EP1794846A1 - Leiterplattensteckvorrichtung - Google Patents

Leiterplattensteckvorrichtung

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EP1794846A1
EP1794846A1 EP05789679A EP05789679A EP1794846A1 EP 1794846 A1 EP1794846 A1 EP 1794846A1 EP 05789679 A EP05789679 A EP 05789679A EP 05789679 A EP05789679 A EP 05789679A EP 1794846 A1 EP1794846 A1 EP 1794846A1
Authority
EP
European Patent Office
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plug
circuit board
contact
contact surface
printed circuit
Prior art date
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Application number
EP05789679A
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English (en)
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EP1794846B1 (de
Inventor
Markus Verding
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP1794846A1 publication Critical patent/EP1794846A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1794846B1 publication Critical patent/EP1794846B1/de
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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
    • H01R12/72—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures coupling with the edge of the rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/721—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures coupling with the edge of the rigid printed circuits or like structures cooperating directly with the edge of the rigid printed circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R29/00—Coupling parts for selective co-operation with a counterpart in different ways to establish different circuits, e.g. for voltage selection, for series-parallel selection, programmable connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/64—Means for preventing incorrect coupling
    • H01R13/645—Means for preventing incorrect coupling by exchangeable elements on case or base

Definitions

  • the invention relates to a printed circuit board plug-in device for connecting connecting leads of a plug-in part to printed conductors of a printed circuit board.
  • Such printed circuit board direct connectors are also used when connecting telecommunications equipment.
  • When connecting an ISDN system it may be necessary to connect either an external ISDN office or an internal S0 device to the so-called S0 port of the system.
  • These two connection configurations are described in the service manual for the HiPath 3000/5000 V4.0 ISDN telecommunications system.
  • the two connections require a change in the S0-4-wire interface, once the connection lines are connected continuously and once crossed in pairs. So far, the connecting cables have been crossed by hand, ie a housing cover has been removed from the system on site and SR and SX cores in the connection box have been manually interchanged.
  • the manual transfer of the lines is not only time consuming, but can also lead to errors.
  • DIL switches or multiple plug-in devices are known.
  • Object of the present invention is to provide a printed circuit board connector for connecting
  • the male part contains contact elements which are connected to the connecting lines, for pluggable recording of the male part is formed at one edge of the circuit board, a patch panel, the patch panel contains contact surfaces are led out through the conductor tracks on the edge, said
  • Plug position and one, the first plug position offset laterally at a distance in planes of the printed circuit board at least one further plug position, wherein the contact elements in one and in the at least one further
  • Plug position are assigned different contact surfaces.
  • a significant advantage of the invention is that a change in a pin assignment can be brought about simply by a lateral plugging a male part.
  • For the male part at least two slots are provided in the patch panel. Each slot is specified in the manner of a key-lock configuration by a mechanical coding, ie only certain plug positions are allowed on the patch panel.
  • the coding guide is made by positive connection between male and male.
  • a connection layout connects cables on the printed circuit board with contact areas in the patch panel so that printed conductors and connecting cables can be assigned in a predefined manner. In other words, the connection layout sets the various connectivity options Tracks and connecting cables fixed.
  • a change in the pin assignment requires only a change, but not additional components such as DIL switches or special encoding devices. Since the effort for the connection layout and for the mechanical coding is comparatively low, thereby the realization of a possibility of changing a pin assignment is possible in a simple manner. There is no expense for additional components. The production costs are low.
  • Receiving shaft of the male part formed Codiersteg which cooperates with corresponding Kodierausappel aus in the patch panel.
  • Each approved plug position corresponds to a pin assignment when tapping the electrical signals conducted to the contact surfaces in the patch panel.
  • the circuit board connector characterized as follows:
  • the patch panel has 6 contact surfaces. Of these, a first contact surface is a first
  • the male part is preferably made of plastic injection molding.
  • the Kodiersteg can be easily manufactured during the injection molding of the male part.
  • the coding recesses in the plug-in field can be easily produced by milling the printed circuit board.
  • a small width of the male part can be achieved in that the contact surfaces and KodierausEnglishept are rectangular and are arranged parallel to each other in the patch panel in the plug direction.
  • the Kodiersteg connects opposite broad surfaces of the receiving shaft.
  • the Kodiersteg also serves as a stiffening in the receiving shaft in addition to the mechanical coding.
  • the walls of the receiving shaft can thereby be formed very thin-walled, which requires less material in the production.
  • the Kodiersteg is guided to the opening plane of the receiving shaft.
  • the Kodierausappels are slot-shaped, the dimensions may advantageously be selected so that the, lying in the opening plane of the male part face when inserting forms a stop surface. An electrical contact between contact elements and contact surfaces is only made when the male part is placed correctly in the selected insertion position.
  • the receiving shaft is wider than the patch panel. The dimensions are selected so that in an inserted position, an inner side surface of the receiving shaft rests against the facing side surface of the patch panel.
  • the plug-in part on a rear side facing away from the opening of the receiving shaft a mini-Western socket (according to DIN EN 60603-7), in which a Miniwesternstecker with connected leads is pluggable.
  • the male part here forms an adapter, the pin assignment can be changed easily by simply repositioning between the first and the second plug position on the patch panel.
  • the contact elements are designed as fork-shaped contact springs.
  • the contact springs embrace the outer edge of the patch panel in a plugged position and hold the plug-in part by spring force.
