authority: DE
Inventors: Philip J Dambach; Jerry A Long; Stephen A Sampson
Original assignee: Molex LLC
Current assignee: Molex LLC
Priority date: 1991-12-16
Filing date: 1992-12-12
Publication date: 1997-07-24
Anticipated expiration: 2012-12-13
Also published as: US5181852A; JPH0581973U; JP2511838Y2; EP0547529A1; DE69214612D1; KR930015189A; EP0547529B1; KR970000285B1

Description

Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf elektrische Verbinder im allgemeinen und im speziellen auf einen elektrischen Eingangs- und Ausgangsverbinder für das elektrische Verbinden einer Vielzahl von elektrischen Leitern mit einer elektronischen Komponente oder einem elektronischen Gerät, in welchem Kontakte des Verbinders im Betriebszustand programmierbar sind.

Hintergrund der Erfindung

Es gibt viele Anwendungsmöglichkeiten in der elektronischen Industrie, wie zum Beispiel in Kopiermaschinen, Computern, usw. in denen eine Vielzahl von elektrischen Leitern mit verschiedenen elektronischen Komponenten verbunden werden müssen, um die verschiedenartigen Funktionen der Maschinen oder Apparate durchführen zu können. So z.B. in einer Kopiermaschine, in der die Steuerelektronik durch Daten oder Betriebsleitungen von verschiedenartigen Geräten gespeist wird, wie beispielsweise Motoren, akustische oder visuelle Anzeigegeräte, welche die verschiedenen Funktionen der Maschine verrichten, wie beispielsweise die Maßstabsreduktion des Kopierprozesses, Ändern der Kopienanzahl, Übergeben akustischer oder visueller Signale oder Anzeigen, usw. Elektronische Komponenten oder Geräte, wie Druckschaltungskarten, integrierte Schaltungsbausteine, Chipfassungen oder Verbinder müssen durch elektrische Verbinder mit den Betriebs- oder Datenübertragungsleitungen verbunden werden.
fle einigen Anwendungen von elektrischen Verbindern der vorgenannten Art kann der elektrische Verbinder so gestaltet seln, daß er die Datenübertragungsleiter oder -leitungen mit einer Druckschaltungskarte verbindet, wobei herkömmliche Leiterbahnen der Karte z.B. mit einem integrierten Schaltungsbaustein verbunden sein können. Programmierbare Kontaktstreifen werden oft zum Programmieren der integrierten Schaltungsbausteine gemäß den elektronischen Anordnungen in der Maschine geliefert. Der Streifen ist mit einer Vielzahl von Kontakten ausgestattet, die selektiv gebogen oder auf eine andere Weise verformt sein können, so daß sie spezielle Leiterbahnen der Druckschaltungskarte nicht erfassen. Kurz gesagt: Die programmierbaren Streifen teilen dem integrierten Schaltungsbaustein die Durchführung verschiedener elektronischer Funktionen mit. Auf diese Art kann ein integrierter Schaltungsbaustein in der Verbinderbaugruppe ganz einfach programmiert werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft solche Programmierfähigkeiten oder -systeme, bei welchen die wirklichen Eingangs- und Ausgangskontakte selbst, welche die Druckschaltungskarte mit einer zweiten Druckschaltungskarte oder mit diskreten Leitern verbinden, mit zusätzlichen Programmiere inrichtungen ausgestattet sind.
Die US-A-3 185 805 weist einen Federverbinder mit Einrastanordnungen zur Herstellung elektrischer Verbindungen mit einem elektronischen Bauteil auf. Der Verbinder besitzt einen Streifen aus elastischem Metall, der an einer seiner Kanten einen Kontaktfinger hat, der über den Streifen zurückgebogen ist, so daß er davon umgeben ist. Das freie Ende des Fingers ist so geformt, daß eine Rastanordnung entsteht, die mit der gegenüberliegenden Kante des Streifens ineinandergreift, um den elastischen Kontaktfinger zu verrasten.

