DE1811255B2

DE1811255B2 - Elektrische verbindereinheit

Info

Publication number: DE1811255B2
Application number: DE19681811255
Authority: DE
Inventors: Hermanus Petrus Johannes Vlijmen; Teurlings Lucas Gerardus Christinus s-Hertogenbosch; Gilissen (Niederlande)
Original assignee: AMP Inc
Current assignee: TE Connectivity Corp
Priority date: 1967-12-06
Filing date: 1968-11-27
Publication date: 1972-02-24
Also published as: NL6716581A; US3601782A; DE1811255A1; SE356667B; FR1593837A; NL142311B; GB1188045A; ES361078A1; BE724731A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Verbindereinheit zur Verbindung einer elektrischen Zuführungsleitung mit einem gedruckten Leiter auf einer gedruckten Schaltungsplatte, mit einem Isoliergehäuse, welches einen Kanal zur Aufnahme einer Kante der in den Kanal einzuführenden gedruckten Schaltungsplatte aufweist, und mit einem in dem Gehäuse angeordneten federnden Kontaktelement, welches einen schleifenförmig ausgebildeten Kontaktfederteil aufweist, wobei die eine Seite der Schleife eine flache Kontaktfläche oder flache Kontaktflächen zum Angreifen an einer in den Kanal eingeführten Schaltungsplatte aufweist und diese Kontaktfläche oder Kontaktflächen im wesentlichen zur Einführrichtung der gedruckten Schaltungsplatte parallel verläuft und der schleifenförmige Kontaktfederteil durch Angreifen des Kontaktelements an gegenüberliegenden Anlageflächen des Gehäuses vorgespannt ist und die Schleife einen effektiv konstanten Querschnitt aufweist.

Bei einer bekannten elektrischen Verbindereinheit dieser Art (USA.-Patentschrift 3DI6 5O8) weist der Kontaktfederteil des Kontaktelements eine lange, unten in einen Anschlußzapfen auslaufende Schleifenseite auf, die mit Kontaktflächen versehen ist und in der Nähe des Kanals angeordnet ist sowie eine kurze frei auslaufende Schleifenseite, die entfernt von dem Einführkanal angeordnet ist. Die kurze Schleifenseite greift hinter eine Anschlagrippc. so daß der Kontaktfederteil des Kontaktelements von dem Kanal weg federnd vorgespannt ist. Der zur Mündung des Kanals hin gerichtete Bogen des schleifenförmigen Kontaktfcdcrteils ist im wesentlichen eben ausgebildet, und die beiden Schleifenseiten bilden mit dieser ebenen Fläche etwa einen rechten Winkel. Die zum Kanal hin gelegene längere Schleifenscite ist an einer am Boden des Kanals vorgesehenen Rippe federnd abgestützt. Das Kontaktelemcnt ist aus einem Blechtcil in der Weise geformt, daß sowohl die längere Schleifenseile als auch die kürzere Schleifenseite durch Umfalten des Stanzrohlings gebildet sind; und zwar sind zwei derartige Umfaltvorgänge erforderlich, um das bekannte Kontaktelement herzustellen. Dei artige Umfaltvorgänge stellen jedoch einen für eine Masscnproduktion relativ aufwendigen Schritt dar,

Es ist ferner ein Kontaktelement für eine elektrische Verbindereinheit zur Aufnahme einer Kante einer gedruckten Schaltungsplatte bekannt (deutsches Gebrauchsmuster I 969 185), welches einen schleifenförmigen Federkontaktteil aufweist, wobei die kürzere zu dem Aufnahmekanal hin gelegene Schleifenseite an einer am Boden des Kanals vorgesehenen Rippe federnd abgestützt ist.

