DE8306630U1

DE8306630U1 - Elektrischer Verbinder zur gegenseitigen Verbindung gedruckter Schaltungsplatten

Info

Publication number: DE8306630U1
Application number: DE8306630U
Authority: DE
Original assignee: AMP Inc
Current assignee: TE Connectivity Corp
Priority date: 1982-03-22
Filing date: 1983-03-08
Publication date: 1983-06-16
Also published as: MX152973A; EP0089778A2; US4446505A; ATE35349T1; EP0089778A3; DE3377181D1; JPS58172880A; CA1197584A; IE830590L; BR8300984A; IE54562B1; JPH0354435B2; EP0089778B1

Description

Elektrischer Verbinder zur gegenseitigen Verbindung gedruckter Schaltungsplatten

Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Verbinder und ins- |' besondere auf einen elektrischen Verbinder zur gegenseitigen elektrischen Verbindung einer Mehrzahl leitfähiger Schichten gedruckter Schaltungsplatten.

Die US-PS 3 400 358 offenbart einen elektrischen Verbinder, der eine Mehrzahl von in Abständen vorgesehenen Biegungen aufweist- | die jeweils mit durchplattierten Löchern in benachbarten ge- ^?: druckten Schaltungsplatten eine elektrische Verbindung herstellen und die elektrischen Schaltungen auf den gedrückten Schaltungsplatten elektrisch miteinander verbinden. Die Biegungen des elektrischen Verbinders weisen dieselbe Konfiguration und Ausrichtung auf, so daß dann, wenn die Biegungen in die durchplattierten Löcher der benachbarten gedruckten Schaltungen eingesetzt werden, die beim Einsetzten erste bzw. vorderste sowie die folgenden Biegungen an derselben Stelle an den durchplattierten Löchern angreifen, wenn sie sich von i dem oberen Loch zu dem unteren Loch bewegen, wobei das untere Loch das einzige Loch ist, in das sich nur die vorderste Biegung hineinbewegt und in diesem aufgenommen wird.

Diese Anordnung verursacht die Bildung von Spuren in den durchplattierten Löchern, bei denen es sich nicht um das unterste Loch handelt. Die Spuren führen zu einer Vergrößerung der Größe der Kontaktfläche in den durchplattierten Löchern, was zu einer Beeinträchtigung der elektrischen Verbindung führt, wenn die Biegungen nicht eng an den Lochwandungen angreifen, was aufgrund von Toleranzfaktoren zwischen den Biegungen und den durchplattierten Löchern entstehen kann.

Die vorliegende Erfindung schafft einen elektrischen Verbinder in Form eines Stiftes, der voneinander beabstandete, nachgiebige bzw. einander entgegenkommende Abschnitte zur elektrischen Verbindung mit durchplattierten Löchern in gedruckten Schaltungsplatten aufweist. Die Ausrichtung jedes nachgiebigen Abschnitts ist derart, daß er an einer jungfräulichen bzw. unverritzten Fläche jedes durchplattierten Lochs angreift, wenn er in diesem zu Liegen kommt, wodurch ausgezeichnete elektrische und mechanische Verbindungen zwischen den nachgiebigen Abschnitten und den jeweiligen durchplattierten Löchern gebildet werden.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung weist der Stift einen Fortsatz auf, der als ein Führungsmittel zum Einführen des Stiftes in die miteinander fluchtenden, durchplattierten Löcher dient und der für den Angriff durch eine Ziehelement verwendet werden kann, das dazu dient, den Stift in elektrische Verbindung mit den durchplattierten Löchern zu ziehen. Der Fortsatz kann von dem Stift weggebrochen werden oder als ein Stabteil dienen, auf dem sich Wickelverbindungen oder andere elektrische Verbindungen herstellen lassen.

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Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden anhand der teilweise schematischeh Darstellungen mehrerer Ausführuhgsbeispiele noch näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht beabstandeter gedruckter Schaltungsplatten, wobei Wirkstiftverbinder für die elektrische Verbindung mit diesen positioniert sind;

Fig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht, in der die Wirkstiftverbinder in die durchplattierten Löcher einer der gedruckten Schaltungsplatten eingesetzt sind;

Fig. 3 eine der Fig. 2 ähnliche Ansicht, in der die Wirkstiftverbinder in Position in den durchplattierten Löchern in den gedruckten Schaltungsplatten gezeigt sind;

Fig. 4 eine Ouerschnittsansicht entlang der Linie 4-4 der Fig. 3;

Fig. 5 eine Perspektivansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels des Wirkstiftverbinders;

Fig. 6 eine Schnittansicht des Wirkstiftverbinders gemäß Fig. 5, der mit den durchplattierten Löchern der gedruckten Schaltungsplatten elektrisch verbunden ist.