  • the contact springs and / or the contact surfaces are provided with a corrosion-resistant coating, particularly preferably with a coating of gold or a gold alloy.
  • a corrosion-resistant coating particularly preferably with a coating of gold or a gold alloy.
  • a fire-retardant, polymeric material is preferably used as a material for the male part. The production in large numbers can be done with advantage by plastic injection molding.
  • the circuit board connector according to the invention is applied to an ISDN telecommunications system to set up the S0 port for either an external (external) digital terminal or for an (internal) ISDN terminal connection.
  • Figure 1 the circuit board connector device according to the invention, in which the male part is shown prior to insertion into the first plug position;
  • FIG. 2 shows the circuit board connector device according to the invention, in which the male part is shown prior to insertion into the second insertion position;
  • FIG. 3 shows the plug-in part plugged onto the plug-in field in a sectional drawing, the connecting cable being connected by means of an RJ-45 connection;
  • FIG. 4 shows the plug-in part plugged onto the plug-in field in a sectional drawing, wherein the connecting cable is connected by a screw-type clamp connection.
  • an embodiment of the circuit board connector according to the invention is characterized, as used for example in an ISDN telecommunications system for configuring a pin assignment of an ISDN connection.
  • FIG. 1 and Figure 2 show a strip-shaped plug-in part 3, which is in each case in a position before plugging on the patch panel 4 of the circuit board 2.
  • a connection cable 20 is struck with connecting lines 26.
  • the male part 3 has a cuboid receiving shaft 15, in which four contact elements 11,12,13,14 can be seen.
  • a Kodiersteg 23 is further formed, which extends between opposite broad sides of the receiving shaft 15.
  • the four contact elements 11, 12, 13, 14 of the plug-in part (3) face six contact surfaces 5, 6, 7, 8, 9, 10 on the plug-in field 4, wherein the contact surfaces are arranged in a row next to each other.
  • the patch panel 4 projects tongue-shaped from an edge 24 of the circuit board 2.
  • the contact surfaces 5,6,7,8,9,10 are rectangular in shape and connected to four interconnects 31,32,33,34 of the circuit board 2.
  • the patch panel 4 is provided with two Kodierausproprietarened 21 and 22.
  • This Kodierausnaturalung 21 and 22 are arranged at a distance 25 and made by milling on the patch panel 4. They run on both sides to and parallel to the contact surface 9. They form a key groove for the Kodiersteg 23rd
  • the male part 3 can be plugged in a 180 degrees rotated position.
  • the Kodiersteg 23 is in an insertion position for insertion into the first Kodierausappelung 21.
  • Figure 2 shows the laterally shifted to the left second insertion position.
  • the Kodiersteg 23 is here opposite the second Kodierausappelung 22.
  • the Kodiersteg 23 has a width of 0.7 mm.
  • the first and second Kodierausnaturalung 21,22 is slightly wider than the Kodiersteg so that the male part 3 by hand can be easily attached to the patch panel 4.
  • Contact surfaces 5,6,7,8,9,10 are each spaced in the grid (1.27 millimeters to 3.5 millimeters).
  • the contact surfaces 5,6,7,8,9,10 are shown in the Embodiment led out on an upper side of the conductor; but it is also conceivable that the contact surfaces are led out at the top and / or at the bottom.
  • the connection between the contact surfaces 5, 6, 7, 8, 9, 10 and the conductor tracks 31, 22, 33, 44 is predetermined by a connection layout 30 on the printed circuit board 2. As can be seen from FIG. 1 and FIG. 2, in the present application this connection layout 30 connects the contact surface 6 only with the conductor track 31 (ISDN signal SX2) and the contact surface 9 only with the conductor track 33 (ISDN signal SX1).
  • the conductor 32 which leads the ISDN signal SR2 led out in the patch panel 4 by two contact surfaces 5 and 7.
  • the conductor 34 which leads the ISDN signal SRI, led out twice in the patch panel 4, namely by the connection with the contact surface 8 and by the connection with the contact surface 10.
  • contact surfaces are present in the patch panel, which only with a conductor track are connected (contact surfaces 6 and 9) and on the other hand there are conductor tracks 32 and 34, which in
  • Patch panel 4 each in two contact surfaces 5 and 7 or 8 and 10 open.
  • the ISDN signals SXL and SX2 in the patch panel 4 each at a contact surface
  • the ISDN signals SRI and SR2 are each tapped at two contact surfaces.
  • the ISDN signals picked up by the contact elements 11, 12, 13, 14 of the plug-in part 3 are crossed in pairs in the respective plug-in positions, which equates to manual swapping of connection wires.
  • the cuboid receiving shaft 15 of the plug-in part 3 has side walls 16 and 17.
  • the width of the receiving shaft 15 is wider than the width of the patch panel 4.
  • the Kodiersteg 23 divides the receiving shaft 15 asymmetrically in a, seen in the direction of view larger left and a smaller right compartment. In the left part of the shaft are the
  • the inner side surface 16 is aligned with the corresponding side surface 18 of the patch panel 4.
  • the dimensions are selected so that during the insertion process (arrow 29), the surfaces 16 rests on the surface 18. In this way, an additional guide when inserting.
  • the second insertion position shown in Figure 2. When plugged into this slot is the, seen in the viewing direction right side surface 17 of the male part 3 on the side surface 19 of the patch panel 4. Again, the system of surfaces 17 and 19 forms an additional guide.
  • the Kodiersteg 23 has an end face 36 which terminates flush with the opening plane of the receiving shaft 15.