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Auf dieser kürzeren Schleifenseite sind Kontaktflächen in Form von Vorsprängen ausgebildet. Die mit den Kontaktvorsprüngen versehene kürzere Schleifcnseite des Kontaktfederteils weist einen wesentlich geringeren Querschnitt auf als die andere Seite des Konuiktfederteils. Da die Kontaktflächen also die Fiirm von Vorsprüngen aufweisen, treten die gedruckten Leiter der einzuführenden Schaltungsplatte mit diesen Kontaktvorsprüngen in Punktberülirung, « ; chiß sich bei wiederholtem Einführen und Herausziehen eine erhöhte Abnutzung der Kontaktflächen ergibt. Auf Grund des erwähnten ungleichmäßigen GUerschnitts der die Schleife bildenden Teile besieht e^;p.e beträchtliche Differenz zwischen dem Kontaktc*. iick in der Nähe der Mündung des Kanals und in c:·;·.- Nähe des Kanalbodens, was ebenfalls zu erhöhter /·..! nutzung der Kontaktflächen führt. Der Quer- ; !,nitt des schleifenförmigen Kontaktfederteils ist bei i^J.;.-vjr bekannten Kontaktfeder im wesentlichen ■■.!■■förmig.

Die Aufgabe der Erfindung ist ei, eine Verbinderi ; iheit der eingangs genannten Art zu schaffen, bei i.i.-r einer durch ungleichmäßige Kontaktdrucke verachten ungleichmäßigen Abnutzung entgegenge- ·.·. ki wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-Vi. daß der schleifenförmige Kontaktfederteil in an -■id"! bekannter Weise im wesentlichen U-förmig aus-. bildet ist und eine der Anlageflächen durch eine Hand gebildet wird, die sich zwischen den zwei Sei- ; ι des schleifenförmigen Kontaktfederteils befindet :.'d an der diejenige Seite des schleifenförmigen ! onuiktfederteils angreift, die der die Kontaktflächen aufweisenden Seite des schleifenförmigen Kontakt- ; 'leiteils gegenüberliegt, und daß das Angreifen des ·■■· hleifenförmigen Kontaktfederteils an der Wand in tier Nähe des Schleifenbogens erfolgt, so daß die der ,\:ündung des Kanals am nächsten liegenden Kon- ;aktflächen durch diejenige Seite des schleifenförmireii Kontaktfedetteils vorbelastet werden, die sich auf der den Kontaktflächen entgegengesetzten Seite der Wand befindet, und die dem Kanalbodcn am nächsten liegenden Kontaktflächen durch beide Seiten des schleifenförmigen Kontakifederteils vorbelastet werden.

Auf Grund des konstanten Querschnitts der Schleifenteile und auf Grund der gleichmäßigen Belastune aller Kontaktflächen wird die gesamte zwischen dem gedruckten Leiter und den Kontaktflächen des Kontaktelements herrschende Kontaktkrad bei der erfindungsgemäßcn Verbindereinheit gleichmäßig über die gesamte Kontaktfläche verteilt. Der Grad der Abnutzung ist daher bei wiederholtem Einführen und Herausziehen der gedruckten Schalttafel oder bei auftretenden Vibrationen weitgehend reduziert. Zur Fertigung des Kontaktclemcnts der erfin dungsgemäßen Verbindereinheit ist lediglich ein Faltvorgang erforderlich, und die weiteren Formungsvorgänge kiinncn vor diesem Faltvorgang ausgeführt werden.

Ein Au^fülmingsbcispicl der Erfindung wird im folgenden im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

F i g. I eine Qucrschnittsansicht einer elektrischen Vcrbinckrcinheit mit in einem Gehäuse angeordneten elektrischen Kontaktclemcnten.

Fig. 2 eine Seitenansicht eines der Kontaktclerncnte vor dem Einsetzen in das Gehäuse, und

F i g. 3 eine Vorderansicht des Konuiktelemenis von F i g. 2.

