DE2329426C3 - Elektrischer Verbinder und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Verbinder, bestehend aus einem langgestreckten Federkörper mit allgemein gleichförmigen Querschnitt, der quer zu seiner Längsrichtung elastisch verformbar ist und voneinander getrennte elektrisch leitende Pfade aufweist, die voneinander isoliert und im Abstand voneinander um den Federkörper herum angeordnet sind. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren eines solchen elektrischen Verbinders.

Es berteht ein steigender Bedarf nach lösbaren Verbindungen mit gedruckten Schaltungsplatten oder mit Substraten, die eine große Anzahl integrierter Schaltungen aufweisen und eine große Anzahl von in geringem Abstand voneinander befindlichen Anschlußstellen darbieten. Es ist von Wichtigkeit, daß derartige Schaltungsplatten oder Substrate für Wartungszwecke in einfacher Weise aus ihren Zwischenverbindungen innerhalb einer Großschaltung gelöst werden können. Herkömmliche Verbinder haben sich in bezug auf die Anpassung an die verlangten geringen Abmessungen und die kleinen Kontaktabstände als nicht zufriedenstellend erwiesen.

Ein bekannter elektrischer Verbinder der eingangs genannten Art (US-PS 3 638 163) besteht aus einem federnden zylindrischen Kunststoffkörper, auf dem in axialem Abstand voneinander ringförmige Leiterstreifen, z. B. aus goldplattierter Kupferfolie, angeordnet sind. Dieser Verbinder wird zwischen integrierten Schaltungsplatten unter Spannung angeordnet, so daß die genannten Leiterstreifen gegen die Leitbahnen der integrierten SchaltungsplaUen gedrückt werden und zur Verbindung von Leitbahnen der einen Schaltungsplatte mit Leitbahnen der anderen Schaltungsplatte dienen. Der Kontaktdruck wird dabei durch die elastisehe Verformung des zylindrischen Kunststoffkörpers geliefert.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen elektrischen Verbinder der eingangs genannten Art zu schaffen, der

zur Fertigung in kleinen Größen und mit kleinem Kontaktabstand besonders geeignet ist Außerdem ist Aufgabe der Erfindung, eine wirtschaftliche Herstellungsweise für einen derartigen Verbinder vorzusehen.

Ein elektrischer Verbinder der eingangs genannten Art ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß jeder Pfad einen allgemein C-förmig gewickelten Leitungsdraht aufweist, der sich nur um einen Teil des Außenumfangs des Federkörpers herum erstreckt und mit diesem verbunden ist, und daß frei liegende Oberflächenabschnitte der Drahtwicklungen ziuninde.t eine Reihe von Kontaktpunkten definieren, die sich entlang dem Federkörper und von diesem entfernt erstrecken.

Der erfindungsgemäße elektrische Verbinder ist durch einfache Wickelverfahren herstellbar, wobei durch Anordn, ng von dünnen Drähten in engem Abstand stabile Kontaktflächen mit sehr kleinem Kontaktabstand erzielbar sind.

Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß eine einlagi- ao ge Wicklung aus Leitungsdraht um den Federkörper so herumgewickelt wird, daß sie sich in Längsrichtung in engem Abstand voneinander liegenden Windungen erstreckt, daß die Windungen mit dem Federkörper verbunden werden und daß die Wicklung in Längsrichtung as des Federkörpers durchschnitten wird zwecks Trennung benachbarter Windungen, die die voneinander getrennten leitenden Pfade bilden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Darstellung eines elektrischen Verbinders,

F i g. 2 eine Endansicht des in F i g. 1 gezeigten Verbinders,

F i g. 3 eine perspektivische Teildarstellung einer gedruckten Schaltungsplattenanordnung mit einem elektrischen Verbinder gemäß den F i g. 1 und 2,

F i g. 4 eine» vergrößerten Teiltängsschnitt eines Teils des Verbinders der F i g. 1 und 2,

F i g. 5 eine perspektivische Teildarstellung eines Herstellungsstadiums eines Verbinders nach den F i g. 1 und 2,

F i g. 6 einen Schnitt eines Randverbinders für gedruckte Schaltungen mit elektrischen Verbindern nach F i g. 1 und 2,

F i g. 7 teilweise im Schnitt eine perspektivische Teildarstellung einer Verbinderblockanordnung, wobei die Erfindung Anwendung findet und

F i g. 8 eine Aufsicht auf einen Federkörper in entspanntem und verformten! Zustand, wobei diese Zustände während der Herstellung eines erfindungsgemäßen Verbinders auftreten.