Die Figuren 1 bis 4 zeigen gedruckte Schaltungsplatten 10, 12, die dadurch voneinander beabstandet sind, daß sie in einem Rahmenelement oder einem anderen geeigneten Befestigungselement befestigt sind, wodurch sie in voneinander beabstandetem Verhältnis gehalten werden. Bei den Platten 10, 12 kann es sich um

mehrschichtige gedruckte Schaltungsplatten oder gedruckte Schaltungsplatten des Standard-Typs handeln, auf denen Leiterbahnen 14 angeordnet sind. Jede Platte 10, 12 weist sich durch diese erstreckende Löcher 16 auf, die miteinander ausgerichtet sind und mit Metall 18 ausgekleidet sind, wobei sie als Teil der Leiterbahnen 14 ausgebildet sind; derartige Löcher werden normalerweise als durchplattierte Löcher bezeichnet.

Die elektrischen Verbinder 20 liegen in Form von elektrischen Stiften vor, die aus einem geeigneten Metall nach herkömmlichen Stanzpraktiken gebildet sind. Jeder Stiftverbinder 20 weist einen Kopfabschnitt 22, Kontaktabschnitte 24, 25 und einen Fortsatz 26 auf. In den Stiften 20 sind Einkerbungen 28 ausgebildet, die ein Wegbrechen des Fortsatzes 26 ermöglichen, nachdem die Verbinderstifte 20 in den durchplattierten Löchern 18 in korrekter Weise elektrisch angeschlossen worden sind, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Die Fortsätze 26 können auch zur Herstellung von Wickelverbindungen 30 auf diesen oder zur Herstellung anderer elektrischer Verbindungen mit diesen dienen. Wenn es gewünscht ist, kann sich ein Stabteil, das dem des Fortsatzes 26 ähnlich ist, von dem Kopfabschnitt 22 nach außen erstrecken, um Wickelverbindungen oder andere elektrische Verbindungen mit diesem herzustellen. Die Fortsätze 26 dienen auch als Führungsmittel zum Führen der Stiftverbinder 20 durch die Löcher 16, und zum Positionieren der Kontakabschnitte 24 in den jeweiligen Löchern 16 kann ein Werkzeug an den Fortsätzen 26 angreifen.

Bei den Kontaktabschnitten 24 und 25 handelt es sich um solche, die man als Wirkabsehnitte oder nachgiebige bzw. einander entgegenkommende Abschnitte bezeichnet. Sie bestehen aus zwei Schenkeln 32, 34, die dadurch voneinander getrennt sind, daß man das Metall entlang einer Ebene 36 schlitzt oder schert, wie es in Fig. 4 gezeigt ist. Die Schenkel 32, 34 sind in bezug

aufeinander entlang der Scherebene 36 versetzt und weisen
Oberflächen 38, 40 auf, die in der Ebene 36 liegen. Es ist
zu erkennen, daß die Schenkel 32, 34 des Kontaktabschnitts 24 derart ausgerichtet sind, daß, wie in Fig. 1 gezeigt ist, der Schenkel 32 nach oben gerichtet ist, während der Schenkel 34
nach unten gerichtet ist, während wiederum der Schenkel 32 in dem Kontaktabschnitt 25 nach unten gerichtet ist und der
Schenkel 34 nach oben gerichtet ist. Somit sind die Schenkel 32, 34 der Kontaktabschnitte 24, 25 auf gegenüberliegenden Seiten der Scherebene 36 in genau entgegengesetztem Verhältnis ausgerichtet. Der Grund dafür besteht darin, daß dann, wenn der
Verbinderstift 20 in das durchplattierte Loch 18 in der gedruckten Schaltungsplatte 10 eingesetzt wird, der Kontaktabschnitt 25 das durchplattierte Loch 18 entlang seiner Länye
einritzt, wenn sich der Kontaktabschnitt 25 durch dieses hindurchbewegt. Wenn jedoch der Kontaktabschnitt 24 in dem durchplattierten Loch 18 in der gedruckten Schaltungsplatte 10 zum Sitzen kommt, dann bilden die Schenkel 32, 34 des Kontaktabschnitts 24 neue Einritzungsflächen entlang des durchplattierten Lochs 18, woduruch sie nicht in dieselben Einritzungen eingreifen, die die Schenkel 32, 34 des Kontaktabschnitts 25 bei ihrer Bewegung durch das durchplattierte Loch 18 gebildet haben. Auf diese Weise ritzen die Schenkel 32, 34 des Kontaktabschnitts 24 jungfräuliches bzw» unverritztes Material des durchplattierten Lochs 18 ein, wodurch sie eine ausgezeichnete elektrische und mechanische Verbindung innerhalb des durchplattierten
Lochs 18 in der gedruckten Schaltungsplatte 10 schaffen.
Selbstverständlich ritzen die Schenkel 32, 34 des Kontaktabschnitts 25 das durchplattierte Loch 18 in der gedruckten
Schalungsplatte 12 ^in, wodurch sie eine ausgezeichnete mechanische und elektrische Verbindung mit diesem schaffen» da

