EP0208269B1

EP0208269B1 - Indirekter Steckverbinder

Info

Publication number: EP0208269B1
Application number: EP86109101A
Authority: EP
Inventors: Willy Dipl .-Ing. Bohnenberger; Gernot Ing.Grad. Steuernagel
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1985-07-06
Filing date: 1986-07-03
Publication date: 1993-02-03
Anticipated expiration: 2006-07-03
Also published as: DE3687673D1; EP0208269A3; ATE85465T1; DE8519648U1; EP0208269A2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen indirekten Steckverbinder für die Verbindung von Leiterbahnen einer Leiterplatte mit dem Verdrahtungsfeld eines Baugruppenträgers, wobei in einem Isolierkörper einer Messerleiste vier Reihen von Messerkontakten parallel zueinander befestigt sind, die an den einen Enden in Anschlussstifte übergehen, die in senkrechter Richtung zur Ebene der jeweiligen Leiterplatte umgebogen und mit ihren Enden in Löcher der Leiterplatte einfügbar sind und wobei im Isolierkörper, der an seinen stirnseitigen Enden mittels vorspringender Flansche an der Leiterplatte befestigt ist, im Bereich der Krümmungsstellen derjenigen Anschlussstifte, die dem Rand der Leiterplatte am nächsten angeordnet sind, eine Aussparung vorgesehen ist.
Ein derartiger Steckverbinder ist dem Dokument US-A-4 494 818 als bekannt zu entnehmen. Für die auf einer Leiterplatte angeordneten Schaltungen werden die Signaleingänge, die Signalausgänge und die Stromversorgung über die Kontakte derartiger Steckverbinder geführt. Bei einer hohen Bauelementdichte auf der Leiterplatte wird eine grosse Zahl von Anschlussstiften benötigt.
Bekannt ist nach DIN 41 612 eine Steckverbinderfamilie, deren Eigenschaften auf die Baugruppenträger derart abgestimmt sind, dass Baugruppen mit verschiedenen Steckverbindern der gleichen Familie im gleichen Baugruppenträger gemischt angeordnet werden können.
Steckverbinder der Gruppe 1 nach DIN 41 612 sind für Minidrahtanschlusstechnik bestimmt. Es sind Steckverbinder mit einer Zahl von 96 Anschlussstiften bekannt. Diese Steckverbinder bestehen aus drei parallelen Anschlussstiften mit 2,54 mm Stift- und Reihenabstand. Diese Bauform wird auch als C96 bezeichnet. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Steckverbinder der eingangs beschriebenen Art so weiterzuentwickeln, dass bei geringen Abständen zwischen dem Leiterplattenrand und der diesem am nächsten liegenden Reihe von Anschlussstiften die Krümmungsstellen der Anschlussstifte zum Einfügen in Fertigungstoleranzen aufweisende Bohrlöcher elastisch ausdehnbar sind und dass eine hohen Steck- und Ziehkräften widerstehende Verbindung zwischen Messerleiste und Leiterplatte erreichbar ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Krümmungsstellen in der Aussparung frei liegen, dass der Abstand der dem Rand benachbarten Reihe von Anschlussstiften an den Enden der Anschlussstifte vom Rand weniger als 5 mm beträgt und dass die Flansche je an zwei Stellen, die quer zur Längsachse des Isolierkörpers nebeneinander angeordnet sind, über Befestigungsmittel mit der Leiterplatte verbunden sind. Ein Steckverbinder mit der vorstehend beschriebenen Bauform benötigt in senkrechter Richtung zur Ebene der Leiterplatte nicht mehr als vier Teilungen von 5,08 mm. Eine derartige Einbauteilung ist bei Baugruppenträgern nach DIN 41 494 für Baugruppen bzw. deren Frontplatten vorgesehen. Ausserdem kann auf der Leiterplatte das Bohrlochbild für drei Reihen von Anschlussstiften in Übereinstimmung mit dem Steckverbinder C96 gewählt werden. Es ist nur eine weitere Reihe von Löchern vorgesehen, die näher am Rand der Leiterplatte liegt.
Es ist günstig, wenn die Messerleiste so ausgebildet ist, dass sie nicht nur an zwei Stellen mit der Leiterplatte verbunden ist. Vorzugsweise springen an den stirnseitigen Enden des Isolierkörpers der Messerleiste Flansche vor, die je an zwei Stellen, die quer zur Längsachse des Isolierkörpers im Abstand nebeneinander angeordnet sind, über Befestigungsmittel mit der Leiterplatte verbunden sind. Die Messerleiste ist also an vier Stellen an der Leiterplatte befestigbar. Damit lassen sich die Andrückkräfte grossflächiger verteilen, so dass eine wesentlich stärkere Verbindung zwischen Messerleiste und Leiterplatte erzielt wird. Eine höhere und gleichmässiger auf die Messerleiste einwirkende Verbindungskraft ist vorteilhaft, weil durch die grössere Anzahl von Messerkontakten höhere Steck- und Ziehkräfte auftreten. Diese höheren Steck- und Ziehkräfte lassen sich mit der vorstehend beschriebenen Anordnung besser beherrschen. Dies bedeutet, daß beim Zusammenfügen und Trennen von Messer- und Federleisten die Teile genauer geführt werden, d. h. Verschiebungen der Messerund Federleistengehäuse aus ihrer Sollposition bzw. Verkantungen dieser Teile sind relativ gering. Geringe Verschiebungen bzw. Verkantungen behindern das Zusammenfügen und Trennen der Steckverbinderteile nicht.
Eine Möglichkeit zur Erhöhung der Verbindungskräfte insbesondere bei Steck- und Ziehmaßnahmen ist die Anordnung eines Befestigungslochs für Schrauben und eines Zapfens, der in eine Leiterplattenausnehmung ragt, an jedem Flansch des Messerleistengehäuses. Eine solche Verbindung läßt sich rascher herstellen. Es können auch zwei Befestigungslöcher je Flansch vorgesehen werden, die eine besonders feste Verbindung mit Hilfe von Schrauben über entsprechende Löcher in der Leiterplatte zulassen. Auch die Federleisten weisen zweckmäßigerweise je zwei stirnseitige Flansche mit mindestens zwei Befestigungslöchern auf. Hierdurch sind Schraubverbindungen an vier Stellen zwischen Federleisten und Tragelementen möglich, d. h. auch die Federleisten sind für die Beherrschung größerer Steck- und Ziehkräfte auf einfache Weise ausgelegt.
Von großer Bedeutung ist auch noch der Abstand von etwa 2,76 mm zwischen dem Leiterplattenrand und der ersten Reihe von Enden der Anschlußstifte. Die oben beschriebene Vorrichtung läßt einen solchen Abstand zu. Damit steht auf der Leiterplatte ein größerer Raum für Leiterbahnen und elektrische bzw. elektronische Bauelemente zur Verfügung.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, aus dem sich weitere Merkmale sowie Vorteile ergeben.
Es zeigen:

