EP1801921A2 - Vorrichtung für eine präzise Kontaktführung bei Leiterplattensteckverbindungen - Google Patents

Vorrichtung für eine präzise Kontaktführung bei Leiterplattensteckverbindungen Download PDF

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EP1801921A2
EP1801921A2 EP06025288A EP06025288A EP1801921A2 EP 1801921 A2 EP1801921 A2 EP 1801921A2 EP 06025288 A EP06025288 A EP 06025288A EP 06025288 A EP06025288 A EP 06025288A EP 1801921 A2 EP1801921 A2 EP 1801921A2
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Harting Electronics GmbH and Co KG
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    • H01R13/6272—Latching means integral with the housing comprising a single latching arm

Definitions

  • the invention relates to a device for precise contact guidance of contact paths on a circuit board to electrical contacts in a printed circuit board connector, and a device for precise contact management of contact paths on a connector adapter to electrical contacts in a printed circuit board connector.
  • Such a device is needed to ensure a mechanically accurate guidance of arranged on a circuit board contact tracks to the guided in a connector electrical contacts.
  • the invention is therefore based on the object to form a device of the type mentioned in that, taking into account the gross fault tolerances in the PCB manufacturing a maximum mechanical match of the position of the contacts on the circuit board with the contacts in the PCB connector is achieved.
  • a pressure spring is arranged, which selectively acts on the plug portion of the circuit board or the connector adapter against a contact area such with a lateral pressure that exact positioning of the contact tracks on the circuit board to the electrical Contacts in the PCB connector takes place.
  • the advantages achieved by the invention are in particular that the relatively coarse dimensional tolerances, which can not be undershot due to production in the production of a plug-in area on a printed circuit board, are minimized by means of a pressure spring according to the invention so far that even spaced apart closely arranged socket contacts in the circuit boards Connectors are precisely contacted. If the interconnect contacts to the socket contacts are not guided exactly, incorrect connections or, in extreme cases, short circuits are unavoidable. This is the case, in particular, when the plug-in area of a printed circuit board is inserted into the plug-in slot of a printed circuit board connector, and no defined guidance of the printed circuit board to the plug connector is provided, or the electrical contacts to one another. Because even in the longitudinal extent of the insertion slot dimensional tolerances are again included. However, if contact distances of less than 1 mm are required, the PCB manufacturers can no longer guarantee the required tight tolerances.
  • the circuit board connector For a precise guidance of the circuit board in a connector housing is required, as well as an at least close tolerance of the first contact path to its contact edge.
  • it is provided to equip the circuit board connector within its slot with a contact area, which is arranged opposite a compression spring acting unilaterally.
  • the plug-in area is detected on one of the side edges of the spring and pressed with its contact edge against the contact area on the opposite side in the insertion slot.
  • the pressure spring can be arranged not only as a separate metallic spring, but also as a molded spring in the insulating body of the printed circuit board connector.
  • FIG. 1 an arrangement of a printed circuit board 1 for a direct connection with a printed circuit board connector 10 is shown.
  • Fig. 1a shows a view of the circuit board 1 with juxtaposed electrical contact tracks 3, and the insulating body 11 in which the electrical contacts 19 are arranged side by side.
  • a pressure spring 20 is held with its spring foot 22 in an opening 17 in the insulating body, here on the right side.
  • the pressure spring 20 is initially slightly bent into the plug-in area in the insertion slot 12, with a semicircular arc 23 as a contact surface, then runs opposite approximately at 45 ° to the vertical and opens into a hook-shaped end 24 in a groove 18 in the insulating body of the printed circuit board connector.
  • the width of the groove 18 is matched to the sliding path of the pressure spring, so that the hook-shaped end 24 abuts the housing wall in an extreme case.
  • the plug-in region 2 first comes into contact with the lateral bevel 4 and then with the side edge 5 with the spring bow 23 of the pressure spring 20.
  • the pressure spring presses against the side edge 5, that the mating area is ultimately pressed against the contact area 16 with the opposite abutment edge 6.
  • the pressure spring 20 is inserted vertically into an opening 17 on the right side of the insertion slot 12.
  • Fig. 1 b shows in a section transverse to the plug-in area, as the circuit board is inserted with the plug-in area 2 in a funnel-shaped opening 14 of the insertion slot 12 in the direction of the tulip-shaped contacts 19. This ensures that the contacts mounted on the printed circuit board are first aligned with the electrical contacts arranged in the female connector housing and contact each other precisely and precisely during further insertion.
  • Fig. 2 the further plug-in operation, or the completely inserted printed circuit board in the printed circuit board connector is shown.
  • the insertion region 2 of the printed circuit board 1 is due to the pressing force of the pressure spring 20 with the abutment edge 6 fixed to the contact area 16, so that the electrical contacts 19 exactly contact the contact tracks 3 on the circuit board.
  • FIG. 3 a, b shows a connector variant in which the printed circuit board (1) is fixedly connected to a connector adapter 25, the plug side 26 is designed so that it can also be inserted into the slot 12 of the printed circuit board connector 10 already described is.
  • FIG. 3a shows a view of the inserted adapter variant with a partial section of the printed circuit board connector
  • FIG. 3b shows a perspective view with a longitudinal section through the connector variant.

