DE69215792T2 - Leiterplatten-Randverbinder - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Steckverbinder, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
• Eine solche Steckverbindung ist aus US-A-4 780 095 bekannt.
• Elektrische Steckverbinder-Anordnungen zur Herstellung einer Vielzahl von Zwischenverbindungen werden häufig in der elektrischen Steckverbindungsindustrie verwendet, z.b. in Computern und anderen elektronischen Geräten. Mit der immer weiter steigenden Miniaturisierung der Elektronik in diesen Geräten und der immer weiter zunehmenden Dichte der verwendeten Steckverbinder- Anordnungen entstehen ständig Probleme bei der Gestaltung der Steckverbindungen für diesen Anwendungszweck. Dies gilt besonders für Steckverbindungen, die allgemein als Leiterplattenrand-Steckverbinder bekannt und so ausgebildet sind, daß sie gedruckte Schaltungskarten mit leitenden Feldern auf einer oder beiden Seiten entlang des Randes der Karte aufweisen, die in den Steckverbinder eingesteckt wird.
• Eines der Probleme der Leiterplattenrand-Steckverder der beschriebenenen Art ist das Erreichen eines geforderten Kontaktdruckes zwischen den Elementen des Steckverbinders und der leitenden Feldern auf der gedruckten Schaltungskarte.
• Bei den meisten Steckverbindern sind die Kontaktelemente entlang sich gegenüberstehenden Seiten des Gehäuseschlitzes des Steckverbinders angeordnet. Die Kontaktelemente berühren die leitenden Felder auf den sich gegenüberliegenden Seiten der gedruckten Schaltungskarte. Bisher war für gedruckte Schaltungskarten, die in Leiterplattenrand-Steckverbindern betrieben werden, eine Dicke in der Größenordnung von 1,57 mm (0,062 Zoll) üblich gewesen.
• Durch die immer weiter zunehmende Miniaturisierung der elektronischen Systeme, in denen diese Steckverbindungen verwendet werden, ist es aber wünschenswert, die Dicke dieser gedruckten Schaltungskarten zu verringern. Dies schafft allerdings Probleme im Einhalten des geforderten Bereichs der zwischen den Kontaktelementen und den leitenden Feldern der gedruckten Schaltungskarte ausgeübten Kräfte.
• Insbesondere ist es bekannt, daß die durch eine Feder erzeugte Kraft der Federkonstante multipliziert mit der Feder-Auslenkung (d.h., F=kd) entspricht. Unter Anwendung dieser Formel kann eine Sollkraft senkrecht zwischen den Kontaktelementen und den leitenden Feldern der Karte mit einem Federkontakt mit einem langen Weg (d.h. Auslenkung) oder ein Federkontakt mit einem kurzem Weg erzielt werden. In der Verbindungstechnik ist es generell wünschenswert, Kontaktelemente mit einem langen Weg (d. h. Auslenkung) anzuwenden, um den geforderten Kräftebereich einzuhalten, weil ein langer Federweg die Auswirkungen von Schwankungen der Herstellungstoleranzen verringert. Bei einer gegebenen Schwankung des Federweges entsprechend den Toleranzen wird die prozentuale Schwankung mit einem Kontaktelement kleiner, welches von einem größeren Weg ausgelenkt wird. Üblicherweise wird dieses als System mit niedriger Federrate bezeichnet. Bei elektrischen Kontaktelementen werden niedrigere Federraten normalerweise durch lange Federkontakte erreicht. Natürlich sind dem gesamten Steckverbinderaufbau Beschränkungen durch die Miniaturisierung der Kontakt struktur gesetzt.
• In der früheren Technik (US-A-4 780 095) sorgten vorgespannte Kontaktelemente im Randsteckverbinder für ein System mit geringerer Federrate, um einen Sollbereich der Kontaktkräfte zu erreichen. Dennoch verursachen vorgespannte Kontaktelemente Probleme und/oder schaffen Beschränkungen in der Herstellung und dem Gebrauch der Steckverbinder.
• Wenn eine große Anzahl von Kontaktelementen unter einer Vorlspannung stehen, steht auch das Gehäuse selbst, welches normalerweise aus einem formbaren Kunstoffmaterial oder ähnlichem gegossen ist, unter einer Belastung. Diese Vorbelastung schränkt die Auswahl der möglichen einsetzbaren Kunststoffsorten ein, die sicher benutzt werden können. Es ist beispielsweise oft erforderlich, Steckverbindern dieser Art an gedruckte Schaltungsplatten oberflächlich zu montieren. Dabei werden das Gehäuse und die Kontaktelemente während solcher Oberflächenmontageverfahren erhöhten Temperaturen bis 220º C ausgesetzt. Wenn jedoch bestimmte Kunstoffsorten diese Temperatur erreichen und das Kunstoffmaterial dabei den Kräften der vorgespannten Kontaktelemente ausgesetzt sind, hat das Kunstoffmaterial die Tendenz zu kriechen. Folglich unterliegen vorgespannte Kontaktelemente in Randsteckkartenverbindern bestimmten Beschränkungen.