Die in F i g. 1 gezeigte Einheit umfaßt ein langgestrecktes elektrisch isolierendes Gehäuse 1, welches einen Kanal 2 bildet zur Aufnahme der Kante 3 (in Richtung des Pfeils/! in Fig. 1) einer gedruckten Schalttafel mit gedruckten Leitern 4. Das Gehäuse 1 bildet Taschen 5 (von denen nur zwei gezeigt sind), von welchen jede ein Kontaktelement 6 aus Federme-

tall aufweist. Jedes Kontaktelement 6 hat einen als Schleife ausgebildeten Kontaktfederabschnitt, dessen Bügel 7 von der Tasche 5, in welcher das Kontaktelement 6 angeordnet ist, nach oben gerichtet ist (Fig. 1). Jedes Kontaktelement 6 ist der Länge nach durch einen Schlitz 8 (Fig. 3) in zwei Teile von gleicher Breite geteilt zwischen den Punkten α und b in Fig. 1. Ein Arm 9 jeder Schleife, welche· in dem Kanal 2 liegt und sich .,itlang desselben erstreckt, hat vier gesonderte Kontcik'flächenabschnitte 10 bis

an 13 (Fig. 3), welche durch den Schlitz 8 und durch seitlich des Kanals 2 gebildete Einbuchtungen 14 gebildet werden. Weiterhin hat jeder Arm 9 einen freien Endabschnitt IS, welcher von den Kontaktflächenabschnitten 12 und 13 des Armes 9 seitlich versetzt ist. Der andere Arm 16 der Schleife hat eine auf den Kanal 2 zu gerichtete Einbuchtung 17, von der aus sich ein Teil 18 von dem Arm 9 aus nach unten divergierend erstreckt (Fig. 1), wobei der Abschnitt

18 einen einstückig mit ihm verbundenen elektrisehen Anschlußzapfen 19 aufweist, welcher in der

Nähe seiner Verbindungsstelle mit dem Abschnitt 18 Queransätze 20 aufweist.

Das Gehäuse 1 hat öffnungen 21, von denen jede an einem Ende in die Basis einer der Taschen 5 und am anderen Ende in die unte^re (Fig. 1) Fläche des Gehäuses 1 einmündet. Jede Tasche 5 hat eine Wand 22, welche sich an einer Seite des Kanals 2 parallel zu diesem erstreckt. Eine Wand 23. die sich parallel zu der Wand 22 und zentral in bezug auf den Kanal 2 erstreckt, hat eine obere (Fig. 1) Fläche 24, die für die Schalttafel 3 eine Anschlagfläche bildet.

Die in den Öffnungen 21 aufgenommenen Zapfen

19 haben Abschnitte 25, welche sich von der unteren (Fig. I) Wand des Gehäuses 1 erstrecken zur Verbindung mit elektrischen Zuführungsleitungen (nicht gezeigt), /. B. mittels Metallklammern oder dadurch, daß die Zuführungsleitungen um die Abschnitte 25 gewickelt werden. In dem vorliegenden Beispiel sind die Zapfen 19 in bezug auf die öffnungen 21 von etwas übergroßem Querschnitt.

Die Fig. 2 und 3 zeigen eines der Kontaktelemente 6 vor der Einführung in seine Tasche 5. Um jedes Kontaktelement 6 in das Gehäuse 1 einzusetzen, wird der Zapfen 19 des Elements 6 in eine der Öffnungen 21 hin.ingepreßt, indem die Ansätze 20 des Elements 6 mit einem (nicht gezeigten) Werkzeug ergriffen werden, um den Zapfen 19 in die öffnung 21 zu treiben, bis die Ansätze 20 des Kontaktelements 6 an einer (nicht gezeigten) Schulter in dem Gehäuse 21 anliegen, wodurch ein weiteres Einschieben des Zapfens 19 verhindert wird. Während der Zapfen 19 in die Öffnung 21 getrieben wird, wird die Schleife des Kontaktelemcnts 6 seitlich von dem Kanal 2 weggedrückt, so daß der Abschnitt 18 des Elements 6 die angrenzende Wand 22 freigibt und der Abschnitt 15 des Kontaktelements mit der Wand 23 in Kontakt kommt, wenn der Zapfen 19 festgeschlagen wird, wobei der Kamm der Einbuchtun» 17 die von dem Ka-