Fig. 1: einen direkten Steckverbinder im Querschnitt
Fig. 2: einen Baugruppenträger mit Baugruppen, an denen Steckverbinder befestigt sind, im Querschnitt,
Fig. 3: eine Messerleiste in Seitenansicht,
Fig. 4: die Messerleiste gemäß Fig. 3 von einer Stirnseite aus,
Fig. 5: eine Federleiste in Seitenansicht,
Fig. 6: die Federleiste gemäß Fig. 4 von der Stirnseite aus.

Die in Figur 1 dargestellten Steckverbinder sind jeweils als Messerleiste 1 und als Federleiste 2 ausgebildet. Die Messerleiste 1 weist einen Isolierkörper 3 auf, der eine quaderförmige Aussparung 4 enthält, in deren Längsrichtung parallel zueinander vier Reihen von Messerkontakten 5 in gleichmäßigem Abstand voneinander angeordnet sind. Die Messerkontakte 5 haben einen gegenseitigen Abstand von 2,54 mm. Die Reihen der Messerkontakte 5 sind 2,54 mm voneinander entfernt. Die Messekontakte 5 gehen in Anschlußstifte 6 über, die mit dem Isolierkörper 3 verbunden sind. Beispielsweise sind die Anschlußstifte 6 in den Isolierkörper 3 eingegossen. Die Enden 7 der Anschlußstifte 6 sind um 90° abgewinkelt und laufen senkrecht zur Ebene 8 einer Leiterplatte 9. Die Leiterplatte 9 enthält nicht näher bezeichnete Löcher, in die die Enden 7 eingesteckt sind.
Die Enden 7 sind in parallelen Reihen mit Abständen von 2,54 mm zueinander und zwischen den Reihen angeordnet. Der Abstand der dem Rand 10 der Leiterplatte 9 am nächsten angeordneten Reihe von Enden 7 beträgt etwa 2,76 mm. Die Anschlußstifte 6, die in der dem Rand 7 am nächsten liegenden Reihe angeordnet sind, haben Krümmungsstellen 11, die im Bereich des Isolierkörpers 3 liegen. An den Krümmungsstellen 11 weist der Isolierkörper 3 Aussparungen 12 auf. Die Krümmungsstellen 11 liegen daher frei, so daß eine gewisse Beweglichkeit der Enden vor dem Verlöten mit der Leiterplatte 9 vorhanden ist. Damit können Toleranzen zwischen der Messerleiste 1 und den Löchern der Leiterplatte 9 ausgeglichen werden. Jede Reihe enthält 32 Messerkontakte 5. Die Messerleiste 1 weist daher insgesamt 128 Messerkontakte 5 auf.
In Figur 2 sind zwei Baugruppen 13, 14 nebeneinander in einem Baugruppenträger dargestellt, der Seitenwände 15 enthält, die über Profilschienen 16 miteinander verbunden sind. Jede Baugruppe enthält eine Leiterplatte 9. An der Leiterplatte der Baugruppe 13 ist eine Messerleiste 1 befestigt, die in eine Federleiste 2 eingesteckt wird, die an der rückwärtigen Platte 17 des Baugruppenträgers befestigt ist. Die Baugruppe 14 enthält einen 96poligen Steckverbinder 18. An den Leiterplatten 9 sind Frontplatten 19 befestigt, die jeweils vier Rasterteilungen T von jeweils 5,08 mm in Längsrichtung der Profilschienen 16 beanspruchen. In Figur 2 sind die vier Rasterteilungen dargestellt, die mit T bezeichnet sind. Die Rasterteilungen T beginnen an der Kante 20 der Seitenwand 15. Der Beginn der Rasterteilungen trägt die Bezeichnungen y, a, c und e. Die Anschlußstifte der Federleiste 2 sind in einer Rasterteilung angeordnet, deren kleinste Einheit in Figur 2 mit t bezeichnet ist und 2,54 mm beträgt. Die Rasterteilung beginnt ebenfalls an der Kante y. Da die Unterteilung des Rasters an der Platte 17 die Hälfte desjenigen an der Frontplatte beträgt, sind die einzelnen Rasterpositionen mit a, b, c, d, e und f bezeichnet.