• Die Erfindung ist darauf ausgerichtet, die aufgeführten Probleme durch die Schaffung eines Randsteckkartenverbinders zu lösen, bei dem die Kontaktelemente eine verhältnismäßig geringe Federrate haben, aber nicht vorgespannt sind.
• Die Erfindung ist in Anspruch 1 definiert.
• Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung arbeitet der Steckverbinder mit einer gedruckten Schaltungskarte zusammen, die einen Rand und eine Mehrzahl von ersten leitenden Feldern aufweist, die nach einem bestimmten Schema auf einer Seite der Karte mindestens nahe des Randes angeordnet sind. Eine Mehrzahl zweiter leitender Felder ist in einem Muster auf der Gegenseite der Karte angeordnet, und zwar räumlich nach innen des Randes und den ersten leitenden Feldern. Ein längliches Gehäuseteil bildet einen Kartenaufnahmeschlitz, um den Rand der gedruckten Schaltungskarte aufzunehmen. Eine Mehrzahl von ersten Federkontaktelementen sind in dem Gehäuse entlang einer Seite des Aufnahmeschlitzes montiert und weisen erste Kontaktteile zur Kontaktierung mit den jeweiligen ersten leitenden Feldern auf. Eine Mehrzahl von zweiten Federkontaktelementen sind in dem Gehäuse entlang der entgegengesetzten Seite des Aufnahmeschlitzes montiert und weisen zweite Kontaktteile zur Kontaktierung mit den jeweiligen zweiten leitenden Feldern auf. Die ersten Kontaktteile der ersten Kontaktelemente überschneiden die zweiten Kontakteile der zweiten Kontaktelemente räumlich, gesehen in Richtung quer zum Aufnahmeschlitz, um die Auslenkungsmöglichkeit der Federkontaktelemente zu vergrößern.
• Weiterhin ist ein erstes Kontaktelement direkt auf der gegenüberliegenden Seite zu einem zweiten Kontaktelement angeordnet, gesehen vom Aufnahmeschlitz aus. Die gedruckte Schaltungskarte umfaßt eine Mehrzahl von ersten und zweiten leitenden Feldern auf jeder Seite der gedruckten Schaltungskarte, und genauso eine Mehrzahl von ersten und zweiten Kontaktelementen räumlich verteilt auf jeder Seite des Schlitzes angeordnet. Die ersten und zweiten Kontaktelemente sind in einer abwechselnden Stellung auf jeder Seite des Aufnahmehohlraums angeordnet.
• Andere Zielrichtungen, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung werden detailliert in der folgenden Beschreibung in Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
• Die für neu gehaltenen Merkmale der Erfindung werden in den angehängten Ansprüchen besonders dargelegt. Die Erfindung kann am besten zusammen mit ihren Zielrichtungen und den Vorteilen mit Bezug auf die nachfolgende Beschreibung und die begleitenden Zeichnungen verstanden werden, wobei sich entsprechende Bezugszeichen entsprechender Elemente in den Abbildungen identifizieren.
• Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer gedruckten Schaltungskarte der gegenwärtigen Erfindung zur Verwendung der Karte mit einem Randsteckverbinder dieser Erfindung;
• Fig. 2 ist eine Schnittansicht eines Abschnittes in einer vergrößerten Ansicht zur Darstellung zweier Kontaktpaare in jeder Reihe der leitenden Felder der gedruckten Schaltungskarte der Fig. 1;
• Fig. 3 ist eine Draufsicht auf den Randsteckverbinders der Erfindung, wobei die Kontaktelemente entfernt sind;
• Fig. 4 ist eine Seitenansicht der Steckverbinder- Anordnung mit weggeschnittenen Enden, um die Rast-Auswerf- Hebel zu veranschaulichen;
• Fig. 5 ist ein senkrechter Schnitt, der entlang der Linie 5-5 der Fig. 4 verläuft,
• Fig. 6 ist ein senkrechter Schnitt, der entlang der Linie 6-6 der Fig. 3 verläuft, wobei die Kontaktelemente und die Rast-Auswerf-Hebel entfernt sind, um das Gehäuse des Steckverbinders besser darstellen zu können;
• Fig. 7 ist ein senkrechter Schnitt ähnlich dem von Fig. 5, wobei die gedruckte Schaltkarte entfernt wurde, um die Kontaktelemente in ihrem nichtgespannten Zustand zeigen zu können;
• Fig. 8 ist eine schematische Ansicht der Kontaktelemente, um die Länge der Federwege der Kontaktelemente zu veranschaulichen;
• Fig. 9 ist ein senkrechter Schnitt, der entlang der Linie 9-9 der Fig. 3 verläuft, wobei der Verriegelungsarm zur besseren Erläuterung entfernt ist;
• Fig. 10 ist ein senkrechter Schnitt, der entlang der Linie 10-10 der Fig. 3 verläuft, wobei der Verriegelungsarm zur besseren Erläuterung entfernt ist.
Detaillierte Beschreibung