  • the elongated depth of the KodierausappelsEnglishung 21 and 22 is so dimensioned that the end face 36 acts as a stop at Einsteckecken.
  • connection lines 26 of the cable 2 can be either pluggable or permanently connected to the male part 3.
  • the sectional drawing in Figure 3 shows in a first variant, the connection of the connecting cable 20 through an RJ-45 connector 27.
  • the connection is made by a screw 28 in a second variant.
  • the connector 27 and the screw 28 are each formed on a receiving shaft 15 facing away from the side of the male part 3.
  • the contact elements are fork-shaped.
  • the mechanical coding 23, 21, 22 can also be realized by a different design of the mating field between the plug-in field 4 and the receiving shaft 15.
  • the KodierausEnglishungen be formed by formed in the patch panel 4 and extending in the insertion direction 29 grooves. In these grooves then engages - instead of Kodiersteges 23 - in the receiving shaft in the direction of the patch panel projecting coding or a similarly congruent trained coding approach.
  • connection layout 31 second conductor track

Landscapes

  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)

Abstract

Leiterplattensteckvorrichtung zum Verbinden von Anschlussleitungen eines Steckteils mit Leiterbahnen einer Leiterplatte, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a) das Steckteil (3) enthält Kontaktelemente (11,12,13,14), die mit den Anschlussleitungen (26) verbunden sind, b) zur steckbaren Aufnahme des Steckteils (3) ist an einem Rand (24) der Leiterplatte (2) ein Steckfeld (4) ausgebildet, c) das Steckfeld (4) enthält Kontaktflächen (5,6,7,8,9,10), durch die Leiterbahnen (31,32,33,34) am Rand (24) herausgeführt sind, wobei Leiterbahnen, die durch eine Kontaktfläche und Leiterbahnen, die durch zumindest zwei Kontaktflächen herausgeführt sind, vorhanden sind, d) zwischen dem Steckteil (3) und dem Steckfeld (4) ist eine Kodierführung (21,22,23) ausgebildet, die eine erste Steckposition, und eine zur ersten Steckposition seitlich in einem Abstand (25) in Ebenen der Leiterplatte (2) versetzte zumindest eine weitere Steckposition vorgibt, wobei den Kontaktelementen in der einen und in der zumindest einen weitern Steckposition unterschiedliche Kontaktflächen zugeordnet sind.

Description

Beschreibung
Leiterplattensteckvorrichtung
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Leiterplattensteckvorrichtung zum Verbinden von Anschlussleitungen eines Steckteils mit Leiterbahnen einer Leiterplatte.
Stand der Technik
Um Leitungen eines Anschlusskabels mit Leiterbahnen auf einer Leiterplatte zu verbinden sind verschiedene Direktsteckvorrichtungen bekannt. Sie bestehen oft aus einem leistenförmigen Steckteil, das auf ein Steckfeld aufgesteckt wird, das am Rand der Leiterplatte ausgebildet ist und in welchem Leiterbahnen durch Kontaktflächen herausgeführt sind.
Derartige Leiterplattendirektsteckvorrichtungen werden auch beim Anschluss von Telekommunikationsanlagen verwendet. Hierbei kann beim Anschluss einer ISDN-Anlage gefordert sei, dass am sogenannten S0-Port der Anlage entweder ein externes ISDN-Amt oder ein internes S0-Gerät anzuschließen ist. Diese beiden Anschlusskonfigurationen sind im Servicehandbuch zur ISDN-Telekommunikationsanlage des Typs HiPath 3000/5000 V4.0 beschrieben. Die beiden Anschlüsse erfordern eine Änderung in der S0-4-Draht-Schnittstelle, einmal sind die Anschlussleitungen durchgehend verbunden und einmal paarweise gekreuzt. Bislang hat man das Kreuzen der Anschlussleitungen von Hand durchgeführt, d.h. es wurde an der Anlage vor Ort ein Gehäusedeckel abgenommen und SR- und SX-Adern in der Anschlussdose manuell vertauscht. Das manuelle Umlegen der Leitungen ist nicht nur zeitaufwendig, sonder kann auch zu Fehlern führen. Um eine Anschlussbelegung einer Leiterplattensteckvorrichtung zu ändern, sind DIL-Schalter oder Mehrfachsteckvorrichtungen bekannt.
Eine andere Lösungsmöglichkeit bieten speziell ausgeführte Kontaktiervorrichtungen. Sie bestehen i.d.R. aus einem, am Rand der Leiterplatte ausgebildetes Steckfeld, auf das eine Brückenfederleiste aufgesteckt wird. Durch ein Verbindungslayout auf der Leiterplatte wird die gewünschte Anschlussbelegung der Leiterplattensteckvorrichtung vorgegeben. Eine derartige Kontaktiervorrichtung ist beispielsweise aus der nicht veröffentlichten Patentanmeldung DE 103 17 588 der Anmelderin bekannt.
Aus der DE 198 199 06 A 1 ist eine ISDN-Vierdraht- Schnittstelle bekannt, bei der eine Umschaltung zwischen internen und externen Betrieb automatisch durch elektronische Schalter erfolgt.
Das Ändern der Anschlussbelegung einer Steckvorrichtung ist im bekannten Stand der Technik stets mit einem, mehr oder weniger großen Aufwand für zusätzliche Baukomponenten verbunden. Man ist bestrebt, den Aufwand für zusätzliche Baukomponenten möglichst gering zu halten.
