Beschreibung
Leiterplatten-NullkraftSteckverbinder
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, d.h. einen Leiterplatten- Nullkraftsteckverbinder mit einem Betätigungsglied, durch dessen Betätigung der Leiterplatten-Nullkraftsteckverbinder von einer das Einstecken oder Entfernen einer Leiterplatte gestattenden Montagestellung in eine die Leiterplatte ordnungsgemäß kontaktierende Verbindungεstellung und/oder umgekehrt bringbar ist .
Leiterplatten-Nullkraftsteckverbinder dienen dazu, zwei Leiterplatten im wesentlichen kraftfrei elektrisch und mechanisch miteinander zu verbinden; sie werden unter anderem dazu verwendet, um eine erste Leiterplatte einfach und schonend im wesentlichen senkrecht auf eine zweite Leiterplatte (beispielsweise eine sogenannte Rückwand-Leiterplatte) auf- stecken zu können und sie dabei elektrisch und mechanisch fest und zuverlässig mit dieser zu verbinden.
Leiterplatten-Nullkraftsteckverbinder sind seit langem und in einer Vielzahl von Auführungsformen bekannt; ein Leiterplat- ten-Nullkraftsteckverbinder der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beanspruchten Art ist beispielsweise in der US-PS 3 130 351 beschrieben.
Der aus dieser Druckschrift bekannte Leiterplatten-Nullkraft- Steckverbinder ist fest auf einer der miteinander in Verbindung zu bringenden Leiterplatten montiert und dazu ausgelegt, daß die andere der miteinander in Verbindung zu bringenden Leiterplatten in diesen einsteckbar ist. Er ist so aufgebaut, daß er durch die Betätigung eines Betätigungsgliedes in eine das Einstecken oder Entfernen einer Leiterplatte gestattende Montagestellung, und durch das Einstecken einer Leiterplatte in die VerbindungsStellung bringbar ist. Das Betätigungsglied
ist eine Stange, die parallel neben einer Leiterplatten- FührungsVorrichtung verläuft, mit Hilfe welcher die mit dem Leiterplatten-Nullkraftsteckverbinder in Verbindung zu bringende oder mit diesem verbundene Leiterplatte zu diesem hin- führbar oder von diesem wegführbar ist . Die besagte Stange muß, damit sie ihren Zweck erfüllen kann, über die in den Leiterplatten-Nullkraftsteckverbinder eingesteckte Leiterplatte, genauer gesagt über die bezüglich der Einsteckrich- tung hintere Kante derselben so weit hinausragen, daß sie (die Stange) stets frei zugänglich und betätigbar ist. Sie muß aus diesem Grund eine beträchtliche Länge aufweisen, die sie anfällig für Beschädigungen und Deformierungen macht. Wollte man Beschädigungen und Deformierungen der Stange zuverlässig ausschließen, so könnte man sie entsprechend stabil ausbilden. Dadurch würde die Anordnung aber überproportional teuer und unhandlich werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Leiterplatten-Nullkraftsteckverbinder gemäß dem Ober- begriff des Patentanspruchs 1 derart weiterzubilden, daß dessen Betätigungsglied selbst bei einer mechanisch relativ schwachen Ausbildung desselben unter allen Umständen zuverlässig vor Beschädigungen und Deformierungen geschützt ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 beanspruchte Merkmal gelöst.
Demnach ist vorgesehen, daß das Betätigungsglied in eine Leiterplatten-Führungsvorrichtung integriert ist, mit Hilfe welcher die mit dem Leiterplatten-Nullkraftsteckverbinder in Verbindung zu bringende oder mit diesem verbundene Leiterplatte zu diesem hinführbar oder von diesem wegführbar ist.
Das Betätigungsglied kann dadurch unmittelbar an Teilen der Leiterplatten-Führungsvorrichtung und/oder der Leiterplatte anliegend geführt werden. Dadurch bietet das Betätigungsglied einerseits eine geringere Angriffsfläche für externe Kraft-
einwirkungen auf dieses, und andererseits wird es durch die Leiterplatten-Führungsvorrichtung und/oder die Leiterplatte seitlich gestützt.