• Mit Bezug auf die Zeichnung im einzelnen und zunächst auf Fig. 1 ist die Erfindung auf einen nachfolgend beschriebenen Randsteckkartenverbinder gerichtet, der mit einer gedruckten Schaltungskarte, mit dem generellen Bezugszeichen 10 verwendet wird. Die Karte hat einen länglichen Einschubrand 12 und sich gegenüberstehende Seitenkanten 14. Für nachfolgend beschriebene Zwecke ist der Einschubrand 12 mit einer Festlegungsnut 16 und die Kanten 14 mit rundlichen Einfüge/Auswerf-Aussparungen 18 versehen.
• Allgemein hat die gedruckte Schaltungskarte 10 zwei Reihen 20,22 von leitenden Feldern 20a bzw. 22b, die jeweils in linearen Reihen parallel zum Einschubrand 12 der Karte angeordnet sind. Obwohl es nicht in den Zeichnungen dargestellt ist, sind die leitenden Felder 20a,22b über Leiterbahnen 20b,22b mit entsprechender Schaltung verbunden (nicht gezeigt), wie es in dieser Technik üblich ist. Es werden nur zwei Leiterbahnen 20b,22b in Fig. 1 gezeigt, um die Abbildung nicht unübersichtlich werden zu lassen. Es ist erkennbar, daß sich die Reihe 20 der leitenden Felder 20a näher dem Einschubrand 12 befindet als die Reihe 22 der leitenden Felder 22a.
• Bezugnehmend auf Fig. 2 in Verbindung mit Fig. 1 ist jeweils ein Paar der leitenden Felder 20a,22a von den jeweiligen Reihen getrennt betrachtbar, um die hohe Dichte der Schaltungs (10) darzustellen. Wie von den Pfeilen "A" dargestellt wird, haben die Felder 20a in Reihe 20 und die Felder 22b in Reihe 22 annähernd den gleichen Abstand von 1,5 mm (0,060 Zoll). Es ist erkennbar, daß die die leitenden Felder der einen Reihe zu den leitenden Feldern der anderen Reihe versetzt sind. Deswegen beträgt der Abstand oder die Einteilung zwischen den abwechselnden leitendnen Feldern in den kombinierten Reihen, wie von Pfeilen "B" dargestellt, die Hälfte des Rastermaßes "A" oder annähernd 0.75 mm (0.030 Zoll). Es muß beachtet werden, daß sich die Anordnung der leitenden Felder 20a,22a in den Reihen 20 bzw. 22 jeweils auf der Gegenseite der gedruckten Schaltungskarte 10 wiederholt, die Reihen auf der einen Seite der Karte aber von den Reihen auf der Gegenseite versetzt sind.
• Bezugnehmend auf Fig. 3 umfaßt die Erfindung des Randsteckkartenverbinders ein längliches Gehäuse mit dem allgemeinen Bezugszeichen 24, das einheitlich aus dielektrischem Material gegossen oder geformt ist. Das Gehäuse hat sich gegenüberstehende Seitenwände 26 und sich gegenüberstehende Endwände 28, welche einen länglichen inneren Hohlraum 30 festlegen. Eine Mehrzahl von Kontaktelementen sind in Kontaktelement-Aufnahmeräumen 31 des Gehäuses 24 montiert, wobei Kontaktteile zur Mitte des länglichen Hohlraums 30 hervorstehen, wie es im folgenden mit Bezug auf Fig. 5 beschrieben wird. Die Kontakte haben einen Abstand oder eine Einteilung, die zur Einteilung der leitenden Felder 20a,22a komplementär ist, wie aus Fig. 2 hervorgeht. Diese hohe Dichte, d. h. das kleine Rastermaß zwischen den Kontaktelementen verhindert das Einformen von Trennungswänden zwischen den einzelnen Kontaktelementen, die sich weit genug zur Mitte des Gehäuses 21 erstrecken, um die seitlichen Komponente eines Kartenaufnahmeschlitzes zu bilden, wie dies bislang der Fall war.
• Die seitlichen Komponenten des Kartenaufnahmeschlitzes 25 des Gehäuses 24 stehen durch zwei Paare sich gegenüberliegende Trennteile 34 zur Verfügung, welche Öffnungen zwischen den inneren Rändern 36 der Trennungsteile definieren. Jedes Paar der Endwände 28 hat gleichermaßen sich gegenüberliegende innere Ränder, die eine dazwischenliegende Öffnung (37) festlegen. Die Öffnungen, die von den inneren Rändern 36,37 festgelegt werden, sind längs des Gehäuses zueinander ausgerichtet und bilden einen Teilbereich der seitlichen Komponente des Kartenaufnahmeschlitzes 25. Bezugnehmend auf Fig. 1 werden die Leerstellen, allgemein mit 38 bezeichnet, in jeder Reihe 20 bzw. 22 der leitenden Felder 20a,22a bereitgestellt, um jeweils die Abtrennungsteile (34) aufzunehmen. Im wesentlichen wird ein leitendes Feld von jeder Reihe 20,22 fortgelassen, um eine Abtrennung der Teile 34 zu erreichen.
• Bei der Erfindung wird das Vorhandensein von ineinandergreifenden Kartenfestlegungsmittel in Betracht gezogen, die zwischen der gedruckten Schaltungskarte 10 und dem Gehäuse 24 vorgesehen sind und zur Längsfestlegung der Karte am Gehäuse dienen. Wegen der hohen Dichte der Schaltungsbauteile in dem Steckkartenverbinder gemäß Erfindung ist die Kartenfestlegungseinrichtung die einzige Festlegungsvorrichtung, außer der nachfolgend beschriebenen Rast- oder Riegeleinrichtung, zur richtigen Festlegung der Karte längs des Gehäuses.