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  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Combinations Of Printed Boards (AREA)

Abstract

Für eine präzise Kontaktführung von Kontaktbahnen (3) auf einer Leiterplatte (1) und elektrischen Kontakten (19) in einem Leiterplatten-Steckverbinder (10), wird vorgeschlagen, innerhalb des Steckschlitzes (12) des Leiterplatten-Steckverbinders eine Andruckfeder (20) anzuordnen, die den Steckbereich (2) der Leiterplatte (1) vor der elektrischen Kontaktierung, mechanisch in eine Position auslenkt, in der eine passgenaue Übereinstimmung der jeweiligen Kontakte (3, 19) zu erwarten ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für eine präzise Kontaktführung von Kontaktbahnen auf einer Leiterplatte zu elektrischen Kontakten in einem Leiterplattensteckverbinder, sowie eine Vorrichtung für eine präzise Kontaktführung von Kontaktbahnen auf einem Steckverbinder-Adapter, zu elektrischen Kontakten in einem Leiterplatten-Steckverbinder.
  • Eine derartige Vorrichtung wird benötigt, um eine mechanisch exakte Führung von auf einer Leiterplatte angeordneten Kontaktbahnen zu den in einem Steckverbinder geführten elektrische Kontakten sicherzustellen.
    • Stand der Technik
  • Allgemeine direkte Steckverbindungen zwischen Leiterplatten und dazu vorgesehenen Leiterplatten-Steckverbindern weisen bei einem relativ großen Kontaktraster (> 1 mm) kaum Toleranzprobleme zwischen den Kontakten auf der Leiterplatte zu den elektrischen Kontakten innerhalb des Steckverbinders auf.
    Wird das Kontaktraster jedoch verkleinert, ist eine erhöhte Präzision bei der Leiterplattenfertigung erforderlich, was zwangsläufig höhere Kosten nach sich zieht. Ansonsten können Fehlsteckungen aufgrund der relativ großen Fertigungstoleranzen bei den bisher üblichen Leiterplatten zu den exakter geführten Kontakten im Steckverbinder kaum vermieden werden.
    • Aufgabenstellung
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend auszubilden, dass unter Berücksichtigung der groben Fehlertoleranzen bei der Leiterplattenfertigung eine größtmögliche mechanische Übereinstimmung der Lage der Kontakte auf der Leiterplatte mit den Kontakten im Leiterplatten-Steckverbinder erzielt wird.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass in dem Leiterplatten-Steckverbinder eine Andruckfeder angeordnet ist, die wahlweise den Steckbereich der Leiterplatte oder des Steckverbinder-Adapters gegen einen Anlagebereich derartig mit einem seitlichen Druck beaufschlagt, dass eine exakte Positionierung der Kontaktbahnen auf der Leiterplatte zu den elektrischen Kontakten im Leiterplatten-Steckverbinder erfolgt.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 - 5 angegeben.
  • Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die relativ groben Maßtoleranzen, die fertigungsbedingt bei der Herstellung eines Steckbereiches an einer Leiterplatte scheinbar nicht unterschritten werden können, mittels einer erfindungsgemäßen Andruckfeder so weit minimiert werden, dass auch abstandsmäßig eng beieinander angeordnete Buchsenkontakte im Leiterplatten-Steckverbinder präzise kontaktiert werden. Werden die Leiterbahnkontakte zu den Buchsenkontakten nicht exakt geführt, sind Fehlsteckungen bzw. im Extremfall Kurzschlüsse unvermeidbar. Dies ist insbesondere der Fall, wenn der Steckbereich einer Leiterkarte in den Steckschlitz eines Leiterplatten-Steckverbinders eingeschoben wird, und keine definierte Führung der Leiterplatte zum Steckverbinder vorgesehen ist, respektive der elektrischen Kontakte zueinander. Denn auch in der Längsausdehnung des Steckschlitzes sind wiederum Maßtoleranzen enthalten. Werden jedoch Kontaktabstände kleiner 1 mm benötigt, so können von den Leiterplattenherstellern nicht mehr die benötigten engen Toleranzen garantiert werden.