Die Integration des Betätigungsgliedes in die Leiterplatten- FührungsVorrichtung hat darüber hinaus den positiven Effekt, daß das Betätigungsglied den (Schwenk- ) Mechanismus des Leiterplatten-Nullkraftsteckverbinders, der erforderlich ist, um den Leiterplatten-Nullkraftsteckverbinder von der Montage- Stellung in die Verbindungsstellung und/oder umgekehrt zu bringen, an einer zentral gelegenen Stelle erreicht, wodurch dieser symmetrisch ausgebildet werden kann. Ein symmetrischer Aufbau des Schwenkmechanismus ermöglicht es, daß die von diesem auf das Betätigungsglied ausgeübten Kräfte sich teilweise aufheben und/oder daß asymmetrische Belastungen des Betätigungsgliedes vermieden werden, wodurch die auf das Betätigungsglied wirkenden Kräfte oder zumindest deren negativen Begleiterscheinungen auf ein Minimum reduzierbar sind.
Das Betätigungsglied des erfindungsgemäßen Leiterplatten- Nullkraftsteckverbinders ist daher selbst bei einer mechanisch relativ schwachen Ausbildung desselben zuverlässig vor Beschädigungen und Deformierungen geschützt .
Dies gilt in besonderem Maße, aber erkennbar nicht ausschließlich dann, wenn das Betätigungsglied zwischen der Leiterplatten-Führungsvorrichtung und der Leiterplatte verläuft.
Unabhängig davon stellt das wie beansprucht ausgebildete und angeordnete Betätigungsglied aufgrund dessen Integration in die normalerweise ohnehin vorhandene Leiterplatten-Führungsvorrichtung anders als bisher kein Hindernis mehr für den Luftstrom zur Leiterplattenkühlung dar. Dies ist insbesondere bei auf Rückwand-Leiterplatten aufgesteckten Leiterplatten von erheblicher Bedeutung, denn die aufgesteckten Leiterplatten sind dort teilweise so eng benachbart, daß eine aus-
reichende Kühlung ohnedies immer aufwendiger und schwieriger wird.
Im Fall eines symmetrische Aufbaus des Schwenkmechanismuε des Leiterplatten-Nullkraftsteckverbinders lassen sich sowohl die Herstellung als auch der Einbau des Leiterplatten-Nullkraftsteckverbinders erheblich vereinfachen und vereinheitlichen.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche .
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei- spiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
Figur 1 eine Explosionsdarstellung einer den erfindungs- gemäßen Leiterplatten-Nullkraftsteckverbinder enthaltenden Anordnung,
Figur 2 eine perspektivische Ansicht der das Betätigungsglied enthaltenden Leiterplatten-Führungsvorrichtung, und
Figur 3 die Leiterplatten-Führungsvorrichtung gemäß Figur 2 mit teilweise eingeschobener Leiterplatte.
Der nachfolgend näher beschriebene Leiterplatten-Nullkraft- steckverbinder ist dazu ausgelegt, zwei im wesentlichen senkrecht zueinander anzuordnende (senkrecht aufeinanderzu- steckende) Leiterplatten elektrisch und mechanisch mit- einander zu verbinden. Die Anwendung des erfindungsgemäßen Leiterplatten-Nullkraftsteckverbinders ist jedoch nicht auf solche Anwendungen beschränkt; die Leiterplatten, die durch Leiterplatten-Nullkraftsteckverbinder der beschriebenen Art verbindbar sind, können grundsätzlich beliebige Relativlagen einnehmen.
Der im folgenden näher beschriebene Leiterplatten-Nullkraftsteckverbinder ist in den Figuren mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Die Leiterplatten, die durch diesen Leiterplatten- Nullkraftsteckverbinder 1 verbunden werden sollen, sind eine erste Leiterplatte 3 und eine zweite Leiterplatte 4, wobei die erste Leiterplatte 3 im wesentlichen senkrecht auf die zweite Leiterplatte 4 aufsteckbar sein soll . Leiterplatten nach Art der zweiten Leiterplatte 4 sind beispielsweise die sogenannten Rückwand-Leiterplatten; die darauf aufsteckbaren Leiterplatten nach Art der ersten Leiterplatte 3 werden häufig ihrer Montage entsprechend als Einsteckkarten bezeichnet.
Der Leiterplatten-Nullkraftsteckverbinder 1 ist unter Verwendung einer Montageplatte 2 fest auf der zweiten Leiterplatte 4 montiert. Dabei werden der Leiterplatten-Nullkraftsteckverbinder 1 und die zweite Leiterplatte 4 sowohl mechanisch als auch elektrisch fest und zuverlässig miteinander verbunden.