• Bezugnehmend auf Fig. 6 in Verbindung mit Fig. 2, überspannt eine mittlere Querwand 40 den länglichen Hohlraum 30 und ist einstückig mit den Seitenwänden des Gehäuses 26 gegossen und erstreckt sich zwischen diesen. Diese Querwand 40 dient mehrfachen Funktionen, nämlich die Seitenwände 28 seitlich zu stützen, die gedruckte Schaltungskarte längs und seitlich festzuhalten und die Schaltungskarte seitenrichtig zum Gehäuse einzuführen ("polarisieren").
• Die mittlere Querwand 40 enthält einen mittleren schmalen Abschnitt 42, der eine Breite (in Längsrichtung des Gehäuses) hat, um den Ausschnitt 16 (Fig. 1) der Schaltungskarte 10 aufzunehmen, wenn die Karte in das Gehäuse eingesetzt wird. Wie in Fig. 6 zu sehen ist, hat das obere Teil 42a des Querwandabschnittes 42 eine Einführungsschräge, um das Einführen des Ausschnitts 16 über den Querwandabschnitt in die Einfügungsrichtung zu erleichtern, wie dies von Pfeil "C" angezeigt wird. Obwohl es in den Abbildungen schwierig zu erkennen ist, ist der schmale Abschnitt 42 entlang seiner Länge auch keilförmig, so daß seine breiteste Stelle bei 43 die Schaltungskarte 10 in ihrer Längslage genau im Kartenaufnahmeschlitz 25 positioniert.
• Die Querwand 40 ist mit einem bestimmter Abstand zu einer Seite vom Mittelpunkt aus zum gegenüberliegenden Ende 28 des Gehäuses 24 hin versetzt und der entsprechende Ausschnitt 16 in der gedruckten Schaltkreiskarte 10 ist mit dem gleichen Abstand vom Mittelpunkt entfernt, um die Karte mit richtiger Polarität im Gehäuse aufzunehmen.
• Zusätzlich zu den Funktionen der Längsstützung der gedruckten Schaltungskarte der Stützung der Seitenwände 26 des Gehäuses und der Polarisierung der Schaltungskarte zum Gehäuse definiert die Querwand 40 zusammen mit dem Querwandabschnitt 34 und den Endwänden 28 die seitlichen Grenzen für den Kartenaufnahmeschlitz 25. Insbesondere ist erkennbar, daß die größeren Gehäuseteile der Querwand 40 breiter sind als der schmälere Abschnitt 42, der von dem Ausschnitt 16 der Karte umschlossen wird und daß zu den Seitenwände 26 parallel verlaufenden Schultern 44 für die Anlage an den Seiten der Schaltungskarte vorgesehen sind. Die Schultern 44 sind zu den Innenkanten 36 der Querwandabschnitte 34 und zu den inneren Kanten 37 der Endwänden 28 ausgerichtet und geben so die seitliche Position der eingeführten Karte im Kartenaufnahmeschlitz 25 vor.
• Bezugnehmend auf Fig. 4 in Verbindung mit Fig. 3 sieht die Erfindung den Einsatz von Verriegelungs- und Auswurf-Hebelarmen an den gegenüberliegenden Enden des Gehäuses 24 vor, um das Einsetzen und Entfernen der Schaltungskarte 10 im Kartenaufnahmeschlitz zu erleichtern.
• Hierzu sind insbesondere an den jeweils gegenüberliegenden Gehäuseenden 24 Verriegelungs- und Auswurf-Hebelarme, allgemein mit 46 bezeichnet, vorgesehen. Jeder Hebelarm ist schwenkbar so am Gehäuse mit einem Zapfen 48 befestigt, daß er frei um das Loch 52 in den seitlichen Flügelteilen 54 des Gehäuses 24 gedreht werden kann.
• Es wird in Betracht gezogen, daß der Zapfen 48 entweder ein im Arm 46 eingesetzter Stift oder ein angespritztes Kunstoffteil des Hebelarms 46 sein kann.
• Jeder Hebelarm 46 ist zwischen der Verriegelungs- und Auswurf-Stellung (ausgezogene Linien in Fig. 4) und einer Auswurfstellung (in Strichlinie in Fig. 4) schwenkbar, wie mit dem Doppelpfeil "D" angedeutet ist. Jeder Hebelarm 46 hat ein vorstehendes Teil 56, um mit dem Daumen oder dem Finger des Bedienungspersonals betätigt werden zu können. Das zu betätigende Teil hat einen seitlich nach aussen vorstehende Flansche 58, die an Enden 60 aufhören, um an den Flügelteilen 54 des Gehäuses anzulegen, welche Anschläge 62 bilden, die die Verriegelungs- und Auswurfstellung der Schaltungskarte festlegen.
• Zum Eingriff jedes Hebelarms 46 mit den sich gegenüberliegenden Seitenkanten 14 der Schaltungskarte 10 weist jeder Hebelarm zwei rundliche Nocken 64 auf, die in die rundlichen Aussparungen 18 (Fig. 1) der Seitenkanten 14 der Schaltungskarte eingreifen. Im Betriebsfall werden die Nocken zeitgleich mit dem Schwenken der Hebel in die Aussparungen hinein- oder herausbewegt, um die Karte entweder in den Aufnahmeschlitz des Gehäuses 24 aufzunehmen, und zwar beim Verschwenken des Hebels in die Riegelstellung (ausgezogene Linien in Fig. 4) oder die Karte aus dem Aufnahmeschlitz auszuwerfen, und zwar bei Schwenken des Hebels in die Auwurfstellung (gestrichelt in Fig. 4).
• Der Eingriff der vielen Vorsprünge oder Nocken 64 des Hebels in die vielen Aussparungen 18 der Schaltungskarte stellt eine Art Triebstockverzahnung dar, der das Einführen und Auswerfen der Schaltkreiskarte durch den Anwender ermöglicht, ohne die Karte direkt berühren zu müssen, wobei er sie verbiegen oder anders beschädigen könnte.
