EP0402739B1 - Einrichtung zum elektrischen Verbinden von einschiebbaren elektrischen Baugruppen - Google Patents

Einrichtung zum elektrischen Verbinden von einschiebbaren elektrischen Baugruppen Download PDF

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EP0402739B1
EP0402739B1 EP90110610A EP90110610A EP0402739B1 EP 0402739 B1 EP0402739 B1 EP 0402739B1 EP 90110610 A EP90110610 A EP 90110610A EP 90110610 A EP90110610 A EP 90110610A EP 0402739 B1 EP0402739 B1 EP 0402739B1
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contact
printed
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contact part
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Ingeborg Busse
Eduard Mair
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/70—Coupling devices
    • H01R12/71—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures
    • H01R12/712—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures co-operating with the surface of the printed circuit or with a coupling device exclusively provided on the surface of the printed circuit
    • H01R12/714—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures co-operating with the surface of the printed circuit or with a coupling device exclusively provided on the surface of the printed circuit with contacts abutting directly the printed circuit; Button contacts therefore provided on the printed circuit

Definitions

  • the invention relates to a device for electrically connecting electrical modules which can be inserted into a magazine.
  • a contact bridge between adjacent circuit boards is known, which is formed from a knife contact on a circuit board and a fork-shaped spring contact on the other circuit board.
  • the contact bridge is designed so that the sliding direction when Contact corresponds to the insertion direction of the modules.
  • the invention is based on the object of enabling a direct connection between the printed circuit boards of adjacent assemblies which can be produced inexpensively and in which the assemblies can be inserted individually without hindrance.
  • the development according to claim 4 enables a stable mounting of the contact parts in the circuit boards.
  • the contact parts can be inserted into the circuit board with only one end, so that space is kept free for additional conductor tracks on this.
  • the contact parts are precisely fixed in a stable position relative to the printed circuit boards.
  • the non-resilient contact part is fully supported by the base and precisely fixed in its position.
  • the development according to claim 7 ensures that formed as a leaf spring contact part inexpensive and can be provided with favorable properties in terms of spring force and spring travel.
  • the convex deflection results in a small-area contact point with favorable contact resistance.
  • the contact part is also provided with bevels.
  • the deflection of the resilient contact part towards the front panel ensures that when the assembly is inserted with the fixed contact part, it first meets the cantilevered end of the resilient contact part, which can be deflected with less force since the lever length is greater. However, if the assembly with the fixed contact part is inserted first, the resulting frictional force supports the deflection movement.
  • the spring area of the resilient contact part can be enlarged.
  • the spring contacts can be arranged at the points where the most favorable conditions are given with regard to the transmission length and the circuit board resolution.
  • the contacts are arranged in a region of the circuit board with a low conductor density, with the positions remaining the same at different positions PCB types can be realized particularly cheap.
  • the figure shown shows a top view and a partial sectional view schematically shows two electrical assemblies inserted into a magazine (not shown), each of which has a printed circuit board 1, a front panel 2 attached to it and a plug connector 3 attached to the rear.
  • the circuit board 1 also has plated-through holes 4 which are connected to conductor tracks 5 of the circuit board.
  • Contact parts 6, 7 are pressed into the bores 4 and electrically connected to the conductor tracks 5.
  • the contact parts 6, 7 are received in bases 8, 9, which are made of insulating material.
  • the ends of the contact parts 6, 7 are bent in the direction of the front panels 2.
  • a fixed contact part 4 extends with its bent end in a straight line parallel to the circuit board 1 in the direction of the front panels 2. It is in full length on the associated base 8.
  • a resilient contact part 6 projects beyond the associated base 9 and can be deflected resiliently with its free end perpendicular to the printed circuit boards 1. Its zero position is indicated by the dash-dotted line.
  • the resilient contact part 6 is bent convexly with its bent end toward the fixed contact part 7 and presses against it at its highest point. Together with this, it forms a spring contact 14, via which a direct electrical connection is established between the two assemblies.
  • the contact point is at the level of a parting line 10 between the adjacent front panels 2 or Connectors 3. This enables unimpeded insertion and removal of the individual assemblies in any order, without the contact parts 6 or 7 colliding with the components of the adjacent assembly.
  • the roof-shaped resilient end of the contact part 6 protrude beyond the parting line 10.
  • the contact part is resiliently deflected when it meets the front panel 2 or the connector 3, without suffering damage.
  • the front panels 2, rear wall plug 3 and base 8 for the fixed contact parts 7 are provided with bevels 11, 12, 13.
  • the contact parts 6, 7 are arranged in the vicinity of the front panels 2. However, they can also be arranged in any distribution over the printed circuit board 1. Constant or alternating positions can always be provided for different types of printed circuit boards. Furthermore, it is possible to combine the bases 8, 9 with the front panels 2 or the plug connectors 3 to form a common component. This is particularly suitable for constant positions of the contact parts 6, 7.