Der Verbinder gemäß F i g. 1 weist einen rohrförmigen Federkörper 1 auf, dessen Querschnitt allgemein C-förmig ist und der eine sich in Längsrichtung erstrekkende offene Naht 2 hat, die durch elastische Verformung des Federkörpers geschlossen werden kann. Die irohrförmige Feder besteht aus Metall, könnte jedoch [auch aus elastischem Isoliermaterial bestehen; es könnte auch an Stelle der rohrförmigen Feder ein aus elaistomerem Isoliermaterial bestehender Körper vorgeseen sein. Eine Reihe paralleler Drähte 3 erstreckt sich [allgemein tangential von der Feder 1, und die Drähte laufen in gewölbte Abschnitte 4 aus, die um den Federkörper 1 herumverlaufen, mit diesem verbunden sind nd isoliert im Abstand voneinander liegen. Zweckmäligerweise sind die Drähte mit einer Lackisolation iso_; liert, und diametral gegenüberliegende Teile der gewölbten Abschnitte 4 sind an von dem Federkörper 1 entfernten Steilen von laolatio.nsmaterial befreit Das frei liegende blanke Metall wird mit einem Kontakünetall wie Gold oder Zinn bei 7 punktplattiert, so daß Reihen 5 von Kontaktpunkten 6 geschaffen werden. Wie F i g. 4 zeigt, legt das haftende Oberzugsmaterial die gewölbten Abschnitte in isolierendem Abstand voneinander fest und gestattet ein Durchbiegen der gewölbten Abschnitte 4 in Übereinstimmung mit einem Durchbiegen des rohrförmigen Federkörpers 1.

Gemäß F i g. 3 wird im Betrieb der Verbinder gemäß den F i g. 1 und 2 zwischen gegenüberliegenden Außenflächen benachbarter Schaltungsplatten 9 eingespannt, wobei der rohrförmige Federkörper 1 zwischen den Platten unter Druck durchgebogen wird. Gruppen von Kontaktpunkten 6 greifen an entsprechenden Kontakten der Schaltungsplatten an und bewirken die gewünschten Zwischenverbindungen zwischen der oberen und unteren Platte und mit Eingangs- oder Ausgangskreisen über die Zuleitungen 3.

Gemäß F i g. 5 werden zur Fertigung eines derartigen elektrischen Verbinders rohrförmige Federkörper 1 in geeigneter Weise federnd auf gegenüberliegende Enden eines Formkörpers 10 aufgesetzt, der dazu bestimmt ist, die Nähte 2 der Federkörper zu öffnen. Der Formkörper ist an gegenüberliegenden Seiten mit Längsnuten U versehen, die zum Zweck des Durchschneidens der Drähte in noch zu beschreibender Weise dienen. Die gewölbten Außenflächen der Federkörper werden mit Klebmittel überzogen (vgl. F i g. 4), und eine einlagige Drahtwicklung wird in einer Reihe von eng im Abstand voneinander liegenden Windungen um den Formkörper herum aufgewickelt. Nach dem Aushärten des Bindemittels werden die gewünschten Kontaktpunkte 6 (F i g. 4) mittels eines Abstreif- oder Abschleifverfahrens gereinigt, und die freigelegten Drahtabschnitte werden mit einem Kontaktmetall 8, beispielsweise Gold oder Zinn, punktplattiert. Die Drahtwicklung wird entlang den Nuten 11 durchschnitten zur Trennung der beiden Verbinder, die anschließend von dem Formkörper 10 entfernt werden.

Die Drahtenden 3 erstrecken sich von beiden Seiten der offenen Ntht 2 jedes Verbinders, und infolge der Expansion dieser Nähte während der Fertigung erstrecken sich bei Entspannung des Federkörpers die gewölbter. Abschnitte 4 der Drähte um mehr als einen Halbkreis herum. Die Kontaktreihen liegen in diesem Zustand zweckmißigerweise diametral entgegengesetzt. Die Drahtenden 3 können selektiv entfernt oder zu Bündeln zusammengefaßt gruppiert werden, je nach den gewünschten speziellen Schaltverbindungen.