Kurze Zusammenfassung der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, einen neuen und verbesserten elektrischen Eingangs- und Ausgangsverbinder für das elektrische Verbinden einer Vielzahl von Leitern mit elektrischen Komponenten, der neue Abschlüsse und Kontakte besitzt, die betriebsmäßig programmierbar sind, bereitzustellen.
Bei der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird im allgemeinen ein elektrischer Verbinder beschrieben, der eine Vielzahl von elektrischen Kontakten enthält, die in den Durchgängen zwischen ersten und zweiten, sich gegenüberliegenden leitenden Flächen angeordnet sind. Jeder Kontakt besitzt ein zwischenliegendes Trägerteil und einen ersten und einen zweiten Federkontaktteil, der von dem dazwischen angeordneten Trägerteil absteht und die erste bzw. die zweite sich gegenüberliegende leitende Fläche berührt. Wenigstens eines der ersten und zweiten Federkontaktteile besitzt einen Federarm, der auf sich selbst zurückgebogen ist und einen Kontaktbereich nahe einem seiner freien Enden definiert. Komplementäre, zusammenwirkende Rastarme sind nahe einer Basis des Federarms, die das jeweilige Federkontaktteil ohne Eingriff mit der jeweiligen leitenden Fläche halten, angeordnet. Der Verbinder kann durch Verrasten eines selektiven oder mehrerer selektiver Federkontaktteile der Kontakte programmiert werden.
Wie in der bevorzugten Ausführungsform gezeigt, besitzt jedes Federkontaktteil des Kontaktes einen Federarm, der auf sich selbst zurückgebogen ist und einen Kontaktbereich nahe eines seiner freien Enden definiert. Die Rasteinrichtungen sind nahe einer Basis des Federarms des mindestens einen Federkontaktteils angeordnet. Die Rasteinrichtungen weisen eine Rastzunge, die von dem Federarm absteht und nach innen gegen das freie Ende des Federarms versetzt ist, und eine Rastzungenaufnahmeeinrichtung nahe seiner Basis besitzt, auf.
Andere Objekte, Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden durch die folgenden detaillierten Beschreibungen, in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen, ersichtlich.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Eigenschaften dieser Erfindung, die für neu erachtet werden, stehen im besonderen in den begleitenden Patentansprüchen Die Erfindung mit ihren Zielen und Vorteilen kann am besten verstanden werden beim Lesen der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen, wobei mit Hilfe von gleichen Bezugszeichen gleiche Elemente in den Bildern identifiziert werden.
Figur 1 zeigt die Explosionsdarstellung einer elektrischen Verbinderbaugruppe mit Kontakten gemäß der Erfindung verbunden mit einer Druckschaltungskartenbaugruppe und einem Rahmen, der eine Oberfläche oder daran eingelegte Leitungen aufweist;
Figur 2 ist eine perspektivische Darstellung der elektrischen Verbinderbaugruppe aus Bild 1 in zusammengebautem Zustand und eingebautem Rahmen;
Figur 3 ist ein vertikaler Schnitt durch das Gehäuse der elektrischen Verbinderbaugruppe entlang der Linie 3-3 von Bild 1;
Figur 4 ist die perspektivische Darstellung von einem der programmierbaren Kontakte der Erfindung.