Der Leiterplatten-Nullkraftsteckverbinder 1 enthält in seinem Inneren zwei (in den Figuren verdeckte) Verbinderhälften 11 und 12, die durch einen länglichen Schlitz 13 voneinander getrennt sind. Die erste Verbinderhälfte 11 und die zweite Verbinderhälfte 12 sind (selbst im auf der zweiten Leiterplatte 4 montierten Zustand des Leiterplatten-Nullkraftsteckverbinders 1) durch die Betätigung eines seitlich am Leiterplatten- Nullkraftsteckverbinder 1 vorgesehenen, aber vorliegend nicht näher beschriebenen Schwenkmechanismus 14 zueinander hin und voneinander weg schwenkbar bzw. klappbar.
Durch das Auseinanderschwenken der Verbinderhälften 11 und 12 entfernen diese sich an dem gemäß der Darstellung in der Figur 1 oberen Ende des Leiterplatten-Nullkraftsteckverbinders 1, wodurch sich der Schlitz 13 verbreitert. Wenn und so lange der Schlitz 13 verbreitert ist, kann in diesen eine erste
Leiterplatte 3 eingesteckt werden. Diese Stellung des Leiter-
platten-Nullkraftsteckverbinders 1 wird daher als dessen Montagestellung bezeichnet.
Durch das Zusammenschwenken der Verbinderhälften 11 und 12 bewegen sich diese an dem gemäß der Darstellung in der Figur 1 oberen Ende des Leiterplatten-Nullkraftsteckverbinders 1 aufeinander zu, wodurch der Schlitz 13 schmaler wird. Wenn und so lange der Schlitz so verengt ist, wird die gegebenenfalls darin eingesteckte erste Leiterplatte 3 dort mehr oder weniger fest eingeklemmt und kommt dadurch über den Leiterplatten-Nullkraftsteckverbinder 1 elektrisch und mechanisch mit der zweiten Leiterplatte 4 in Verbindung; die elektrische Verbindung zwischen dem Leiterplatten-Nullkraftsteckverbinder 1 und der ersten Leiterplatte 3 wird dabei durch ein An- drücken von zusammen mit den Verbinderhälften 11 und 12 schwenkbaren (in den Figuren nicht gezeigten) Kontaktfedern des Leiterplatten-Nullkraftsteckverbinders 1 gegen (in den Figuren ebenfalls nicht gezeigte) Oberflächenkontakte der ersten Leiterplatte 3 bewerkstelligt.
An zwei gegenüberliegenden Seiten des Leiterplatten-Nullkraftsteckverbinders 1 sind Leiterplatten-Führungsvorrichtungen 5 vorgesehen, mit Hilfe welcher (zwischen welchen) die erste Leiterplatte 3 definiert in oder aus dem Schlitz 13 des Leiterplatten-Nullkraftsteckverbinders 1 führbar ist; in den Figuren ist nur eine der Leiterplatten-Führungsvorrichtungen 5 gezeigt. Diese, mit dem Bezugszeichen 5 bezeichnete Leiterplatten-Führungsvorrichtung ist mittels Montageplatten 6 und 7 an dem die gezeigte Anordnung beherbergenden Gehäuse oder Rahmen montierbar, wobei das Gehäuse bzw. der Rahmen in den Figuren nicht gezeigt ist.
In der Leiterplatten-Führungsvorrichtung 5 ist in dem Bereich, der der durch diese zu führenden ersten Leiterplatte 3 zugewandt ist, ein als Betätigungsglied 8 bezeichnetes Element in dieses eingesetzt, welches zugleich als Führungs- element der Leiterplatten-FührungsVorrichtung 5 und als Bet -
tigungselement zum Betätigen des Schwenkmechanismus 14 des Leiterplatten-Nullkraftsteckverbinders 1 dient; obgleich dies im vorliegend betrachteten Beispiel nicht der Fall ist, kann jede der Leiterplatten-Führungsvorrichtungen mit einem sol- chen oder ähnlichen Betätigungsglied 8 ausgestattet sein.
Das Betätigungsglied 8 ist ein im wesentlichen stangenartiges Element (eine Druck- und Ziehstange) , das im Mittelteil 81, d.h. außer an seinen beiden Endabschnitten 82 und 83 einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweist. Das Mittelteil 81 ist so bemessen, daß es in die Leiterplatten-Führungsvorrichtung 5, genauer gesagt einen dafür vorgesehenen Frei- raum 51 derselben derart eingesetzt werden kann, daß das Betätigungsglied 8 zwar in der Längsrichtung desselben frei verschiebbar ist, ansonsten aber ziemlich wenig Bewegungs- spielraum innerhalb der Leiterplatten-Führungsvorrichtung 5 hat; die Leiterplatten-Führungsvorrichtung 5 und/oder das Betätigungsglied 8 und/oder die Montageplatten 6, 7 sind so ausgebildet, daß das Betätigungsglied 8 gegen ein Heraus- fallen und/oder ein Herausziehen aus der Leiterplatten- Führungsvorrichtung 5 gesichert ist oder werden kann.