Die Fig. 3 zeigt die Messerleiste 1 in Seitenansicht. An den stirnseitigen Enden 21 und 22 des Isolierkörpers 3 sind jeweils Flansche 23 und 24 vorgesehen. Die Flansche 23 und 24 erstrecken sich seitlich neben den Anschlußstiften 6. Die Auflageflächen der Flansche erstrecken sich in Ebenen, die senkrecht zu den Längsachsen der Messerleisten 5 verlaufen. In jedem Flansch 23, 24 befinden sich zwei Befestigungslöcher 25, 26, deren Mittelachsen 27 parallel zu den abgewinkelten Enden 7 der Anschlußstifte 6 verlaufen. Die Mittelachsen 27 der beiden in einem Flansch 23 bzw. 24 angeordneten Befestigungslöcher 25, 26 liegen in einer Ebene, die parallel zu den Ebenen verläuft, in denen die Anschlußstifte 6 mit den abgewinkelten Enden 7 angeordnet sind. Über nicht näher dargestellte, in die Befestigungslöcher 25, 26 eingesetzte Schrauben werden die Messerleisten 1 an den Leiterplatten 9 befestigt. Die Befestigung über je zwei Schrauben an den Flanschen 23, 24 hat den Zweck, die beim Zusammenfügen und Trennen der Steckverbindung auftretenden Kräfte gleichmäßiger auf die Leiterplatte 9 zu übertragen. Durch eine gleichmäßige Kraftübertragung lassen sich Verbiegungen der Leiterplatten und Steck-verbinder vermeiden. Eine starke gleichmäßige Verbindung zwischen Leiterplatten 9 und Messerleisten 1 ist wegen der höheren Steck- und und Ziehkräfte bei größerer Zahl der Messerkontakte 5 notwendig.
Anstelle eines zweiten Befestigungslochs 25 kann auch ein nicht näher dargestellter Zapfen vorgesehen sein, der vom jeweiligen Flansch 23, 24 in Richtung der Leiterplatte 9 vorspringt, mit der die Messerleiste 1 verbunden ist. Der Zapfen ragt in ein sonst für eine Schraube vorgesehenes Loch. Die Zapfen bewirken ebenfalls insbesondere bei Steck- und Ziehmaßnahmen eine gleichmäßigere Kraftübertragung zwischen Messerleiste 1 und Leiterplatte 9.
Die Federleiste 2, die in den Fig. 4 und 5 detaillierter dargestellt ist, enthält ein Isoliergehäuse 28, von dessen schmalen Stirnseiten 29 jeweils ein Flansch 30 vorspringt, der sich mindestens über die Breite der gesamten Stirnseite 29 erstreckt. Im Flansch 30 befinden sich nebeneinander zwei Befestigungslöcher 31, 32, deren Mittelachsen 33 parallel zu Stiften 34 verlaufen, die mit den nicht näher bezeichneten Federkontakten verbunden sind und über das Isoliergehäuse 28 hinausragen. Die Mittelachsen 33 liegen in Ebenen, die parallel zu den Stirnseiten 29 verlaufen. Mittels der Befestigungslöcher 31, 32 werden die Federleisten durch vier Schrauben an der jeweiligen Platte 17 angeschraubt. Damit ist eine stärkere und gleichmäßigere Verbindung zwischen Platte 17 und Federleiste 2 geschaffen, die für die höheren Steck- und Ziehkräfte aufgrund der größeren Federkontaktzahl besonders geeignet ist.
Die Befestigungslöcher 25, 26 bzw. ein Befestigungsloch 26 und ein Zapfen sowie die Befestigungslöcher 31, 32 sind im Raster von 2.54 mm angeordnet.
In den Flanschen 30 sind oberhalb der Bohrungen 30, 31 jeweils breitere Ausnehmungen 35 vorhanden, deren Abmessungen an die Abmessungen von nicht dargestellten Muttern oder Schraubenköpfe so angepaßt sind, daß die Muttern oder Schraubenköpfe unverdrehbar in den Ausnehmungen 35 gehalten werden.