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außer dem Kontaktabschnitt 25 kein anderer Kontaktabschnitt in diesem elektrisch angeschlossen ist.

Die Kontaktabschnxtte 24, 25 lassen sich in die durchplattierten Löcher in den gedruckten Schaltungsplatten ohne die Verwendung von Lot einsetzen und wirksam in diesen festhalten. Von der Funktionsweise her ist es so, daß dann, wenn die beiden Schenkel 32, 34 in ein durchplattiertes Loch eingesetzt werden, die abgeschrägten Kanten derselben mit der Lochwandung in Berührung kommen, wodurch zwischen den abgeschrägten Kanten und der Lochwandung Kräfte erzeugt werden. Solche Kräfte veranlassen die Schenkel 32, 34 sich entlang der gemeinsamen Scherebene 34 aufeinanderzu zu bewegen, und die Schenkel 32, 34 werden in Richtung auf die Achse des Verbinderstifts gedrängt, und zusätzlich werden die Schenkel 32, 34 in einer senkrecht zur Ebene 36 verlaufenden Richtung zusammengepreßt. Diese senkrecht zu der Ebene 36 wirkende Kraft erzeugt eine Reibungskraft zwischen den Oberflächen 38, 40. Wenn die Schenkel 32, 34 der Kontaktabschnxtte 24, 25 vollständing in die jeweiligen durchplattierten Löcher 18 eingesetzt sind, dann bilden die Reibungskraft zwischen den einander zugewendeten Oberflächen der Schenkel 32, 34 und zusätzlich die durch die Kompression der Schenkel verursachten Federkräfte die dominierenden Kräfte für die Zurückhaltung des Verbinderstifts innerhalb der durchplattierten Löcher der Schaltungsplatten, wodurch die Erfordernisse bei den meisten Anwendungen erfüllt werden.

Somit werden durch die Kräfte, die bei der Positionierung der nachgiebigen Abschnitte in den durchplattierten Löchern zwischen den nachgiebigen Abschnitten und den die durchplattierten Löcher enthaltenden gedruckten Schaltungsplatten gebildet

werden, ausgezeichnete mechanische und elektrische Verbindungen ohne das Erfordernis von Lot geschaffen. Die Verbindungen werden auf einfache Weise dadurch hergestellt, daß man Kräfte auf den Kopf 22 oder auf den Fortsatz 26 ausübt, Die Verbindungen sind dauerhaft und immun bzw. unempfindlich gegen Vibrationen oder andere Normalkräfte, die eine nichtkontinuierliche Verbindung oder sogar eine vollständige unterbrechung der Verbindung verursachen würden.

Der elektrische Verbinder 38 gemäß Fig. 5 ist dem elektrischen Verbinder 20 gemäß Fig. 1 bis 4 von der Konstruktion her ähnlich, jedoch mit der Ausnahme, daß der elektrische Verbinder 38 Kontaktabschnitte 40, 42, 44 und 46 aufweist, wobei die Kontaktabschnitte 40, 42 senkrecht zu den Kontaktabschnitten 44, 46 angeordnet sind, daß die Schenkel 48, 50 des Kontaktabschnitts 40 entgegengesetzt zu den Schenkeln 48, 50 des Kontaktabschnitts 42 ausgerichtet sind, und mit der weiteren Ausnahme, daß die Schenkel 52, 54 des Kontaktabschnitts 44 entgegengesetzt zu den Schenkeln 52, 54 des Kontaktabschnitts 46 ausgerichtet sind. Auf diese Weise werden die Schenkel der Kontaktabschnitte 40, 42, 44 und 46 innerhalb der durchplattierten Löcher 56 der gedruckten Schaltungsplatten 58, 60, 62 und 64 in jungfräulichen Bereichen der durchplattierten Löcher 56 elektrisch und mechanisch angeschlossen, ohne daß sie dabei in den Spuren angeordnet werden, die in die durchplattierten Löcher 56 eingekratzt werden, wenn die Kontaktabschnitte 42, 44 und 4b durch die jeweiligen durchplattierten Löcher 56 der gedruckten Schaltungsplatten 58, 60 und 62 hindurchbewegt werden.