• Darüber hinaus ist jeder Hebelarm 46 mit einem Vorsprung oder dritten Nocken 64a versehen, der in der Auswurf- oder Ladestellung der Hebel eine Festlegungseinrichtung für die Ecken 68 (Fig. 1) der Schaltungskarte bietet, um die Karte zu halten, wenn die Bedienungsperson die Karte in eine bestimmte Anfangsstellung bringt, bevor der Hebelarm betätigt oder geschwenkt wird, um die Karte in den Aufnahmeschlitz 25 des Gehäuses einzuführen. Auf diese Weise kann das Bedienungspersonal die Schaltungskarte leicht positionieren und dann die Betätigungsteile 56 der Hebeltarme 56 nach innen zur Karte hin bewegen, um gleichzeitig die Karte völlig in den Steckverbinder einzuführen.
• In Fig. 5 sind die Kontaktelemente dieser Erfindung im einzelnen dargestellt. Speziell umfassen die Kontaktelemente, einfach ausgedrückt, lange Kontaktelemente, allgemein mit 32a bezeichnet und kurze Kontaktelemente, allgemein mit 32b bezeichnet. Diese Kontakte werden aus einem Metallblech ausgestanzt, vorzugsweise mit den langen und kurzen Kontaktelementen als gegenüberliegende Paare, die bis zum Einsetzen in das Gehäuse 24 auf einem Trägerstreifen (nicht dargestellt) gehalten werden. Die Kontaktelemente sind ähnlich denen, die im US-Patent 5 071 371 beschrieben wurden, das am 30.3.1990 eingereicht und am 10.12.1991 veröffentlicht wurde.
• Jedes Kontaktelement umfaßt einen Basisabschnitt 70, ein Lötende 72, das nach unten aus dem Basisabschnitt herausragt, eine Verriegelungsnase 74, die nach oben in den Basisabschnitt vorspringt, einen Federabschnitt 76, der sich auskragend weg vom Basisabschnitt erstreckt, und ein allgemein U-förmig umgebogenes Kontaktteil 78, welches das obere Ende des Federabschnitts 76 bildet. Der Basisabschnitt jeden Kontaktes ist fest im Gehäuse 24 montiert, und zwar durch Pressen der Verriegelungsnase 74 in Kanäle 80 des Gehäuses. Die Verriegelungsnasen 74 haben Widerhaken 74a, um sich fest in das Kunststoffmaterial der Hohlräume 80 zu verhaken. Die Lötenden 72 sind dazu vorgesehen, in die Löcher 82 einer Schaltungsplatte 84 eingesetzt und mit den Leiterstromkreisen der Schaltungsplatte und/oder mit deren Lötaugen verlötet zu werden. Hierzu besitzt das Gehäuse 24 Abstandshalter 86, um einen bestimmten Abstand zur Schaltungsplatte 84 einzuhalten, und weiterhin hat das Gehäuse Schaltungsplatten-Sperrzapfen 88 (Fig. 4), die das Gehäuse zumindest vor den Lötverfahren auf der Schaltungsplatte fixieren.
• Obwohl ähnlich geformt, ist der Federabschnitt 76 des langen Kontaktelements 32a anders als der des kurzen Kontaktelements 32b. Im einzelnen ist das lange Kontaktelement 32a und das kurze Kontaktelement 32b so gestaltet, daß jedes eine gleiche senkrechte Kraft auf sein jeweiliges leitendes Kontaktfeld 22a am Kontaktpunkt 79 des Kontaktteils 78 ausübt, wenn die langen und kurzen Kontaktelement jeweils um einen gleichen Betrag verschoben werden. Da der Kontaktpunkt 79 des langen Kontaktelementes 32a von seinem Basisabschnitt 70 weiter entfernt ist als der Kontaktpunkt 79 des kurzen Kontaktelements 32b von seinem Basisabschnitt 70, muß um dies zu erreichen, die Kombination aus Federabschnitt 76 und Kontaktteil 78 des langen Kontaktelements 32a die gleiche Federrate besitzen wie die Kombination aus Federabschnitt 76 und Kontaktteil 78 des kurzen Kontaktelements 32b. Da die Kontaktteile 78 beider Kontaktelemente gleich geformt sind, muß der Federabschnitt 76 des langen Kontaktelements 32a breiter sein (quer zum Gehäuse 24, wie in Fig. 5 gezeigt wird) als der Federabschnitt des kurzen Kontaktelements 32b bei jeweils gleichen Abständen der jeweiligen Basisabschnitte. Natürlich können auch andere Gestaltungen verwendet werden, um solche gleiche senkrechte Kräfte zu erreichen, einschließlich dem Ausstanzen von verschieden dicken Materialien für die langen und kurzen Kontaktelemente.