Darstellung der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Leiterplattensteckvorrichtung zum Verbinden von
Anschlussleitungen eines Steckteils mit Leiterbahnen einer Leiterplatte zu schaffen, bei der eine Änderung der Anschlussbelegung auf einfache Weise und mit geringen Herstellungskosten möglich ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Leiterplattensteckvorrichtung der eingangs genannten Art durch folgende Merkmale gelöst:
- das Steckteil enthält Kontaktelemente, die mit den Anschlussleitungen verbunden sind, zur steckbaren Aufnahme des Steckteils ist an einem Rand der Leiterplatte ein Steckfeld ausgebildet, das Steckfeld enthält Kontaktflächen, durch die Leiterbahnen am Rand herausgeführt sind, wobei
Leiterbahnen, die durch eine Kontaktfläche und Leiterbahnen, die durch zumindest zwei Kontaktflächen herausgeführt sind, vorhanden sind, zwischen dem Steckteil und dem Steckfeld ist eine Kodierführung ausgebildet, die eine erste
Steckposition, und eine, zur ersten Steckposition seitlich in einem Abstand in Ebenen der Leiterplatte versetzte zumindest eine weitere Steckposition vorgibt, wobei den Kontaktelementen in der einen und in der zumindest einen weiteren
Steckposition unterschiedliche Kontaktflächen zugeordnet sind.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass eine Änderung einer Anschlussbelegung einfach durch ein seitliches Umstecken eines Steckteils herbeigeführt werden kann. Für das Steckteil sind im Steckfeld zumindest zwei Steckplätze vorgesehen. Jeder Steckplatz ist nach Art einer Schlüssel-Schloss-Konfiguration durch eine mechanische Kodierführung vorgegeben, d.h. auf dem Steckfeld sind nur bestimmte Steckpositionen zugelassen. Die Kodierführung ist durch Formschluss zwischen Steckteil und Steckfeld hergestellt. Ein Verbindungslayout verbindet Leitungen auf der Leiterplatte mit Kontaktflächen im Steckfeld so, dass Leiterbahnen und Anschlussleitungen vorgebbar zugeordnet werden können. Oder anders ausgedrückt, das Verbindungslayout legt die verschiedenen Verbindungsmöglichkeiten zwischen Leiterbahnen und Anschlussleitungen fest. Eine Änderung der Anschlussbelegung erfordert nur ein Umstecken, nicht aber zusätzliche Baukomponenten wie DIL-Schalter oder spezielle Kodiereinrichtungen. Da der Aufwand für das Verbindungslayout und für die mechanische Kodierung vergleichsweise gering ist, ist dadurch die Realisierung einer Änderungsmöglichkeit einer Anschlussbelegung auf einfache Weise möglich. Es entsteht kein Aufwand für zusätzliche Baukomponenten. Die Herstellungskosten sind gering.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von abhängigen Ansprüchen.
Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kodierführung durch einen im
Aufnahmeschacht des Steckteils ausgebildeten Kodiersteg besteht, der mit korrespondierenden Kodierausnehmungen im Steckfeld zusammenwirkt. Jede zugelassene Steckposition entspricht einer Anschlussbelegung beim Abgriff der zu den Kontaktflächen im Steckfeld geführten elektrischen Signalen.
Für einen ISDN-Anschluss ist in einer bevorzugten
Ausführungsform die Leiterplattensteckvorrichtung wie folgt gekennzeichnet: Das Steckfeld weist 6 Kontaktflächen auf. Von diesen ist eine erste Kontaktfläche mit einer ersten
Leiterbahn und eine zweite Kontaktfläche mit einer zweiten Leiterbahn verbunden. Ein, zur ersten Kontaktfläche benachbartes Kontaktflächenpaar ist mit einer dritten Leiterbahn und ein, zur zweiten Kontaktfläche benachbartes Kontaktflächenpaar ist mit einer vierten Leiterbahn verbunden. Beidseitig angrenzend an der ersten Kontaktfläche ist jeweils eine Kodierausnehmung ausgebildet, in welche der Kodiersteg einschiebbar ist. Dadurch sind im Steckfeld zwei Steckpositionen kodiert, in welchen entweder eine durchgehende oder eine paarweise gekreuzte Verbindung hergestellt ist. Um die Anschlussbelegung zu ändern ist es also nur erforderlich, dass das Steckteil zwischen dem ersten und dem zweiten Steckplatz umgesteckt wird. Das SO-Port eines ISDN-Anschlusses kann so auf einfache Weise zwischen einem Anschluss eines ISDN-Amts und einem Anschluss eines ISDN- Gerätes umkonfiguriert werden. Es entfällt ein manuelles Kreuzen von Anschlussleitungen. Die technische Realisierung ist kostengünstig. Das Steckteil wird bevorzugt Kunststoffspritzgusstechnik hergestellt. Der Kodiersteg kann auf einfache Weise während des Spritzgießen des Steckteils Hergestellt werden. Die Kodierausnehmungen im Steckfeld lassen sich einfach durch Fräsen der Leiterplatte herstellen.
Eine geringe Breite des Steckteils lässt sich dadurch erreichen, dass die Kontaktflächen und Kodierausnehmungen rechteckförmig ausgebildet sind und im Steckfeld in Steckerrichtung zueinander parallel verlaufend angeordnet werden.