Landscapes

  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum elektrischen Verbinden von in ein Magazin einschiebaren elektrischen Baugruppen.
  • Es ist bekannt, die verschiedenen Baugruppen eines Magazins über Rückwandstecker und die Rückwandverdrahtung miteinander zu verbinden.
  • Ferner ist es bekannt, an den Frontblenden der Leiterplatten Steckverbinder vorzusehen, in die Steckerkabel einsteckbar sind, die zu den anderen Baugruppen führen.
  • In vielen Bereichen des elektronischen Datenverkehrs, zum Beispiel in Vermittlungsanlagen besteht der Trend zu immer höheren Betriebsfrequenzen sowie komplexeren Funktionseinheiten. Dies verlangt immer mehr und immer kürzere Verbindungswege. Die Signallaufzeiten müssen so klein wie möglich gehalten werden.
  • Zu diesem Zwecke ist es z.B. durch die US-A-4133592 ferner bekannt, auf den Leiterplatten senkrecht zu diesen steckbare Steckverbinder vorzusehen, so daß benachbarte Baugruppen unmittelbar miteinander verbunden werden können. Dies muß jedoch außerhalb des Baugruppenrahmens geschehen. Die so miteinander verbundenen Baugruppen können nur zusammen eingeschoben werden. Dies begrenzt die Anzahl der miteinander zu verbindenden Baugruppen.
  • Außerdem ist aus der DE-A-35 16 739 eine Kontaktbrücke zwischen benachbarten Leiterplatten bekannt, die aus einem Messerkontakt an einer leiterplatte und einem gabelförmigen Federkontakt auf der anderen Leiterplatte gebildet ist. Die Kontaktbrücke ist so ausgebildet, daß die Gleitrichtung beim Kontaktieren mit der Einschubrichtung der Baugruppen übereinstimmt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine unmittelbare Verbindung zwischen den Leiterplatten benachbarter Baugruppen zu ermöglichen die kostengünstig herstellbar ist und bei der die Baugruppen ungehindert einzeln eingeschoben werden können.
  • Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß Anspruch 1 gelöst. Da nun die Kontaktierrichtung der Kontaktteile in der Einschubrichtung liegt wird die elektrische Verbindung erst im eingeschobenen Zustand geschlossen. Durch die Anordnung der Kontaktstelle im Bereich der Trennfuge zwischen den Baugruppen können die Kontaktteile beim Ziehen oder Strecken ungehindert an der Frontblende der benachbarten Baugruppe vorbei geführt werden. Auf diese Weise sind die Baugruppen einzeln steckbar. Es können beliebig viele Baugruppen in ununterbrochener Reihenfolge miteinander verbunden werden.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 16 gekennzeichnet:
  • Die Weiterbildung nach Anspruch 2 ermöglicht eine kostengünstige Herstellung der Kontaktteile in der Art von Federkontakten.
  • Die Weiterbildung nach Anspruch 3 ergibt eine definierte Lage der Kontaktstelle in Bezug auf die Höhe über der Leiterplatte. Zur Vergrößerung des federnden Bereiches ist es aber auch denkbar beide Kontaktteile freifedernd auszubilden.
  • Die Weiterbildung nach Anspruch 4 ermöglicht eine stabile Halterung der Kontaktteile in den Leiterplatten.
  • Durch die Weiterbildung nach Anspruch 5 können die Kontaktteile nur mit einem Ende in die Leiterplatte eingesetzt werden, so daß auf dieser Raum für zusätzliche Leiterbahnen freigehalten wird. Durch die Verwendung der Sockel werden die Kontaktteile gegenüber den Leiterplatten in einer stabilen Lage genau fixiert.
  • Durch die Weiterbildung nach Anspruch 6 wird das nichtfedernde Kontakteil vom Sockel voll unterstützt und in seiner Lage genau fixiert.
  • Durch die Weiterbildung nach Anspruch 7 wird erreicht, daß das als Blattfeder ausgebildete Kontakteil kostengünstig hergestellt und mit günstigen Eigenschaften hinsichtlich der Federkraft und des Federwegs versehen werden kann. Durch die konvexe Ausbiegung ergibt sich eine kleinflächige Kontaktstelle mit günstigen Übergangswiderstand. Außerdem wird das Kontaktteil zugleich mit auflaufenden Schrägen versehen. Durch die Abbiegung des federnden Kontaktteils zur Frontblende hin wird erreicht, daß beim Einschieben der Baugruppe mit dem feststehenden Kontaktteil dieses zunächst auf das freiragende Ende des federnden Kontaktteils trifft wobei dieses mit geringerer Kraft ausgelenkt werden kann, da die Hebellänge größer ist. Wird jedoch zuerst die Baugruppe mit dem festen Kontaktteil eingeschoben, wo unterstützt die entstehende Reibungskraft die Auslenkbewegung.