Der elektrische Verbinder 38 ist ebenfalls mit Einkerbungen 68

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versehen, die es ermöglichen, den Fortsatz 66 wegzubrechen, wenn dies gewünscht ist, oder als einen Extraanschlußbereich für Wickelverbindungen oder andere Verbindungen zu verwenden. Der Fortsatz 66 wird auch als ein Führungsmittel zum Hindurchführen des elektrischen Verbinders 38 durch die miteinander ausgerichteten durchplattierten Löcher 56 verwendet, und er kann mit einem Werkzeug zum Angreifen an diesem verwendet werden, um den elektrischen Verbinder 38 in Position zu ziehen, derart, daß sich die Kontaktabschnitte 40, 42, 44 und 46 in Position in den jeweiligen durchplattierten Löchern 56 befinden.

Zur Herstellung von elektrischen Verbindungen mit durchplattierten Löchern in einer optimalen Anzahl von gedruckten Schaltungsplatten lassen sich Anordnungen von Paaren von Kontakt abschnitten, die in Längsrichtung von Verbinderstiften einander entgegengesetzt ausgerichtet sind, mit anderen Winkeln herstellen.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, zuverlässige elektrische Verbindungen zwischen elektrischen Schaltungen auf be^ nachbarten gedruckten Schaltungsplatten in einfacher Weise, zu reduzierten Kosten und ohne das Erfordernis eines Lötvorgangs herstellen.

Claims

u.Z.: K 20 048 SM6 AMP Incorporated, _ .. „__ * 8. März 1983 Harrisburg, Pennsylvania (V.St.A.) Elektrischer Verbinder zur gegenseitigen Verbindung gedruckter Schaltungsplatten Priorität: 22. März 1982; V.St.A.; Nr. USSN 360 503 Ansprüche

1. Elektrischer Verbinder in Form eines Stiftes (20), mit voneinander beabstandeten, nachgiebigen Abschnitten (24,

25) zur elektrischen Verbindung mit miteinander ausgerichteten durchplattierten Löchern (18) in benachbarten und voneinander beabstandeten gedruckten Schaltungsplatten (10, 12), dadurch gekennzeichnet , daß die Ausrichtung der nachgiebigen Abschnitte (24, 25) für jeden der nachgiebigen Abschnitte (24, 25) unterschiedlich ist, derart, daß jeder der nachgiebigen Abschnitte (24, 25) an einem jungfräulichen Bereich jedes durchplattierten Lochs(18) angreift, wenn er in diesem elektrisch angeschlossen ist.

2. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß jeder nachgiebige Abschnitt (24, 25} Schenkel (32, 34) aufweist, die sich auf jeder Seite einer Ebene in entgegengesetzten Richtungen nach außen erstrecken.

3. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schenkel (32, 34) eines (24) der nachgiebigen Abschnitte von einer durch eine Achse des Verbinders verlaufenden Ebene in entgegengesetzten Richtungen nach außen erstrecken, und daß sich die Schenkel (32, 34) eines anderen (25) der nachgiebigen Abschnitte ebenfalls von dieser Ebene in entgegengesetzten Richtungen nach außen erstrecken, jedoch jeweils entgegengesetzt zu den Richtungen, in denen sich die Schenkel des einen (24) der nachgiebigen Abschnitte erstrecken.

4. Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich in dem Verbinder in der Nähe des äußersten nachgiebigen Abschnitts (25) Einkerbungen

(28) befinden, und daß sich ein Fortsatz (26) von den Einkerbungen (28) nach außen erstreckt, wobei der Fortsatz (26) ein Führungsglied bildet, das zum Führen des Verbinders durch die miteinander ausgerichteten durchplattierten Löcher (18), sowie zur Unterstützung bei der Positionierung der nachgiebigen Abschnitte (24, 25) in ihren jeweiligen durchplattierten Löchern (18) und zum Herstellen elektrischer Verbindungen mit dem Fortsatz (26) dient, od©r aber an den Einkerbungen (28) weggebrochen wird, um den Fortsatz (26) von dem Verbinder zu trennen.