Detaillierte Beschreibung

Wir betrachten detaillierter Figur 1, in der eine elektrische Verbinderbaugruppe, die mit 10 bezeichnet ist, gezeigt wird, die ein Gehäuse beinhaltet, das mit 12 bezeichnet ist. Die elektrische Verbinderbaugruppe ist ein Eingangs- und Ausgangsverbinder, mit dem eine Vielzahl von Leitern mit einer elektronischen Komponente verbunden werden. Wie in Bild 1 dargestellt, ist eine Vielzahl von oberflächenmontierten Leitungen 14 und 15 an einem Rahmen 16 angebracht. Die Leitungen sind in Wirklichkeit oben auf dem Rahmen in Nuten 17 hineingelegt. Das Leitungsfeld kann Datenübertragungsleitungen 14 und Betriebsleitungen 15 aufnehmen. Die elektronische Komponente ist in der Form einer konventionellen Druckschaltungskarte 18 mit Leiterbahnen daran dargestellt. Ein integrierter Schaltungsbaustein 20 ist oben auf der Druckschaltungskarte montiert, und ein Paar Kopfverbinder 22 mit Kontaktstiften 24 ist an jedem Ende auf der Druckschaltungskarte befestigt. Das Gehäuse 12 befestigt die Kontakte zum Verbinden der Datenübertragungsleitungen und der Betriebsleitungen 14 und 15 jeweils zu den Leiterbahnen der Druckschaltungskarte 18.
Die oben beschriebene Verbinderbaugruppe kann zum Verteilen der Betriebsströme und der Daten, z.B. bei einer Kopiermaschine benutzt werden. Die Steuerströme einer Steuerstation fließen durch die Maschine in den jeweiligen Datenübertragungs- und Betriebsleitungen 14 und 15. Der Verbinder kontaktiert die Leitungen mit den Leiterbahnen auf der Druckschaltungskarte 18 und der integrierte Schaltungsbaustein 20 verteilt die Daten und Betriebsströme zu den verschiedenen Geräten der Maschine durch die Kopfverbinder 22, welche die komplementären Verbinder aufnehmen (nicht dargestellt) , und mit den verschiedenen Geräten, wie Motoren, akustische und visuelle Anzeigeteile, usw., elektrisch verbindet. Zum Beispiel kann die Steuerelektronik einen Mechanismus besitzen, mit dem der Maßstab der Originalkopie verändert werden kann. Der elektronische Schaltungsbaustein teilt dem Motor in der Maschine seine jeweilige Funktion, über einen der Kopfverbinder 22, der über einen komplementären Verbinder zu dem besonderen Motor geführt wird, mit.
Oben auf dem Gehäuse 12 befindet sich eine Aussparung, die eine Tasche 26 definiert, um eine Druckschaltungskarte 18 aufzunehmen. Wie in Bild 2 gezeigt, befindet sich die Druckschaltungskarte in der Tasche. Das Gehäuse ist vollständig aus Kunststoff geformt, mit glasgefülltem bzw. glasfaserverstärktem Polyester und besitzt vier integral ausgeformte Einrastarme 28 mit Hakenteilen 28a, wobei die Hakenteile, wie in Bild 2 gezeigt, über die Druckschaltungskarte 18 gehend einschnappen, wenn diese vollständig im Gehäuse aufsitzt. Das Gehäuse kann eine nach oben hervorstehende Polarisationsrippe 30 haben, die sich in eine Polarisationsnute 32 setzt, die sich an einer Seite der Druckschaltungskarte befindet. Das Gehäuse hat auch ein Paar von Löchern 34, durch welche ein Paar von Schrauben oder Bolzen oder andere Befestigungsteile für das sichere Montieren des Gehäuses auf dem Rahmen 16 eingelassen werden können, die mit den Gewindebohrungen 36 übereinstimmen.
Obwohl das gesamte Gehäuse 12 für den Gebrauch in Verbindung mit dem Rahmen 16 und den Oberflächenleitern 14 und 15 gezeigt wird, sollte der Gebrauch des Gehäuses in Verbindung mit diskreten Leitern möglich sein, denn das Gehäuse hat Halteteile in der Form von einer Vielzahl von Kanälen 38 zum Befestigen diskreter isolierter Leitungsdrähte. Die Kanäle sind teilweise durch Arretierstifte 40 geschlossen, wobei die Leitungen oder Drähte durch das Zuschnappen der Arretierstifte in die Leiter in den Kanälen gehalten werden.
Beim Betrachten von Bild 3 in Verbindung mit Bild 1 erkennt man eine besondere Anwendung der elektrischen Baugruppe 10, die hier beschrieben ist. Ein programmierbarer Streifen 42 mit einer Vielzahl von nach oben gerichteten vorstehenden freitragenden Federkontaktteilen 44 ist in das Gehäuse 12 montiert. Wie oben festgestellt, ist der elektrische Verbinder so gebaut, um Datenübertragungsleitungen oder - leiter mit einer Druckschaltungskarte 18 zu verbinden. Übliche Leiterbahnen auf der Druckschaltungskarte sind mit dem integrierten Schaltbaustein 20 verbunden. Der programmierbare Streifen 42, 44 ist so gestaltet, daß er, welche Struktur auch immer die Maschine hat, den integrierten Schaltungsbaustein programmieren kann. Der Streifen wird durch selektives nach unten biegen eines oder mehrerer freitragenden Federkontaktteile 44 programmiert, so daß sie nicht mehr in die einzelnen Leiterbahnen auf der Unterseite der Druckschaltungskarte eingreifen. Kurz gesagt, der programmierbare Streifen teilt dem integrierten Schaltungsbaustein mit, verschiedene elektrische Funktionen durch selektives Ausschließen von Leiterbahnen auf der Druckschaltungskarte auszuführen. Auf diese Weise kann ein allgemeiner integrierter Schaltungsbaustein verwendet und einfach mit der Baugruppe programmiert werden.