  • Durch die Weiterbildungen nach den Ansprüchen 8 und 9 wird der Reibungsverschleiß des federnden Kontaktteils verringert.
  • Durch die Weiterbildung nach Anspruch 10 kann der Federbereich des federnden Kontaktteils vergrößert werden.
  • Durch die Weiterbildung nach Anspruch 11 wird der Fertigungs- und Montageaufwand für die Kontaktteile mit den Sockeln verringert.
  • Durch die Weiterbildung nach Anspruch 12 können die Federkontakte an den Stellen angeordnet werden, wo die günstigsten Bedinungen hinsichtlich der Übertragungslänge und der Leiterplattenauflösung gegeben sind.
  • Die Weiterbildung nach Anspruch 13 ermöglicht eine kostengünstige Montage der Federkontakte, da die Bestückungswerkzeuge und Aufnahmen optimal auf diese festen Positionen eingerichtet werden können.
  • Durch die Weiterbildung nach Anspruch 14 werden die Kontakte in einem Bereich der Leiterplatte mit geringer Leiterbahndichte angeordnet, wobei sich gleichbleibende Positionen bei verschiedenen Leiterplattentypen besonders günstig realisieren lassen.
  • Durch die Weiterbildungen nach den Ansprüchen 15 und 16 lassen sich die Herstellungs- und Montagekosten der Baugruppe noch weiter verringern. Diese Weiterbildungen eignen sich besonders für Baugruppen, bei denen gleichbleibende Positionen für die Kontakte vorgesehen sind.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
  • Die dargestellte Figur zeigt in einer Draufsicht und einer teilweisen Schnittdarstellung schematisiert zwei in ein nicht dargestelltes Magazin eingeschobene elektrische Baugruppen, die jeweils eine Leiterplatte 1 eine daran angesetzte Frontblende 2 und einen rückseitig angesetzten Steckverbinder 3 aufweisen. Die Leiterplatte 1 weist ferner durchplattierte Bohrungen 4 auf die mit Leiterbahnen 5 der Leiterplatte verbunden sind. In die Bohrungen 4 sind Kontaktteile 6, 7 eingepreßt und mit den Leiterbahnen 5 elektrisch verbunden. Die Kontaktteile 6, 7 sind in Sockeln 8, 9 aufgenommen, die aus Isolierstoff bestehen. Die Enden der Kontaktteile 6, 7 sind in Richtung der Frontblenden 2 abgebogen. Ein feststehendes Kontaktteil 4 erstreckt sich mit seinem abgebogenen Ende geradlinig parallel zur Leiterplatte 1 in Richtung der Frontblenden 2. Es liegt in voller Länge am zugehörigen Sockel 8 an. Ein federndes Kontaktteil 6 überragt den zugehörigen Sockel 9 und ist mit seinem freien Ende senkrecht zu den Leiterplatten 1 federnd auslenkbar. Seine Nullstellung ist durch die strichpunktierte Linie angedeutet.
  • Das federnde Kontaktteil 6 ist mit seinem abgebogenen Ende zum festen Kontaktteil 7 hin konvex gebogen und drückt sich mit seiner höchsten Stelle gegen dieses. Es bildet zusammen mit diesem einen Federkontakt 14, über den eine unmittelbare elektrische Verbindung zwischen den beiden Baugruppen hergestellt wird. Dabei befindet sich die Kontaktstelle in der Höhe einer Trennfuge 10 zwischen den benachbarten Frontblenden 2 bzw. Steckverbindern 3. Dies ermöglicht ein ungehindertes Stecken und Ziehen der einzelnen Baugruppen in beliebiger Reihenfolge, ohne daß es dabei zu einer Kollision der Kontaktteile 6 oder 7 mit den Bauteilen der benachbarten Baugruppe kommen kann.
  • Es ist möglich das dachförmig ausgebildete federnde Ende des Kontaktteils 6 über die Trennfuge 10 hinausragen zu lassen. In diesem Falle wird das Kontaktteil beim Zusammentreffen mit der Frontblende 2 oder dem Steckverbinder 3 federnd ausgelenkt, ohne darunter Schaden zu leiden. Um den Reibungsverschleiß zu verringern sind die Frontblenden 2, Rückwandstecker 3 und Sockel 8 für die feststehenden Kontaktteile 7 mit Auflaufschrägen 11, 12, 13 versehen.
  • Die Kontaktteile 6, 7 sind in der Nähe der Frontblenden 2 angeordnet. Sie können aber auch über die Leiterplatte 1 beliebig verteilt angeordnet werden. Für verschiedene Leiterplattentypen können stets gleichbleibende oder auch beliebig wechselnde Positionen vorgesehen werden. Ferner ist es möglich, die Sockel 8, 9 mit den Frontblenden 2 oder den Steckverbindern 3 zu einem gemeinsamen Bauteil zusammenzufassen. Dies eignet sich besonders für stets gleichbleibende Postionen der Kontaktteile 6, 7.