nal 2 entfernte Seite der Wand 22 berührt. Auf diese Weise ist das Kontaktelement zwischen den Wänden 22 und 23 und der seitlichen Außenseite IY der Wand der Öffnung 21 festgehalten. Die Kontaktflächenabschnitte 10 und 11 sind durch den Arm 16 vorgespannt, und die Kontaktflächenabschnitte 12 und 13 sind von den Armen 9 und 16 vorgespannt, wobei jeder Kontaktflächenabschnitt 10 bis 13 über seinen gesamten Bereich in im wesentlichen konstantem Ausmaß vorgespannt ist. Wenn also die Schalttafel 3 in den Kanal 2 eingeführt wurde, um mit der Fläche 24 Kontakt zu nehmen, sind die von den Kontaktflächenabschnitten 10 bis 13 gegen die Schalttafel 3 wirkenden Kontaktkräfte im wesentlichen gleich. Die Tatsache, daß die Kontaktflächenabschnitte 10 bis 13 sich im wesentlichen parallel zu der Einführrichtung der Schalttafel 3 erstrecken, und die Tatsache, daß sie im wesentlichen gleich vorgespannt sind, verringert die Abnützung auf der Plattierung der Kontaktflächenabschnitte, insoweit diese Abschnitte, wie allgemein üblich, mit einem elektrisch leitenden korrosionsfesten Überzug, z. B. Gold, plattiert sind, da der von den Kontaktflächenabschnitten 10 bis \2> gegen die Schalttafel 3 aufgebrachte Kontaktdruck über die Kontaktbereiche hinweg im wesentlichen konstant ist. Die gleichmäßige Verbindung zwischen den Kontaktflächenabf.chnitten 10 bis 13 und der Schalttafel 3, welche sich aus diesem gleichmäßigen Kontaktdruck ergibt, stellt sicher, daß die auf den Kontaktflächenabschnitten eventuell vorhandene Plattierung nur wenig angegriffen wird, selbst wenn die Anordnung bei ihrer Resonanzfret|iien/ vibriert. Ein Verschieben der Schalttafel 3 in bezug auf das Gehäuse infolge von Vibration bewirkt nur eine geringe relative Bewegung zwischen den Kontaktflächenabschnitten 10 bis 13 und der Schalttafel 3 in Anbetracht der Parallelität zwischen diesen Kontaktflächenabschnitten und der Schalttafel.

Die vorher beschriebene Vorspannung erlaubt es jedem Arm 9, in einem Abstand von der Mitte des

ίο Kanals 2 angeordnet zu sein, wobei dieser Abstand klein genug ist, um sicherzustellen, daß die Durchbiegung der Kontaktflächenabschnitte 10 bis 13 infolge des Einführens der Schalttafel 3 in den Kanal 2 klein ist relativ zu der statischen Kontaktkraft, welche von den Kontaktflächenabschnitten 10 bis 13 gegen die Schalttafel 3 in ihrer voll eingeführten Stellung aufgebracht wird.

Die gesamte Kontaktkraft-zu-Kontaktflächen-Durchbiegungskiirve des Kontaktelements steigt bei

ao Beginn der Einführung der Schalttafel 3 in den Kanal 2 scharf an und bleibt anschließend im wesentlichen konstant, selbst wo die Dicke der Schalttafel variiert.

Die Vorspannung der Kontaktflächenabschnitte

as und die Form der vorgenannten Kurve können verändert werden durch Veränderung der relativen Längen und Stellungen der Arme 9 und 16 in bezug auf den Zapfen 19.

Die Zapfen können mit dem Gehäuse auch anders als durch das oben beschriebene Einpressen verbunden werden.