Wie noch in Bild 1 und 3 zu sehen ist, besitzt das Gehäuse 12 eine Vielzahl von Kammern in der Form von Durchlässen 46, die zur Aufnahme einer Vielzahl von Kontakten dient, die mit 48 bezeichnet sind, die in die Durchlässe eingesteckt werden. Die Anzahl der Durchlässe und Kontakte stimmt überein mit der Anzahl von Datenübertragungs- und Betriebsleitungen 14 und 15. Natürlich wird diese Anzahl nur für Darstellungszwecke verwendet.
Beim Betrachten von Bild 4 in Verbindung mit Bild 3 erkennt man, daß jeder Kontakt ein gewöhnliches starres in der Mitte liegendes Trägerteil 50 besitzt, das eine Lasche 50a und einen Flansch sob an den gegenüberliegenden Seiten hat, das zum Einpressen der Kontakte in die jeweiligen Durchgänge 46 dient, so wie es bei dem einen Kontakt in Bild 3 gezeigt wird. Erstes und zweites Federkontaktteil 52 und 54 stehen von dem mittleren Trägerteil 50 durch die Beinteile 52a und 54a hervor. Kurz gesagt, die Federkontaktteile 52 und 54 definieren Federarme mit Beinteilen 52a und 54a, die als Basis zur Verankerung der Federarme mit dem mittleren Trägerteil 50 dienen. Die Federarme sind über sich selbst zurückgebogen und definieren Kontaktfelder 52b und 54b für die Federkontaktteile der Kontakte. Das Kontaktfeld 52b der Federkontaktteile 52 ist so beschaffen, daß es in die Leiterbahn einer Druckschaltungskarte 18 eingreifen kann, und das Kontaktfeld 54b am Federkontaktteil 54 ist so gestaltet, daß es in die Oberfläche eines der Leiter 14, 15, auf dem Rahmen 16, eingreifen kann. Ein Paar von Laschen 56 ragen von dem mittleren Trägerteil 50 nach unten in einem relativ kleinen Winkel hervor, um in den ausgesparten Feldern 58 (Bild 3) im Gehäuse mit einer Seite der Durchgänge 46 festzusitzen. Diese Laschen längs der Flansche 50 halten die schräg sitzenden Kontakte in ihren jeweiligen Durchgängen. Man kann jedoch sehen, daß die Böden der ausgesparten Felder 58 von den Böden der Laschen 56 in Bild 3 ausgehen. Dies erlaubt in einem bestimmten Grade eine vertikale schwimmende Bewegung zwischen den Kontakten und dem Gehäuse.
Zusätzlich zu programmierbaren Streifen 42, 44 beabsichtigt die Erfindung, daß wenigstens einer oder mehrere der Kontakte 48 auch mit programmierbaren Teilen ausgestattet ist, um die Programmierfähigkeiten der Verbinderbaugruppe zu steigern. Zu diesem Zweck ragt eine Rastzunge nach unten oder nach innen gegen das Federkontaktteil 52 zu dem mittleren Trägerteil 50 des Kontaktes. Die Zunge hat ein vergrößertes Kopfteil 62 an dem entfernt liegenden Ende. Ein Rastbein 64 steht nach oben von dem mittleren Trägerteil 50, das an Basisbein 52a angeordnet ist, ab. Die Hakenteile 66 und 68 des Einrastbeines 64 und Basisbeines 52a ragen in die Richtung des jeweils anderen, um einen Mund oder eine Spalte zwischen ihnen zu definieren, welcher kleiner als die Kreuzform des Kopfes 62 an der Rastzunge 60 ist. Der Kontakt besteht aus einer gestanzten und geformten Metallkomponente. Wie man sehen kann, ist das Rastbein 64 und Basisbein 52a beträchtlich kleiner als das Federkontaktteil 52, und dadurch wird eine Einrastkraft erreicht, die größer ist als die Spannkraft des Federkontaktteils. Wenn das Federkontaktteil nach unten in die Richtung des Pfeiles A gedrückt ist (Bilder 3 und 4), wird der Kopf 62 zwischen den Rast- und Basisbeinen in einer Position gehalten, so daß dieser nicht in einer bestimmten Leiterbahn auf der Unterseite der Druckschaltungskarte 18 einrasten kann.
Man wird verstenen, daß diese Erfindung in anderen spezifischen Formen verkörpert werden kann, ohne jedoch von den Grundeigenschaften der Erfindung oder deren Einsatzgebiet abzuweichen. Daher sind die gegenwärtigen Beispiele und Verkörperungen in jeder Hinsicht erläuternd und nicht einschränkend gemeint, und die Erfindung ist nicht beschränkt durch die hier gegebenen Details.