  • Damit ist eine präzise Führung der Leiterplatte in einem Steckergehäuse erforderlich, sowie eine zumindest enge Tolerierung der ersten Kontaktbahn zu seiner Anlagekante.
    So ist vorgesehen, den Leiterplatten-Steckverbinder innerhalb seines Steckschlitzes mit einem Anlagebereich auszustatten, dem gegenüber eine einseitig wirkende Druckfeder angeordnet ist.
    Bei Steckvorgang wird die Leiterplatte mit ihrem Steckbereich in den trichterförmigen Steckschlitz eingesetzt. Dabei wird der Steckbereich an einer der Seitenkanten von der Feder erfasst und mit seiner Anlagekante gegen den Anlagebereich auf der gegenüberliegenden Seite im Steckschlitz gedrückt. Dabei ist jedoch noch kein Kontakt zwischen den Leiterbahnen auf der Leiterplatte und den Buchsenkontakten im Steckerkörper erfolgt.
    Erst beim weiteren Einschieben der Leiterplatte längs des Anlagebereiches und des weiter aufrechterhaltenen, seitlichen Federdruckes, erfolgt die Kontaktierung.
    Da die Maßtoleranz zwischen der Anlagekante und der ersten Kontaktbahn wesentlich geringer ist als die Maßtoleranz zur entgegengesetzten Kante des Steckbereiches und die Abstände der einzelnen Kontaktbahnen ebenfalls recht genau tolerierbar sind, ist mit einem Andruck der Feder eine vorteilhafte, präzise Führung der Kontaktbahnen zu den Buchsenkontakten sicher gestellt.
    Wobei die Andruckfeder nicht nur als separate metallische Feder, sondern auch als angespritzte Feder im Isolierkörper des Leiterplatten-Steckverbinders angeordnet sein kann.
    • Ausführungsbeispiel
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig.1
    eine Ansicht eines Steckbereiches einer Leiterplatte beim Einfügevorgang in einen Leiterplatten-Steckverbinder,
    Fig. 2
    eine Ansicht eines Steckbereiches einer Leiterplatte im gesteckten Zustand mit dem Leiterplatten-Steckverbinder,
    Fig. 3
    eine Ansicht einer Leiterplatte mit einem Steckverbinder-Adapter beim Einfügevorgang mit dem Leiterplatten-Steckverbinder, und
    Fig. 4
    einen Ausschnitt mit einer extremen Fehlstellung der Leiterplatte gegenüber dem Leiterplatten-Steckverbinder.
  • In der Fig. 1 ist eine Anordnung von einer Leiterplatte 1 für eine direkte Steckung mit einem Leiterplatten-Steckverbinder 10 gezeigt.
    Dabei zeigt die Fig. 1a eine Sicht auf die Leiterplatte 1 mit darauf nebeneinander aufgebrachten elektrischen Kontaktbahnen 3, sowie den Isolierkörper 11 in dem die elektrischen Kontakte 19 nebeneinander angeordnet sind. Weiterhin ist eine Andruckfeder 20 mit ihrem Federfuß 22 in einer Öffnung 17 im Isolierkörper, hier auf der rechten Seite, gehalten.
    Die Andruckfeder 20 ist zunächst leicht in den Steckbereich im Steckschlitz 12 hinein gebogen, mit einem halbkreisförmigen Bogen 23 als Andruckfläche, verläuft anschließend entgegengesetzt etwa um 45° zur Senkrechten und mündet in einem hakenförmigen Ende 24 in einer Nut 18 im Isolierkörper des Leiterplatten-Steckverbinders. Dabei ist die Breite der Nut 18 auf den Schiebeweg der Andruckfeder abgestimmt, so dass das hakenförmige Ende 24 im Extremfall an der Gehäusewand anliegt.