Hierzu ! Biatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrische Verbindereinheit zur Verbindung einer elektrischen Zuführungsleitung mit einem gedruckten Leiter auf einer gedruckten Schaltungsplatte, mit einem Isoliergehäuse, welches einen Kanal zur Aufnahme einer Kante der in den Kanal einzuführenden gedruckten Schaltungsplatte aufweist, und mit einem in dem Gehäuse angeordneten federnden Kontaktelement, welches einen schleifenförmig ausgebildeten Kontaktfederteil aufweist, wobei die eine Seite der Schleife eine flache Kontaktfläche oder flache Kontaktflächen zum Angreifen an einer in den Kanal eingeführten Schaltungsplatte aufweist und diese Kontaktfläche oder Kontaktflächen im wesentlichen zur Einführrichtung der gedruckten Schalungsplatte parallel verläuft und der schleifenförmige Kontaktfederteil durch Angreifen des Kontaktelements an gegenüberliegenden Anlageflächen des Gehäuses vorgespannt ist und die Schleife einen effektiv konstanten Querschnitt aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der schleifenförmige Kontaktfederteil (9, 7, 18) in an sich bekannter Weise im wesentlichen U-förmig ausgebildet ist und eine der Anlageflächen durch eine Wand (22) gebildet wird, die sich zwischen de., zwei Seiten"(9 und 18) des schleifenförmigen Kontak'federt; ^:ls (9, 7, 18) befindet und an der diejenige Seite (18) des schleifenförmigen Kontaktfederteils ('., 7. 18) angreift, die der die Kontaktflächen (IO bis 13) aufweisenden Seite (9) des schleifenförmigen Kontaktfederteils gegenüberliegt, und daß das Angreifen des schleifenförmigen Kontaktfederteils (9, 7. 18) an der Wand (22) in der Nähe des Schleifenbogens (7) erfolgt, so daß die der Mündung des Kanals (2) tim nächsten liegenden Kontaktflächen (10. 11) durch diejenige Seite (18) des schleifen^förmigen Kontaktfederteils vorbelastet werden, die sich auf der den Kontaktflächen (10 bis 13) entgegengesetzten Seite der Wand (22) befindet, und die dem Kanalboden am nächsten liegenden Kontaktflächen (12. 13) durch beide Seiten (9 und 18) des schleifenförmigen Kontaktfederteils vorbelastet werden.

2. Verbindereinheit nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der schleifenförmige Konlaktfedcrteil (9. 7, 18) mit einer Einbuchtung (17) an der Wand (22) angreift.

3. Verbindcrcinheit nach Anspruch I oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (22) im Wesentlichen parallel zu den Kontaktflächen (10 bis 13) verläuft und sich von dem Boden des Katials (2) bis zu einer Stelle erstreckt, die im Inneren des Schleifenbogens (7) des Kontaktfederteils (9, 7, 18) liegt.

4. Vcrbindereinhcit nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Kontaktflächen aufweisende Seite (9) des sdilcifenförmigcn Kontaktfedertcils einen freien Endabschnitt (15) aufweist, der in Richtung zu der anderen Seite (18) des schleifenförmigen Kontaktfcderteils versetzt ist und an einer weiteren Wand (23) angreift, die sich in der Nähe des Bodens des Kanals (2) befindet, so daß der sclileiferiförmisc Kontaktfederteil /wischen der weiteren Wand (23) und der erstgenannten Wand (22) zusammengedrückt wird.

5. Verbindereinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diejenige Seite (18) des schleifenförmigen Kontaktfederteils, die der die Kontaktflächen (10 bis 13) aufweisenden Seite (9) gegenüberliegt, in der Richtung von einem an dem Basisteil des Gehäuses befestigten Anschlußzapfen (19) zu dem Schleifenbogen (7) des Kontaktfederteils zu den Kontaktflächen (10 bis 13) hin konvergiert.