Claims

Indirekter Steckverbinder für die Verbindung von Leiterbahnen einer Leiterplatte (9) mit dem Verdrahtungsfeld eines Baugruppenträgers, wobei in einem Isolierkörper (3) einer Messerleiste vier Reihen von Messerkontakten (5) parallel zueinander befestigt sind, die an den einen Enden in Anschlussstifte (6) übergehen, die in senkrechter Richtung zur Ebene der jeweiligen Leiterplatte (9) umgebogen und mit ihren Enden in Löcher der Leiterplatte einfügbar sind und wobei im Isolierkörper (3), der an seinen stirnseitigen Enden (21, 22) mittels vorspringender Flansche (23, 24) an der Leiterplatte (9) befestigt ist, im Bereich der Krümmungsstellen (11) derjenigen Anschlussstifte (6), die dem Rand (10) der Leiterplatte am nächsten angeordnet sind, eine Aussparung (12) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Krümmungsstellen (11) in der Aussparung (12) frei liegen, dass der Abstand der dem Rand (10) benachbarten Reihe von Anschlussstiften (6) an den Enden (7) der Anschlussstifte vom Rand weniger als 5 mm beträgt und dass die Flansche (23) je an zwei Stellen, die quer zur Längsachse des Isolierkörpers (3) nebeneinander angeordnet sind, über Befestigungsmittel mit der Leiterplatte (9) verbunden sind.
Steckverbinder nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass an einer Stelle ein Befestigungsloch (26) für eine Schraube und an der anderen Stelle des jeweiligen Flansches (23, 24) ein Zapfen vorgesehen ist, der in ein Loch der Leiterplatte (9) ragt.
Steckverbinder nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass an beiden Stellen im jeweiligen Flansch (23, 24) Befestigungslöcher (25, 26) für Schrauben vorgesehen sind.
Steckverbinder nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Abstand etwa 2,76 mm beträgt.
Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine mit der Messerleiste (1) verbindbare Federleiste (2) an den schmalen Stirnseiten (29) jeweils Flansche (30) enthält, die sich mindestens über die Breite der Stirnseite erstrecken und die je zwei Befestigungslöcher (31, 32) für Schrauben enthalten.
Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass in der Messerleiste (1) in jeder Reihe zweiunddreissig Messerkontakte (5) vorgesehen sind.