Im in die Leiterplatten-Führungsvorrichtung 5 eingesetzten Zustand des Betätigungsgliedes 8 wird, wie insbesondere aus den Figuren 2 und 3 ersichtlich ist, durch dieses an der der zu führenden Leiterplatte zugewandten Seite der Leiterplatten-Führungsvorrichtung 5 eine nutenartige Aussparung 84 definiert, in welcher die durch die FührungsVorrichtung 5 zu führende erste Leiterplatte 3 wie in Figur 3 veranschaulicht geführt werden kann. Dadurch wirkt das Betätigungsglied 8 als Führungselement der Leiterplatten-Führungsvorrichtung 5.
Der im zusammengebauten Zustand dem Leiterplatten-Nullkraft- Steckverbinder 1 zugewandte Endabschnitt, d.h. der mit dem Bezugszeichen 82 bezeichnete Endabschnitt des Betätigungsgliedes 8 kommt beim bestimmungsgemäßen Gebrauch derart mit dem Schwenkmechanismus 14 in Eingriff, daß durch eine Betäti-
gung, d.h. eine Bewegung des Betätigungsgliedes 8 in Längsrichtung ein Auf- und Zuklappen der Verbinderhälften 11 und 12 des Leiterplatten-Nullkraftsteckverbinders 1 hervorgerufen wird. Der Eingriff zwischen dem Endabschnitt 82 des Betäti- gungsgliedes 8 und dem Schwenkmechanismus 14 ist so gestaltet, daß diese Elemente zumindest entweder in der Montagestellung oder in der Verbindungsstellung des Leiterplatten- Nullkraftsteckverbinders 1 nicht miteinander in Verbindung stehen (voneinander losgelöst sind) ; das Betätigungsglied 8 kann dadurch völlig unabhängig vom Leiterplatten-Nullkraft- steckverbinder 1 zu beliebigen Zeitpunkten zusammen mit der Leiterplatten-Führungsvorrichtung 5 oder ohne diese in die Anordnung eingesetzt oder aus dieser entfernt werden.
Der im zusammengebauten Zustand vom Leiterplatten-Nullkraft- steckverbinder 1 abgewandte Endabschnitt, d.h. der mit dem Bezugszeichen 83 bezeichnete Endabschnitt des Betätigungsgliedes 8 ragt über eine in den Leiterplatten-Nullkraftsteckverbinder 1 eingesetzte Leiterplatte, genauer gesagt über die bezüglich der Einsteckrichtung hintere Kante derselben hinaus und ist im betrachteten Beispiel mit einem einem zweiarmigen Hebel ähnelnden Klappteil 85 versehen. Dieses vorliegend nicht näher beschriebene Klappteil 85 dient dazu, das Verschieben des Betätigungsgliedes 8 in dessen Längsrichtung zu erleichtern und/oder mit dem Einsetzen/Herausnehmen einer Leiterplatte (der Leiterplatte 3) zu koordinieren. Das Verschieben des Betätigungsgliedes 8 kann jedoch auch ohne Zuhilfenahme des Klappteils 85 oder dergleichen durchgeführt werden .
Das Verschieben des Betätigungsgliedes 8, d.h. ein Hinschieben bzw. Hindrücken desselben zum Leiterplatten-Nullkraftsteckverbinder 1 oder ein Wegziehen desselben vom Leiterplatten-Nullkraftsteckverbinder 1 muß durchgeführt werden, wenn der Leiterplatten-Nullkraftsteckverbinder 1 von der Montagestellung in die Verbindungsstellung oder umgekehrt gebracht werden soll .
Wenn und so lange das Betätigungsglied 8 sich in einer vom Leiterplatten-Nullkraftsteckverbinder 1 weggezogenen (losgelösten) Stellung befindet, hat der Leiterplatten-Nullkraftsteckverbinder 1 die Montagestellung inne . In dieser Stellung kann eine Leiterplatte unter Führung durch die Leiterplatten- Führungsvorrichtungen 5 im wesentlichen kraftfrei zwischen die aufgeklappten Verbinderhälften 11 und 12 des Leiterplatten-Nullkraftsteckverbinders 1 eingesetzt werden.