• ?? Die Kontaktteile 78 an den Enden der Federabschnitte 76 der langen und kurzen Kontaktelemente 32a,32b sind im Gehäuse 24 des Steckverbinders als gegenüberliegende Paare im Längsabstand angeordnet, so daß der Kontaktteil 78 eines langen Kontaktelementes 32a an einem der leitenden Felder 22a in einer der Reihen 22 der jeweiligen Seite der gedruckten Schaltungskarte 10 anliegt. Der Kontaktteil 78 des gegenüberliegenden kurzen Kontaktelements 32b berührt das leitende Feld 20a der Reihe 20 auf der Gegenseite der gedruckten Schaltungskarte 10. Die langen und kurzen Kontaktelemente sind abwechselnd auf jeder Seite des Gehäuses 24 vorhanden. Dadurch beginnt das Ende der einen Seitenwand mit einem kurzen Kontaktelement und das Ende der anderen Seitenwand mit einem langen Kontaktelement. Weil die Kontaktelemente 32a und 32b paarweise innerhalb des Gehäuses 24 vertikal zu den Seitenwänden 26 vorspringen, wie in Fig. 5 gezeigt, müssen auch die gegenüberliegenden Reihen der leitenden Felder 20a,22a auf der gedruckten Schaltungskarte dementsprechend abwechselnd angeordnet sein. Mit anderen Worten und durch die Schaltungskarte 10 der Fig. 1 und 2 "hindurchblickend" heißt dies, daß ein leitender Feld 20a auf einer Seite der Schaltungskarte unter einem leitenden Feld 22a auf der Gegenseite der Schaltungskarte angeordnet wird. Aus diesem Grund muß die gedruckte Schaltungskarte innerhalb des Steckverbinders richtig gepolt sein.
• Wie in Fig. 7 zu sehen ist, wo die Kontaktelemente in einem unausgelenkten Zustand dargestellt sind, erestreckt sich der Kontaktpunkt 79 des jeweiligen Kontaktelements leicht über die seitliche Mittellinie 81 des Kartenaufnahmeschlitzes 25 hinweg. Weil jedoch die Kontaktelemente als sich gegenüberstehende lange und kurze Kontaktelemente 32a und 32b angeordnet sind, berühren sich die gegenüberliegenden Kontakte nicht miteinander. Durch Verlegen des Kontaktpunktes über die Mittellinie hinweg kann sich der Kontaktpunkt des jeweiligen Kontaktelements um eine größere Entfernung fortbewegen, ohne daß der Federabschnitt 76 mit der Seitenwand 26 in Berührung kommt. Wenn der Kontaktpunkt 79 sich nicht bis zur Mittellinie 81 erstrecken würde, wären die Kontaktelemente nicht in der Lage sich so weit auslenken zu lassen, bevor die Kante des Federabschnitts 76 auf den inneren Teil der Seitenwand 26 aufsetzt.
• Diese Konfiguration ermöglicht den Gebrauch eines Kontaktelements mit einer geringeren Federrate, was deshalb erwünscht ist, weil es die Auswirkungen von herstellungsbedingten Schwankungen auf die Kontaktkräfte verringert, die zwischen den Kontaktelementen und ihren jeweiligen Feldern auftreten. Als ein Ergebnis daraus ist der Verschleiß zwischen den Kontaktelementen und den Kartenfeldern geringer. Weiterhin erlaubt dieser Aufbau der Kontaktelemente die Verwendung von vergleichsweise dünneren gedruckten Schaltungskarten als bei den bisher bekannten Karten.
• Wegen des Aufbaus der Kontaktelemente und der Tatsache, daß diese nur ausgestanzt und nicht ausgestanzt und gebogen werden müssen, haben diese eine größere Neigung, sich entlang der Längsachse des Gehäuses zu biegen. Aus diesem Grund stützen die an jeder Seitenwand 26 senkrecht verlaufenden dünnen Stützwände 83 die Kontaktelemente jeweils seitlich ab und verhindern so ein Verbiegen und gegenseitiges Berühren mit benachbarten Kontaktelementen. Infolgedessen hat jedes Kontaktelement ein Paar Unterstützungswände 83 erhalten, die auf den gegenüberliegenden Längsseiten angeordnet sind. Diese Unterstützungswände entspringen dem Innenteil der Seitenwände 26 und verlaufen nach oben zu den Basis-Stützteilen 85, die das Gehäuse 24 von einer Seitenwand 26 zu der anderen überspannen. Die Oberteile der Basis-Stützteile 85 bilden die Bodenoberfläche des Kartenaufnahmeschlitzes 25. Wegen der geringen Abstände zwischen den Kontaktelementen müssen die Stützwände 81 besonders dünn sein und können deshalb auch nicht als seitenbegrenzende Führung des Kartenaufnahmeschlitzes 25 wirken. Wie schon vorher behandelt, wirken die Querwände 34, die Endwände 28 und die Querwand 40 als seitliche Begrenzung des Kartenaufnahmeschlitzes 25.
• Wie schließlich in Fig. 7 gezeigt wird, kann zuzätzlich eine Abdeckhaube 90 gegenüber Staub über einen Teilbereich des Hohlraums 30 gesetzt werden, um die Luftströmung innerhalb des Hohlraums zu verringern. Dieses könnte dazu ausgenutzt werden, das Entstehen von Niederschlägen, Oxidschichten und ähnlichem an den Berührungspunkten 79 der Kontaktelemente zu reduzieren. Natürlich würde die Abdeckung das Einführen und Auswerfen der Schaltungskarte 10 in und aus dem Steckverbindergehäuse 24 keinesfalls behindern.
• Selbstverständlich kann die Erfindung auch in einer anderen speziellen Form dargestellt werden, ohne dabei vom Schutzbereich der beigefügten Ansprüche abzuweichen. Die gegenwärtigen Beispiele und Ausführungsformen sind in jeder Hinsicht als illustrativ und nicht als einschränkend zu verstehen, und die Erfindung soll auch nicht auf die dargestellten Einzelheiten beschränkt sein.