Bei dem Randverbinder gemäß F i g. 6 ist ein Paar von Verbindern nach F i g. 1 und 2 an je einer Seite eines Schlitzes 12 in einem Gehäuse 13 positioniert Die Federkörper 1 sind so angeordnet, daß gewölbte Abschnitte in den Schlitz 12 ragen, wobei die Reihen von Kontaktpunkten 6 an entgegengesetzten Seiten einer gedruckten Schaltungsplatte 14 angreifen. Die Drahtenden 3 führen aus dem Gehäuse heraus und dienen der Verbindung mit Schaltkreisen.

Es ist zu beachten, daß die Fertigung des Verbinders durch spulenförmif es Aufwickeln normalerweise dazu führen wird, daß diametral gegenüberliegende Kontaktpunkte 6 eines Leiterabschnitts 4 um einen halben Wickelschritt versetzt sind. Wenn dünne Drähte in engem Wicklungsabstand verwendet werden und wenn beabsichtigt ist, daB ein« komplementäre Kontaktflä-

ehe einer gedruckten Schaltungsplatte an einer Vielzahl von Kontaktpunkten als Gruppe angreift, ist die Verschiebung um einen halben Wickelschritt nicht so wichtig.

In Fällen jedoch, wo die komplementäre gedruckte Schaltungsplatte oder Substratschaltung nur mit einem einzelnen Kontaktpunkt 6 Kontakt bilden soll, muß Vorsorge getroffen werden, um sicherzustellen, daß die jeweils richtigen Kontaktpunkte an diametral gegenüberliegenden Abschnitten des Verbinders ausgewählt werden. In solchen Fällen kann es wünschenswert sein, die gewölbten Abschnitte 4 in flachen Windungen zu wickeln oder nach dem Wickeln der Drahtspule Randabschnitte des C-förmigen Federkörpers, die an die offene Naht angrenzen, seitlich in entgegengesetzte Rieh- tungen zu verschieben, um die Windungen der Wicklung abzuflachen. Dies kann zweckmäßigerweise dadurch geschehen, daß der Federkftrper zuerst seitlich in Wickelrichtung belastet wird, um den Federkörper um einen Betrag elastisch zu verformen, der dem Wick- so lungsschritt entspricht, und nach dem Aufwickeln der Drahtwindungen und Verbindung der Windungen eine Entlastung des Federkörpers herbeizuführen, um die Windungen abzuflachen.

Bei der in Fig.7 gezeigten Ausfuhrungsform des Verbinders ist der Federkörper in einem Isoliergehäuse 15 enthalten, das aus identisch ausgebildeten Hälften 16, 17 besteht, die um den Federkörper 1 herum und ineinanderschnappen. Jede Gehäusehälfte 16, 17 weist nicht gezeigte Mittel auf zum Angreifen an Enden des Federkörpers 1 an jeder Seite der Naht, und diese Mittel sind so angeordnet, daß sie beim Ineinanderschnappen der beiden Gehäusehälften 16, 17 Randabschnitte des Federkörpers an jeder Seite der Naht seitlich relativ zueinander verschieben, um so die Windungen 4 der Drahtwicklung abzuflachen.

Jede Gehäusehälfte 16, 17 weist eine nutenförmige Ausnehmung 18,19 zur Aufnahme des Federkörpers 1 auf, und eine Mehrzahl von Durchgängen 20, 21 erstreckt sich quer zu der Ausnehmung und schneidet diese allgemein tangential zum Federkörper. Leitungsdrähte 22 werden in die Durchgänge eingeführt und in ihrer Lage durch federnden Druck des Federkörpers 1 festgespannt, wobei der Federkörper 1 eine mechanische Halterung und Kontaktdruck bewirkt. Eine derartige Anordnung findet Anwendung bei flachen flexiblen Kabeln oder Bandkabeln, und in diesem Fall ist an Stelle einer Mehrzahl von Durchgängen 22 ein Schlitz zur Aufnahme des Mehrleiterkabels vorgesehen.