Bevorzugt ist, wenn der Kodiersteg gegenüberliegende Breitflächen des Aufnahmeschachtes verbindet. Dadurch dient der Kodiersteg neben der mechanischen Kodierung gleichzeitig auch als Versteifung im Aufnahmeschacht. Die Wände des Aufnahmeschachts können dadurch sehr dünnwandigen ausgebildet werden, was weniger Material bei der Herstellung erfordert.
Um beim Aufstecken des Steckteils das Einfädeln des
Kodiersteges in eine Kodierausnehmung möglichst einfach zu gestalten, ist es günstig, wenn der Kodiersteg bis zur Öffnungsebene des Aufnahmeschachtes geführt ist. Wenn die Kodierausnehmungen langlochförmig gestalte sind, können die Abmessungen vorteilhaft so gewählt sein, dass die, in der Öffnungsebene des Steckteils liegende Stirnfläche beim Einschieben eine Anschlagsfläche bildet. Ein elektrischer Kontakt zwischen Kontaktelementen und Kontaktflächen wird erst dann hergestellt, wenn sich das Steckteil korrekt in der gewählten Einschubposition platziert ist. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Aufnahmeschacht breiter ist, als das Steckfeld. Die Abmessungen sind so gewählt, dass in einer eingesteckten Stellung eine innere Seitenfläche des Aufnahmeschachtes an der zugewandten Seitenfläche des Steckfeldes anliegt.
Um Anschlussleitungen, die bereits an einem Stecker vom Typ RJ-45 angeschlagen sind, mit dem Steckteil zu verbinden, ist in einer Variante der Erfindung vorgesehen, dass das Steckteil an einer zur Öffnung des Aufnahmeschachtes abgewandten Rückseite eine Mini-Western-Buchse (gemäß DIN EN 60603-7) aufweist, in welche ein Miniwesternstecker mit angeschlossenen Anschlussleitungen steckbar ist. Das Steckteil bildet hier einen Adapter, dessen Anschlussbelegung wahlfrei einfach durch Umstecken zwischen der ersten und der zweiten Steckposition auf dem Steckfeld geändert werden kann.
Um Anschlussleitungen direkt mit dem Steckteil zu verbinden ist in einer anderen Variante vorgesehen, dass das Steckteil mit Schraubklemmen versehen ist.
Hinsichtlich der Kontakteigenschaften und der mechanischen Festlegung des Steckteils auf dem Steckfeld ist es günstig, wenn die Kontaktelemente als gabelförmige Kontaktfedern ausgebildet sind. Dadurch umgreifen die Kontaktfedern in einer aufgesteckten Stellung den äußeren Rand des Steckfeldes und halten das Steckteil durch Federkraft.
Und die Kontakteigenschaften weiter zu verbessern und diese während einer möglichst langen Gebrauchsdauer aufrecht zu erhalten, kann es günstig sein, wenn die Kontaktfedern und/oder die Kontaktflächen mit einer korrosionsbeständigen Beschichtung, besonders bevorzugt mit einer Beschichtung aus Gold oder einer Goldlegierung, versehen sind. Als Werkstoff für das Steckteil wird bevorzugt ein feuerhemmender, polymerer Werkstoff verwendet. Die Fertigung in großen Stückzahlen kann mit Vorteil durch KunststoffSpritzgießen erfolgen.
Bevorzugt wird die erfindungsgemäße Leiterplattensteckvorrichtung bei einer ISDN- Telekommunikationsanlage angewandt, um das S0-Port entweder für einen (externen) digitalen Amts-Anschluss oder für einen (internen) ISDN-Endgeräte-Anschluss einzurichten.
Günstige ist, wenn die erste und die zweite Kodierausnehmung in einem Rastermaß beabstandet und benachbart zur ersten Kontaktfläche angeordnet ist. Durch diese asymmetrische Anordnung ist sichergestellt, dass das Steckteil nicht in einer um 180 Grad gedrehten Stellung auf der Steckfeld aufgeschoben werden kann.
Kursbeschreibung der Zeichnung
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird im nachfolgenden Teil der Beschreibung auf die Zeichnungen Bezug genommen in denen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen, Einzelheiten und Weiterbildung der Erfindung an Hand eines dargestellten Ausführungsbeispiels zu entnehmen sind. Es zeigt:
Figur 1 die erfindungsgemäße Leiterplattensteckvorrichtung, bei der das Steckteil vor dem Einschieben in die erste Steckposition dargestellt ist;
Figur 2 die erfindungsgemäße Leiterplattensteckvorrichtung, bei der das Steckteil vor dem Einschieben in die zweite Steckposition dargestellt ist; Figur 3 das auf das Steckfeld aufgesteckte Steckteil in einer Schnittzeichnung, wobei das Anschlusskabel durch ein RJ-45-Verbindung angeschlossen ist;
Figur 4 das auf das Steckfeld aufgesteckte Steckteil in einer Schnittzeichnung, wobei das Anschlusskabel durch eine Schraubklemmverbindung angeschlossen ist.
Ausführung der Erfindung
In den Figuren 1 und 2 ist als Ganzes mit den Bezugszeichen 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Leiterplattensteckvorrichtung gekennzeichnet, wie es beispielsweise bei einer ISDN-Telekommunikationsanlage zur Konfiguration einer Anschlussbelegung eines ISDN-Anschlusses verwendet wird.