  • Wird die Leiterplatte in den Steckschlitz 12 des Buchsensteckers gemäß Fig. 1 a eingeführt, so kommt der Steckbereich 2 zunächst mit der seitlichen Abschrägung 4 und anschließend mit der Seitenkante 5 mit dem Federbogen 23 der Andruckfeder 20 in Kontakt. Damit drückt die Andruckfeder so gegen die Seitenkante 5, dass der Steckbereich letztlich mit der gegenüberliegenden Anlagekante 6 gegen den Anlagebereich 16 gedrückt wird.
    Dabei steckt die Andruckfeder 20 senkrecht in einer Öffnung 17 auf der hier rechten Seite des Steckschlitzes 12.
  • Die Fig. 1 b zeigt in einen Schnitt quer zum Steckbereich, wie die Leiterplatte mit dem Steckbereich 2 in eine trichterförmige Öffnung 14 des Steckschlitzes 12 in Richtung der tulpenförmigen Kontakte 19 eingeschoben wird.
    Damit ist sichergestellt, dass die auf der Leiterplatte aufgebrachten Kontakte zunächst mit den im Buchsensteckergehäuse angeordneten elektrischen Kontakten fluchten und beim weiteren Einschieben exakt und präzise miteinander kontaktieren.
  • In der Fig. 2 ist der weitere Steckvorgang, bzw. die komplett eingeschobene Leiterkarte im Leiterplatten-Steckverbinder gezeigt. Der Einsteckbereich 2 der Leiterplatte 1 liegt aufgrund der Druckkraft der Andruckfeder 20 mit der Anlagekante 6 fest an dem Anlagebereich 16 an, so dass die elektrischen Kontakte 19 exakt die Kontaktbahnen 3 auf der Leiterplatte kontaktieren.
  • Die Fig. 3 a,b zeigt eine Steckverbindervariante, bei der die Leiterplatte (1) fest mit einem Steckverbinder-Adapter 25 verbunden ist, dessen Steckseite 26 so gestaltet ist, dass er ebenfalls in den Steckschlitz 12 des bereits beschriebenen Leiterplatten-Steckverbinders 10 einfügbar ist.
    Dabei zeigt Fig. 3a eine Sicht auf die gesteckte Adapter-Variante mit einem Teilschnitt des Leiterplatten-Steckverbinders, während die Fig. 3b eine perspektivische Ansicht mit einem Längsschnitt durch die Steckverbindervariante darstellt.
    Obwohl die Fertigung eines derartigen Steckverbinders in Bezug auf die Maßtoleranzen wesentlich genauer erfolgt, ist die Formgebung der oben beschriebenen Leiterplatte angepasst, so dass eine Leiterplatte ohne, wie auch mit dem speziellen Steckverbinder-Adapter mit der Andruckfeder 20 passgenau in den Leiterplatten-Steckverbinder 10 eingesetzt werden kann.
  • In der Fig. 4 ist in einem Ausschnitt eine extreme Fehlstellung der Kontaktbahnen 3 auf der Leiterplatte 1 zu den elektrischen Kontakten 19 im Leiterplatten-Steckverbinder 10 dargestellt. Und zwar in dem Augenblick, wenn der Steckbereich 2 der Leiterplatte derartig versetzt in den Steckschlitz 8 eingefügt wird, das die Andruckfeder 16 extrem ausgelenkt wird und mit dem hakenförmigen Ende 18 an die Begrenzung in der Nut 13 anschlägt.
    Dazu hat die Andruckfeder 16 die Aufgabe, den Einsteckbereich 2 noch während des Steckvorganges und vor dem Kontaktieren der elektrischen Kontakte, so gegen den Anlagebereich 16 zu positionieren, dass eine passgenaue Übereinstimmung der jeweiligen Kontakte sichergestellt ist und daran anschließend die weitere Steckung der Leiterplatte bis zum Anschlag erfolgt.