F i g. 8 zeigt einen C-förmigen Federkörper 1, wobei in strichpunktierten Linien Γ gezeigt ist, wie der Federkörper vor dem Aufwickeln der Drahtwindungen durch seitliche Verschiebung an entgegengesetzten Seiten der Naht elastisch verformt werden kann, so daß bei anschließender Entlastung die wendeiförmigen Drahtwindungen abgeflacht werden. Es ist zu beachten, daC die strichpunktiert dargestellte Position eine aus einei Windung bestehende Wendel gleicher Steigung unc Richtung wie die Windung der Drahtwickiung darstellt,

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

1. Patentansprüche:

   L Elektrischer Verbinder, bestehend aus einem langgestreckten Fedeikörper mit allgemein gleichförmigem Querschnitt, der quer zu seiner Längsrichtung elastisch verformbar ist und voneinander getrennte elektrisch leitende Pfade aufweist, die voneinander isoliert und im Abstand voneinander um den Federkörper herum angeordnet sind, d a durch gekennzeichnet, daß jeder Pfad einen allgemein C-förmig gewickelten Leitungsdraht (4) (F i g. 2) aufweist, der sich nur um einen Teil des Außenumfangs des Federkörpers (I) herum erstreckt und mit diesem verbunden ist, und daß frei liegende Oberflächenabschnitte (5) der Drahtwicklungen zumindest eine Reihe von Kontaktpunkten (5, 6) definieren, die sich entlang dem Federkörper (1) und von diesem entfernt erstrecken.
2. 2. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht (3) jeder C-fötmigen Windung (4) zumindest eines der Enden der C-Form sich als Zuleitung frei von dem Federkörper (1) weg erstreckt.
3. 3. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die C-förmigen Windlungsabschnitte (4) um mehr als die Hälfte des Außenumfangs des Federkörpers (1) herum erstrekken und diametral entgegengesetzte Reihen von Kontaktpunkten (5, 6) aufweisen, die sich in Längsrichtung des Federkörpers (1) erstrecken.
4. 4. Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Federkörper (1) aus elastomerem Isoliermaterial geformt ist.
5. 5. Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Federkörper (1) rohrförmig ausgebildet ist und C-förmigen Querschnitt hat (F i g. 1 und 2).
6. 6. Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtwindungsabschnitte (4) aus isoliertem Leitungsdraht (F i g. 4) bestehen, von dem die Isolation an von dem Federkörper (1) entfernt liegenden Oberflächennbschnitten (6) entfernt ist, to daß zumindest eine Reihe von Kontaktpunkten (6, 7) definiert ist, die sich in Längsrichtung des Federkörpers (1) erstreckt.
7. 7. Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Verbinders, bestehend aus einem langgestreckten Federkörper mit allgemein gleichförmigem Querschnitt, der quer zu seiner Länge elastisch verformbar ist und voneinander getrennte elektrisch leitende Pfade aufweist, die voneinander isoliert und im Abstand voneinander um den Federkörper herum angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine einlagige Wicklung aus Leitungsdraht (3, 4) um den Federkörper (1) so herumgewickelt wird, daß sie sich in Längsrichtung in eng im Abstand voneinander liegenden Windungen (4) erstreckt, daß die Windungen (4) mit dem Federkörper (1) verbunden werden und daß die Wicklung in Längsrichtung des Federkörpers (1) durchschnitten wird zwecks Trennung benachbarter Windungen (4), die die voneinander getrennten leitenden Pfade bilden.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Federkörper (1) ursprünglich neben einem Formkörper (10) angeordnet wird, der sich in Längsrichtung zu dem Federkörper und seitlich von diesem hervorstehend erstreckt, daß die Wicklung in Windungen um beide Körper (1, 10) herumgeführt wird und daß die Wicklung in ihrer Längsrichtung an um den Formkörper (10) herumführenden Windungsabschnitten durchschnitten wird und daß der Formkörper (10) entfernt wird und Drahtabschnitte (3) sich von einem oder beiden Enden jeder der durchtrennten Windungpjl (4) erstrecken.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aufwickeln der Wicklung der Federkörper in Windungsrichtung der Wicklung verformt wird und in diesem Zustand bis nach dem Durchschneiden der Wicklung gehalten wird, woraufhin eine Entlastung der Verformungskraft stattfindet und die Windungen (4) der Wicklung abgeflacht werden.
10. 10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Federkörper (1) vor dem Aufwikkeln der Wicklung zwecks Vergrößerung seines Umfangsquerschnitts elastisch verformt wird, so daß an dem Federkörper (1) anliegende Abschnitte (4) der Wicklungswindungen sich um mehr als die Hälfte des entspannten Außenumfangs des Federkörpers herum erstrecken.