Die räumlichen Darstellungen in Figur 1 und Figur 2 zeigen ein leistenförmiges Steckteil 3, das sich jeweils in einer Stellung vor dem Aufstecken auf das Steckfeld 4 der Leiterplatte 2 befindet. An das Steckteil 3 ist ein Anschlusskabel 20 mit Anschlussleitungen 26 angeschlagen. Das Steckteil 3 weist einen quaderförmigen Aufnahmeschacht 15 auf, in welchem vier Kontaktelemente 11,12,13,14 zu sehen sind. Im Aufnahmeschacht 15 ist ferner ein Kodiersteg 23 ausgebildet, der sich zwischen gegenüberliegenden Breitseiten des Aufnahmeschachtes 15 erstreckt. Im dargestellten Anwendungsfall eines ISDN-Anschlusses stehen den vier Kontaktelementen 11,12,13,14 des Steckteils (3) sechs Kontaktflächen 5,6,7,8,9,10 auf dem Steckfeld 4 gegenüber, wobei die Kontaktflächen in einer Reihe nebeneinander angeordnete sind.
Das Steckfeld 4 springt zungenförmig von einem Rand 24 der Leiterplatte 2 vor. Die Kontaktflächen 5,6,7,8,9,10 sind rechteckförmig ausgebildet und mit vier Leiterbahnen 31,32,33,34 der Leiterplatte 2 verbunden.
Ferner ist das Steckfeld 4 mit zwei Kodierausnehmungen 21 und 22 versehen. Diese Kodierausnehmung 21 und 22 sind in einem Abstand 25 angeordnet und durch Einfräsungen am Steckfeld 4 hergestellt. Sie verlaufen beiderseits zur und parallel mit der Kontaktfläche 9. Sie bilden eine Schlüsselnut für den Kodiersteg 23.
Durch die gewählte asymmetrische Anordnung des Kodiersteges 23 und der Kodierausnehmungen 21,22 ist ausgeschlossen, dass das Steckteil 3 in einer um 180 Grad gewendeten Position aufgesteckt werden kann.
In der Darstellung der Figur 1 befindet sich der Kodiersteg 23 in einer Einschubposition zum Einschieben in die erste Kodierausnehmung 21. Die Figur 2 zeigt demgegenüber die seitlich nach links verschobene zweite Einschubposition. Der Kodiersteg 23 steht hier der zweiten Kodierausnehmung 22 gegenüber. Der Kodiersteg 23 weist eine Breite von 0,7 mm auf. Die erste und die zweite Kodierausnehmung 21,22 ist geringfügig breiter als der Kodiersteg, so dass das Steckteil 3 von Hand leicht auf das Steckfeld 4 aufgesteckt werden kann. Die beiden Kodierausnehmungen 21 und 22, sowie die
Kontaktflächen 5,6,7,8,9,10 sind jeweils im Rastermaß (1,27 Millimeter bis 3,5 Millimeter) beabstandet. Die Kontaktflächen 5,6,7,8,9,10 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel auf einer Oberseite der Leiterbahn herausgeführt; es ist aber auch denkbar, dass die Kontaktflächen an der Ober- und/oder an der Unterseite herausgeführt sind. Die Verbindung zwischen den Kontaktflächen 5,6,7,8,9,10 und den Leiterbahnen 31,22,33,44 ist durch ein Verbindungslayout 30 auf der Leiterplatte 2 vorgegeben. Wie aus Figur 1 und Figur 2 ersichtlich, ist im vorliegenden Anwendungsfall durch dieses Verbindungslayout 30 die Kontaktfläche 6 nur mit der Leiterbahn 31 (ISDN-Signal SX2) und die Kontaktfläche 9 nur mit der Leiterbahn 33 (ISDN-Signal SXl) verbunden. Demgegenüber ist die Leiterbahn 32, die das ISDN-Signal SR2 führt, im Steckfeld 4 durch zwei Kontaktflächen 5 und 7 herausgeführt. Ebenso ist die Leiterbahn 34, welche das ISDN- Signal SRI führt, zweifach im Steckfeld 4 herausgeführt, nämlich durch die Verbindung mit der Kontaktfläche 8 und durch die Verbindung mit der Kontaktfläche 10. Mit anderen Worten, im Steckfeld sind Kontaktflächen vorhanden, die nur mit einer Leiterbahn verbunden sind (Kontaktflächen 6 und 9) und andererseits gibt es Leiterbahnen 32 und 34, die im
Steckfeld 4 jeweils in zwei Kontaktflächen 5 und 7 bzw. 8 und 10 münden. Infolge dieser Zuordnung können die ISDN-Signale SXl und SX2 im Steckfeld 4 jeweils an einer Kontaktfläche, die ISDN-Signale SRI bzw. SR2 hingegen jeweils an zwei Kontaktflächen abgegriffen werden.
Im vorliegenden Anwendungsfall bedeutet dies, dass, wenn am S0-Bord eines Kommunikationssystems entweder ein externes ISDN-Amt oder ein internes SO Gerät angeschlossen werden soll, so lässt sich die geforderte paarweise Kreuzung von Anschlussleitungen einfach dadurch erreichen, indem das Steckteil 3 mit dem Kodiersteg 23 entweder in die erste Kodierausnehmung 21 oder seitlich versetzt in die zweite Kodierausnehmung 22 eingesteckt wird. Der Pfeil 29 kennzeichnet in Figur 1 und Figur 2 die Steckrichtung. Es ergibt sich folgende Zuordnung zwischen Kontaktelementen und ISDN-Signalen:
In der ersten Steckposition ist der Kodiersteg 23 in der ersten Kodierausnehmung 21 eingeschoben (Figur 1) .