Claims (16)

  1. Einrichtung zum elektrischen Verbinden von in ein Magazin einschiebbaren elektrischen Baugruppen, wobei zwischen Leiterplatten (1) einander benachbarter Baugruppen mittels trennbarer Federkontakte (14), deren Gleitrichtung beim Kontaktieren mit der Einschubrichtung der Baugruppe übereinstimmt, eine unmittelbare elektrische Verbindung herstellbar ist und ein Kontaktteil (6 oder 7) des Federkontaktes (14) mit einer Leiterplatte und ein Gegenkontaktteil (7 bzw. 6) des Federkontaktes (14) mit der benachbarten Leiterplatte elektrisch verbunden ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Federkontakt senkrecht zur Ebene der Leiterplatte (1) auslenkbar ist und daß die Kontaktstelle in der Höhe einer Trennfuge zwischen Frontblenden (2) bzw. Steckverbindern (3) der benachbarten Baugruppen angeordnet ist.
  2. Einrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Kontaktteile (6, 7) als streifenförmige Blechteile ausgebildet sind, die im Bereich der Kontaktstelle im wesentlichen in die Einschubrichtung abgebogen sind.
  3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß eines des Kontaktteile(6) federnd und das andere Kontaktteil (7) nichtfedernd ausgebildet ist.
  4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Kontaktteile U-förmig gebogen und mit beiden Enden in der Leiterplatte befestigt sind.
  5. Einrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Kontaktteile (6, 7) in Sockeln (8, 9) gehalten sind, die auf die Leiterplatten (1) aufsetzbar sind, und daß die der Leiterplatte (1) zugewandten Enden der Kontaktteile (6, 7) in Bohrungen (4) der Leiterplatte eingreifen.
  6. Einrichtung nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das nichtfedernde Kontaktteil (7) im Bereich der Kontaktstelle am Sockel (8) parallel zur Einschubrichtung anliegt.
  7. Einrichtung nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das federnde Kontaktteil (6) aus dem Sockel (9) herausragt, daß der überstehende Teil in der Einschubrichtung vorzugsweise zur Frontblende (2) hin abgewinkelt und zum Gegenkontaktteil hin konvex gebogen ist.
  8. Einrichtung nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Sockel (8) für das nichtfedernde Kontaktteil (7) Auflaufschrägen (12) für das federnde Kontaktteil (6) aufweist.
  9. Einrichtung nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Frontblende (2) und/oder ein rückseitiger Steckverbinder (3) der Baugruppe Auflaufschrägen (13, 11) für das federnde Kontaktteil (6) aufweisen.
  10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5-9,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der blockartige Sockel (9) für das federnde Kontaktteil (6) im Bereich von dessen freiem Ende eine Abschrägung aufweist.
  11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5-10,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß mehrere Kontaktteile (6, 7) in einem Sockel (9. 8) zusammengefaßt sind.
  12. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Federkontakte (14) beliebig auf der Leiterplatte (1) verteilt angeordnet sind.
  13. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Federkontakte (14) auf verschiedenen Leiterplattentypen an denselben Stellen angeordnet sind und daß die Bohrungen (4) für die federnden und nichtfedernden Kontaktteile (6, 7) zueinander versetzt sind.
  14. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Federkontakte (14) in der Nähe der Frontblenden (2) angeordnet sind.
  15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5-14,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Frontblende und die Sockel für die Kontaktteile in einem gemeinsamen Körper zusammengefaßt sind.
  16. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Steckverbinder mit Aufnahmen für die Kontaktteile versehen ist.
EP90110610A 1989-06-15 1990-06-05 Einrichtung zum elektrischen Verbinden von einschiebbaren elektrischen Baugruppen Expired - Lifetime EP0402739B1 (de)

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