Claims

1. Elektrischer Verbinder (10) mit einem Gehäuse (12), das eine Vielzahl von Durchgängen (46) besitzt, einer Vielzahl von elektrischen Kontakten, die in den Durchgängen zwischen ersten und zweiten, sich gegenüberliegenden leitenden Flächen (16,18) angeordnet sind, wobei jeder Kontakt einen mittleren Stützteil (50) sowie einen ersten und einen zweiten Federkontaktteil (52,54) besitzt, die von dem mittleren Stützteil (50) abstehen und die ersten bzw. die zweiten, sich gegenüberliegenden leitenden Flächen (16,18) berühren, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der ersten und zweiten Federkontaktteile (52,54) einen Federarm (52) besitzt, der auf sich selbst zurückgebogen ist und einen Kontaktbereich (52b) nahe einem seiner freien Enden definiert, wobei komplementäre, zusammenwirkende Rastarme (62,68) nahe einer Basis des Federarms (52) angeordnet sind, die das jeweilige Federkontaktteil (52) ausser Eingriff mit der jeweiligen leitenden Fläche (18) halten, wodurch der Verbinder durch Verrasten eines selektiven oder mehrerer selektiven Federkontaktteile (52,54) der Kontakte programmiert werden kann.

2. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, bei dem jeder Federkontaktteil (52,54) jedes Kontaktes einen Federarm (52) besitzt, der auf sich selbst zurückgebogen ist und einen Kontaktbereich (52b,54b) nahe eines seiner freien Enden definiert, wobei eine Raleinrichtung (62,68) nahe einer Basis (52a) des Federarms 52) des jeweiligen Federkontaktteils (52) angeordnet ist.

3. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Rasteinrichtung (62,68) eine Rastzunge (60,62) aufweist, die von dem Federarm (52) absteht und nach innen gegen das freie Ende des Federarms versetzt ist, und eine Rastzungen-Aufnahmeeinrichtung (66,68) nahe seiner Basis besitzt.

4. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, bei dem die Durchgänge (46) zur Aufnahme der Kontakte (48) komplementäre, schwimmende Befestigungsmittel (56,58) zwischen dem Gehäuse (12) und den Kontakten enthalten, um eine begrenzte relative Bewegung zwischen ihnen zu ermöglichen.