In der zweiten Steckposition ist der Kodiersteg 23 in der zweiten Kodierausnehmung 22 eingeschoben (Figur 2) .
Wie aus dem Vergleich der beiden Tabellen ersichtlich, sind die von den Kontaktelementen 11,12,13,14 des Steckteils 3 abgegriffenen ISDN-Signale in den jeweiligen Steckpositionen paarweise gekreuzt, was einem manuellen Vertauschen von Anschlussadern gleichkommt.
Da das Steckteil 3 nur in diese erste beziehungsweise zweite Steckposition auf das Steckfeld 4 aufgesteckt werden kann, sind Fehler beim Konfigurieren des ISDN-Anschlusses, wie es beim manuellen Vertauschen der Anschlussadern vorkommen kann, ausgeschlossen.
Wie in Figur 1 und in Figur 2 gezeichnet, weist der quaderförmige Aufnahmeschacht 15 des Steckteils 3 Seitenwände 16 und 17 auf. Die Breite des Aufnahmeschachts 15 ist breiter als die Breite des Steckfeldes 4. Der Kodiersteg 23 teilt den Aufnahmeschacht 15 unsymmetrisch in einen, in Blickrichtung gesehenen größeren linken und in einen kleineren rechten Teilschacht. Im linken Teilschacht befinden sich die
Kontaktelemente 11,12 und 13. Zwischen den Kontaktelementen 12 und 13 ist ein Rasterplatz frei; auch der zur Innenfläche 16 bzw. 17 liegende äußere Platz ist in jedem Teilschacht frei gelassen. Die Kontaktelemente 11,12 und 13,14 sowie die Kontaktflächen 5,6,7,8,9,10 und Kodierausnehmungen 21,22 sind jeweils im Abstand 25 (Rastermaß) beabstandet nebeneinander angeordnet.
In der in Figur 1 dargestellten ersten Einschubstellung fluchtet die innere Seitenfläche 16 mit der korrespondierenden Seitenfläche 18 des Steckfeldes 4. Die Abmessungen sind so gewählt, dass beim Steckvorgang (Pfeil 29) die Flächen 16 auf der Fläche 18 anliegt. Auf diese Weise entsteht eine zusätzliche Führung beim Einschieben. Gleiches gilt für die in Figur 2 dargestellte zweite Einschubstellung. Beim Einstecken in diesen Steckplatz liegt die, in Blickrichtung gesehene rechte Seitenfläche 17 des Steckteils 3 an der Seitenfläche 19 des Steckfeldes 4. Auch hier bildet die Anlage der Flächen 17 und 19 eine zusätzliche Führung.
Der Kodiersteg 23 weist eine Stirnfläche 36 auf, die bündig mit der Öffnungsebene des Aufnahmeschachtes 15 abschließt. Die längliche Tiefe der Kodierausnehmung 21 bzw. 22 ist so bemessen, dass die Stirnfläche 36 beim Einsteckecken als Anschlag wirkt.
Die Anschlussleitungen 26 des Kabels 2 können mit dem Steckteil 3 entweder steckbar oder fest angeschlossen sein. Die Schnittzeichnung in Figur 3 zeigt in einer ersten Variante den Anschluss des Anschlusskabels 20 durch einen RJ- 45-Steckverbinder 27. In der Figur 4 ist in einer zweiten Variante der Anschluss durch eine Schraubklemme 28 hergestellt. Der Steckverbinder 27 bzw. die Schraubklemme 28 sind jeweils an einer dem Aufnahmeschacht 15 abgewandten Seite des Steckteils 3 ausgebildet. Wie aus der Schnittdarstellung ersichtlich, sind die Kontaktelemente gabelförmig ausgebildet.
Selbstverständlich kann die mechanische Kodierung 23,21,22 auch durch eine anders ausgeführte Formpaarung zwischen Steckfeld 4 und Aufnahmeschacht 15 realisiert sein. Beispielsweise können die Kodierausnehmungen durch im Steckfeld 4 ausgebildete und in Steckrichtung 29 verlaufende Nuten gebildet sein. In diese Nuten greift dann - anstelle des Kodiersteges 23 - eine im Aufnahmeschacht in Richtung des Steckfeldes vorspringende Kodierleiste oder ein ähnlich kongruent ausgebildeter Kodieransatz ein.