Claims (9)

1. Elektrischer Steckverbinder zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen einer Mehrzahl von Kartenkontakten (20a, 22a), die generell benachbart einer Kante (12) einer gedruckten Schaltungsplatte (10) angebracht sind, und einer Mehrzahl von Kontakten auf einer gedruckten Schaltungsplatte (84), wobei die gedruckte Schaltungskarte (10) im großen und ganzen eben ist und erste und zweite Seiten aufweist, die jeweils obere und untere Reihen (22, 20) von zu der Kante (12) generell parallelen Kartenkontakten umfassen, wobei die obere Reihe (22) weiter von der Kante (12) als die untere Reihe angeordnet ist und gegenüber der unteren Reihe (20) entlang der Kante (12) versetzt ist, wobei ferner die Kartenkontakte (22a) der oberen Reihe (22) elektrisch von denen (20a) der unteren Reihe (20) isoliert sind, mit folgenden Merkmalen des Steckverbinders:

ein Gehäuse (24) umfaßt eine Montagebasis, einen länglichen Hohlraum (30) zur Aufnahme der Kartenkontakte und eine Mehrzahl von Kontaktelement-Aufnahmeschlitze (31), die im Abstand entlang des Hohlraums (30) angeordnet sind; und

eine Mehrzahl von ersten und zweiten federnd nachgiebigen Kontaktelementen (32a, 32b) sind aus Blechmetall gestanzt, um eine gestanzte Kante zu schaffen, die senkrecht zu der Ebene des Metallblechs verläuft; jedes Kontaktelement (32a, 32b) weist einen Basisabschnitt (70) und einen Strahlabschnitt (76) auf, jeder Basisabschnitt (70) ist zur Verriegelung in dem Gehäuse (24) gestaltet, jeder Strahlabschnitt erstreckt sich auskragend weg vom Basisabschnitt (70) zu einem Kontaktteil (79) hin, der aus einem Abschnitt der gestanzten Kante gebildet wird; jeder Kontaktteil (79) der ersten Kontaktelemente (32a) berührt einen Kontakt der Mehrzahl der unteren Kartenkontakte (20a) und jeder Kontaktteil (79) der zweiten Kontaktelemente (32b) berührt einen Kontakt der Mehrzahl der oberen Kartenkontakte (22a) die Kontaktteile (79) der ersten Kontaktelemente (32a) sind auf unterschiedlicher Höhe relativ zu der Montagebasis gegenüber den Kontaktteilen (79) des zweiten Kontaktelements (32b) angeordnet;