Beim einem anschließenden Hineindrücken des Betätigungsgliedes 8 zum Leiterplatten-Nullkraftsteckverbinder 1 hin kommt dieses mit seinem Endabschnitt 82 mit dem Schwenkmechanismus 14 in Eingriff und bewirkt dadurch, daß der in der Montagestellung befindliche Leiterplatten-Nullkraftsteckverbinder 1 in die Verbindungsstellung gebracht wird. Die Verbinderhälften 11 und 12 des Leiterplatten-Nullkraftsteckverbinders 1 klappen dabei zusammen und klemmen die dazwischen eingesetzte Leiterplatte zwischen sich ein, wodurch eine feste und zuverlässige elektrische und mechanische Verbindung mit der eingesteckten Leiterplatte zustandekommt .
Zum Entfernen der Leiterplatte aus dem Leiterplatten-Nullkraftsteckverbinder 1 muß das Betätigungsglied 8 von diesem weggezogen werden. Dadurch wird der Schwenkmechanismus 14 so betätigt, daß er den Leiterplatten-Nullkraftsteckverbinder 1 von der Verbindungsstellung in die Montagestellung bringt . D.h., die in der Verbindungsstellung des Leiterplatten-Nullkraftsteckverbinders 1 zusammengeklappten Verbinderhälften 11 und 12 desselben klappen auf und ermöglichen eine im wesentlichen kraftfreie Herausnahme der in den Leiterplatten-Nullkraftsteckverbinder l eingesteckten Leiterplatte aus demselben.
Das Verschieben des Betätigungsgliedes 8 durch Drücken und
Ziehen an diesem stellt eine enorme mechanische Belastung für dieses dar. Diese Belastung hat vorliegend jedoch keine nega-
tiven Auswirkungen auf das Betatigungsglied 8, denn dieses ist hier in der Leiterplatten-Führungsvorrichtung 5 integriert und wird von dieser ohne Behinderung der Verschiebbarkeit in der Längsrichtung seitlich gestützt.
Als besonders vorteilhaft erweist es sich vorliegend, daß das Betätigungsglied 8 zusätzlich auch noch von der jeweils durch die Leiterplatten-Führungsvorrichtung 5 geführten Leiterplatte gestützt wird. Die zusätzliche Stützung des Betäti- gungsgliedes durch die Leiterplatte ist jedoch nicht zwingend; das Betätigungsglied kann auch so umfassend (all- oder mehrseitig gestützt) in die Führungsvorrichtung 5 integriert werden, daß es der erwähnten zusätzlichen Stützung durch die Leiterplatte nicht bedarf .
Die fast über die gesamte Länge des Betätigungsgliedes 8 und nach mehreren oder allen Seiten hin erfolgende seitliche Stützung desselben verhindert, daß dieses durch das Verschieben oder sonstige äußere Einflüsse verbogen oder geknickt werden kann, und zwar selbst dann, wenn das Betätigungsglied 8 mechanisch relativ schwach ausgebildet ist.
Hinzu kommt, daß die beschriebene Ausbildung und Anordnung des Betätigungsgliedes 8 die Möglichkeit bietet, die auf die- ses wirkenden Kräfte oder deren negative Wirkung außerordentlich gering zu halten.
Die Integration des Betätigungsgliedes 8 in die Leiterplatten-Führungsvorrichtung 5 hat nämlich den positiven Effekt, daß das Betätigungsglied 8 den Schwenkmechanismus 14 an einer zentral gelegenen Stelle erreichen kann, wodurch dieser symmetrisch ausgebildet werden kann. Ein symmetrischer Aufbau des Schwenkmechanismus ermöglicht es, daß die von diesem auf das Betätigungsglied ausgeübten Kräfte, insbesondere die quer zur Verschieberichtung des Betätigungsgliedes 8 wirkenden Kräfte einander zumindest teilweise aufheben und/oder daß asymmetrische Belastungen des Betätigungsgliedes vermieden
werden, wodurch die auf das Betatigungsglied wirkenden Kräfte oder zumindest deren negativen Begleiterscheinungen auf ein Minimum reduzierbar sind.
Die Integration des Betätigungsgliedes 8 in die Leiterplatten-Führungsvorrichtung 5 hat darüber hinaus den positiven Effekt, daß das Betätigungsglied 8 platzsparend unterbringbar ist (die Leiterplatten-Führungsvorrichtung 5 muß nicht größer oder allenfalls unwesentlich größer als bisher ausgebildet werden) und kein Hindernis für die Durchlüftung (Kühlung) oder eine Verkleinerung der Anordnung darstellt.
Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß der beschriebene Leiterplatten-Nullkraftsteckverbinder trotz dessen ver- einfachten Aufbaus den herkömmlichen Leiterplatten-Nullkraft- steckverbindern in mehrfacher Hinsicht deutlich überlegen ist .