Zusammenstellung der verwendeten Bezugszeichen
1 Leiterplattensteckvorrichtung
2 Leiterplatte 3 Steckteil
4 Steckfeld 5,6,7,8,9,10 Kontaktflächen 11,12,13,14 Kontaktelemente
15 Aufnahmeschacht 16 Seitenfläche in 15
17 Seitenfläche in 15
18 Seitenfläche von 4
19 Seitenfläche von 4
20 Anschlusskabel 21 Erste Kodierausnehmung
22 Zweite Kodierausnehmung
23 Kodiersteg 24 Rand von 2
25 Abstand zwischen 21 und 22 26 Anschlussleitungen von 20
27 RJ-45-Stecker
28 Schraubklemme
29 Pfeil, Steckrichtung
30 Verbindungslayout 31 zweite Leiterbahn
32 vierte Leiterbahn
33 erste Leiterbahn
34 dritte Leiterbahn
35 Stirnfläche

Claims

Patentansprüche
1. Leiterplattensteckvorrichtung zum Verbinden von Anschlussleitungen eines Steckteils mit Leiterbahnen einer Leiterplatte, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a) das Steckteil (3) enthält Kontaktelemente (11,12,13,14), die mit den Anschlussleitungen (26) verbunden sind, b) zur steckbaren Aufnahme des Steckteils (3) ist an einem Rand (24) der Leiterplatte (2) ein Steckfeld (4) ausgebildet, c) das Steckfeld (4) enthält Kontaktflächen (5,6,7,8,9,10), durch die Leiterbahnen
(31,32,33,34) am Rand (24) herausgeführt sind, wobei Leiterbahnen, die durch eine Kontaktfläche und Leiterbahnen, die durch zumindest zwei Kontaktflächen herausgeführt sind, vorhanden sind, d) zwischen dem Steckteil (3) und dem Steckfeld (4) ist eine Kodierführung (21,22,23) ausgebildet, die eine erste Steckposition, und eine zur ersten Steckposition seitlich in einem Abstand (25) in Ebenen der Leiterplatte (2) versetzte zumindest eine weitere Steckposition vorgibt, wobei den
Kontaktelementen in der einen und in der zumindest einen weitern Steckposition unterschiedliche Kontaktflächen zugeordnet sind.
2. Leiterplattensteckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kodierführung (21,22,23) durch einen im Aufnahmeschacht (15) des Steckteils (3) ausgebildeten Kodiersteg (23) , der entweder in eine im Steckfeld (4) ausgebildete erste Kodierausnehmung (21) oder zweite Kodierausnehmung (22) einführbar ist, gebildet ist.
3. Leiterplattensteckvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckfeld (4) sechs zueinander in gleichem Abstand angeordnete Kontaktflächen (5,6,7,8,9,10) aufweist, von denen eine erste Kontaktfläche (9) mit einer ersten Leiterbahn (33) und eine zweite Kontaktfläche (6) mit einer zweiten Leiterbahn (31) verbunden ist, wobei ein, zur ersten Kontaktfläche (9) benachbartes erstes
Kontaktflächenpaar (8,10) mit einer dritten Leiterbahn (34) und ein, zur zweiten Kontaktfläche (6) benachbartes zweites Kontaktflächenpaar (5,7) mit einer vierten Leiterbahn (32) verbunden ist, dass die erste Kodierausnehmung (21) zwischen der ersten Kontaktfläche (9) und der benachbarten Kontaktfläche (10) und die zweite Kodierausnehmung (22) zwischen der ersten
Kontaktfläche (9) und der benachbarten Kontaktfläche (8) ausgebildet ist, und dass im Aufnahmeschacht (15) vier Kontaktelemente (11,12,13,14) so angeordnet sind, dass durch Umstecken des Steckteils (3) zwischen der ersten und zweiten Kodierausnehmung eine paarweise gekreuzte elektrische Verbindung zwischen Anschlussleitungen (26) und Leiterbahnen (31,32,33,34) herstellbar ist.
4. Leiterplattensteckvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktflächen (5,6,7,8,9,10) und die erste und zweite
Kodierausnehmung (21,22) rechteckförmig ausgebildet und in Steckrichtung (29) zueinander parallel verlaufend angeordnet sind.
5. Leiterplattensteckvorrichtung nach einem der Ansprüche 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kodiersteg (23) gegenüberliegende Breitflächen des Aufnahmeschachtes (15) verbindet.
6. Leiterplattensteckvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stirnfläche (35) des Kodierstegs (23) in der Öffnungsebene des
Aufnahmeschachts (15) bündig abschließt, so das beim Aufstecken die Stirnfläche (35) in einer langlochförmig ausgebildeten Kodierausnehmung (21,22) einen Anschlag bildet.
7. Leiterplattensteckvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der
Aufnahmeschacht (15) innen liegende Seitenflächen (16,17) aufweist, die in einer aufgesteckten Steckposition jeweils an jeweils benachbarten Seitenflächen (18,19) des Steckfeldes (4) anliegen.
8. Leiterplattensteckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussleitungen (26) an einen Mini-Western-Stecker
(27) angeschlagen sind, der in einer am Steckteil (3) ausgebildeten Mini-Western-Buchse (RJ-46-Buchse) steckbar aufgenommen ist.
9. Leiterplattensteckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass das Steckteil (3) Schraubklemmen (28) aufweist, an denen die Anschlussleitungen (26) angeschlossen sind.
10.Leiterplattensteckvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (11,12,13,14) als gabelförmige Kontaktfedern ausgebildet sind, die in einer eingesteckten Stellung durch Federkraft an zugeordneten Kontaktflächen (5,6,7,8,9,10) anliegen.
11.Leiterplattensteckvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (11,12,13,14) und/oder die Kontaktflächen (5,6,7,8,9,10) mit einer korrosionsbeständigen Beschichtung, insbesondere einer Goldlegierung beschichtet sind.
12.Leiterplattensteckvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckteil (3) in Spritzgusstechnik aus einem feuerhemmenden, polymeren Werkstoff hergestellt ist.
13.Leiterplattensteckvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zu den Kontaktflächen (5,6,7,8,9,10) Signale einer ISDN- S0-Schnittstelle (SXl, SX2, SRI, SR2) geführt sind.
14. Leiterplattensteckvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktflächen (5,6,7,8,9,10), die Kontaktelemente (11,12) und die Kontaktelemente (13,14) sowie die Kodierausnehmungen (21, 22) jeweils zueinander im Rastermaß beabstandet sind.
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