die ersten und zweiten Kontaktelemente (32a, 32b) sind in den Kontaktelement-Aufnahmeschlitzen (31) an entgegengesetzten Seiten des länglichen Hohlraums (30) als sich gegenüberstehende Paare von ersten und zweiten Kontaktelementen angeordnet, jedes Paar ist entlang einer Ebene senkrecht zur Längsachse des Hohlraumes gelegen;

die Kontaktteile (79) sind von einer unausgelenkten Stellung zu einer ausgelenkten Stellung durch die Verschiebung der gedruckten Schaltungskarte (10) ganz in die Betriebsstellung bewegbar,

dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Kontaktelemente (32a, 32b) so bemessen und gestaltet sind, daß der Kontaktteil (79) des jeweiligen Kontaktelements sich entlang der senkrechten Ebene mindestens bis zur Längs-Mittellinie (81) des länglichen Hohlraums (30) erstreckt, bevor die gedruckte Schaltungskarte (10) in den Hohlraum (30) eingesteckt worden ist.

2. Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente (32a, 32b) im Abstand längs des Hohlraums (30) sitzen, wobei die ersten und zweiten Kontaktelemente sich entlang jeder Seite des Hohlraums abwechseln, und daß die Kontaktelemente zur Schaffung abwechselnder Paare von ersten und zweiten Kontaktelementen angeordnet sind, die an entgegengesetzten Seiten des Hohlraums sitzen.

3. Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen ersten und zweiten Kontaktelemente (32a, 32b) jeweils nur einen Strahlabschnitt umfassen.

4. Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktteil (79) jedes Kontaktelements (32a, 32b) an einem generell U-förmigen Abschnitt (78) sitzt.

5. Elektrischer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlabschnitte (76) der ersten und zweiten Kontaktelemente (32a, 32b) so dimensioniert sind, daß die jeweiligen r Kontaktteile (79) des ersten und zweiten Kontaktelements in senkrechter Richtung auf die Kartenkontakte (20a, 20b) gleiche Kräfte ausüben.

6. Elektrischer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Kontaktteile (79) jeweilige Kartenkontakte (20a, 20b) auf der gedruckten Schaltungskarte gleitend beaufschlagen, wenn die gedruckte Schaltungskarte (10) bei einer Betriebsstellung innerhalb des Hohlraums (30) positioniert wird.

7. Elektrischer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Strahlabschnitte (76) der ersten und zweiten Kontaktelemente (32a, 32b) sich gleichförmig von dem jeweiligen Basisabschnitt (70) zu dem jeweiligen Uförmigen Abschnitt (78) verjüngen.

8. Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlabschnitt (76) des ersten Kontaktelements (32a) aus seinem jeweiligen Basisabschnitt (70) an einer ersten Stelle heraustritt und der Basisabschnitt (76) des zweiten Kontaktelements (32b) aus seinem jeweiligen Basisabschnitt (70) an einer zweiten Stelle heraustritt und daß die Querschnittsabmessung des Strahlabschnitts (76) des ersten Kontaktelements (32a) größer als die Querschnittsabmessung des zweiten Kontaktelements (32b) ist, gemessen bei gleichen Abständen von den ersten und zweiten Stellen entlang den jeweiligen Strahlabschnitten (76).

9. Elektrischer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß ein zum Einfügen und Auswerfen dienender Verriegelungsarm (46) benachbart dem jeweiligen Ende des länglichen Hohlraums (30) des Steckverbindergehäuses (24) angeordnet ist und zur Einfügung der Karte (10) in den Hohlraum (30) dient, wenn die Verriegelungsarme (46) aus einer ersten Stellung in eine zweite Stellung bewegt werden, und zum Auswerfen der Karte (10) aus dem Hohlraum (30) dient, wenn die Verriegelungsarme (46) aus der zweiten Stellung in die erste Stellung bewegt werden und daß die Karten (10) mit Aussparungen (18) an ihren Seitenkanten (14) zum Eingriff durch einen jeweiligen Verriegelungsarm (46) ausgebildet sind, wobei jede Aussparung (18) mit zwei geraden Abschnitten ausgebildet ist, die an der jeweiligen Seitenkante (14) beginnen und von dieser mit einem Winkel wegstreben sowie auf einen gemeinsamen Krümmungsabschnitt an dessen entgegengesetzten Enden treffen.