Claims (5)

  1. Vorrichtung für eine präzise Kontaktführung von Kontaktbahnen (3) auf einer Leiterplatte (1) zu elektrischen Kontakten (19) in einem Leiterplatten-Steckverbinder (10), dadurch gekennzeichnet,
    dass in dem Leiterplatten-Steckverbinder (10) eine Andruckfeder (20) angeordnet ist, die den Steckbereich (2) der Leiterplatte (1) gegen einen Anlagebereich (16) derartig mit einem seitlichen Druck beaufschlagt, dass eine exakte Positionierung der Kontaktbahnen (3) auf der Leiterplatte (1) zu den elektrischen Kontakten (19) im Leiterplatten-Steckverbinder (10) erfolgt.
  2. Vorrichtung für eine präzise Kontaktführung von Kontaktbahnen (3) auf einem Steckverbinder-Adapter (25), zu elektrischen Kontakten (19) in einem Leiterplatten-Steckverbinder (10), dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steckseite (26) eines mit einer Leiterplatte (1) fest verbundenen Steckverbinder-Adapters (25) beim Steckvorgang mit dem Leiterplatten-Steckverbinder (10) mittels einer im Leiterplatten-Steckverbinder (10) angeordneten Andruckfeder (20) gegen den der Andruckfeder (20) gegenüberliegenden Anlagebereich (16) gedrückt wird, wobei eine exakte Positionierung der Kontaktbahnen auf dem Steckverbinder-Adapter (25) zu den elektrischen Kontakten im Leiterplatten-Steckverbinder (10) erfolgt.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Andruckfeder (20) seitlich im Steckschlitz (12) des Leiterplatten-Steckverbinders (10) angeordnet ist und gegen eine Seitenkante (5) des Steckbereiches (2) der Leiterplatte (1) oder des Steckverbinder-Adapters (25) drückt, wobei die gegenüberliegende Anlagekante (6) des Steckbereiches (2) gegen einen Anlagebereich (16) zum Anschlag kommt.
  4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Andruckfeder (20) als separates Element innerhalb des Steckschlitzes (12) des Leiterplatten-Steckverbinders (10) angeordnet ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Andruckfeder (20) als angeformtes Element innerhalb des Steckschlitzes (12) des Leiterplatten-Steckverbinders (10) angeordnet ist.
EP06025288A 2005-12-21 2006-12-07 Vorrichtung für eine präzise Kontaktführung bei Leiterplattensteckverbindungen Withdrawn EP1801921A3 (de)

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