DE3401428A1

DE3401428A1 - Einrichtung zur loesbaren verbindung einer schaltungsplatte

Info

Publication number: DE3401428A1
Application number: DE19843401428
Authority: DE
Inventors: Lennart Borge Milford N.H. Johnson
Original assignee: Teradyne Inc
Current assignee: Teradyne Inc
Priority date: 1983-03-07
Filing date: 1984-01-17
Publication date: 1984-09-13
Also published as: JPS59165387A; SE8401205L; GB2136639B; SE8401205D0; FR2542508A1; GB8403147D0; US4538866A; SE453032B; CA1215150A; GB2136639A; FR2542508B1

Description

Einrichtung zur lösbaren Verbindung einer Schaltungsplatte

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es gibt Trägerplatten in Form gedruckter Schaltungsplatten oder Metallplatten, auf deren Oberseite nachfolgend als Steckkarten bezeichnete gedruckte "Tochter"-Schaltungsplatten senkrecht zur Ebene der Trägerplatte leicht lösbar und entfernbar befestigt sind. Zur elektrischen Verbindung der Steckkarten mit anderen Steckkarten, der Trägerplatte und weiteren Schaltungsteilen können nahe den Rändern der Steckkarten metallisierte Oberflächenbereiche vorgesehen sein und die Steckkarten zwischen die Kontaktfinger von Federkontakten eingesteckt werden, die auf der Trägerplatte befestigt sind.

Auch besteht die Möglichkeit, mit Hilfe von Stift- und Buchsenkontakten eine elektrisch leitende Verbindung
zu den Steckkarten herzustellen. Für eine zuverlässige elektrische Verbindung zwischen den Steckkarten und der Trägerplatte werden im allgemeinen Kontaktkräfte von

etwa 0,5 bis 1 N (50 bis 100 g) benötigt, wofür bei
Verwendung üblicher Kontaktelemente entsprechende
Einsteckkräfte von etwa 0,85 bis 1,15 N aufgewendet
werden müssen. Wenn sich 300 bis 500 Kontakte auf einer Steckkarte befinden, so kann die Gesamtkraft beim Einstecken 500 N (50 kg) übersteigen.

Es gibt bereits Systeme, bei denen das Einstecken mit niedrigeren Kräften erfolgt und die Kontaktkräfte erst nachträglich erhöht werden, indem während des Einsetzens der Steckkarten die Trägerplattenkontakte, die an den Steckkartenkontakten angreifen, mit Hilfe von

Steuefnocken geöffnet oder abgerückt werden.

Ganz allgemein gesagt wird mit der Erfindung ein Steckkartenanschluß geschaffen, bei dem Einrichtungen vorgesehen sind, mit denen zwischen den Anschlußkontakten der Steckkarte und den Kontakten auf der Trägerplatte eine in Querverschieberichtung wirkende Kraft aufgebracht wird, ohne daß die Kontakte selbst dabei erfaßt werden. Die Steckkarte kann auf diese Weise mit sehr geringer Einsteckkraft auf der Trägerplatte befestigt werden; es ergeben sich hohe Normalkräfte zwischen den Steckkartenanschlußkontakten und den Kontakten auf der Trägerplatte, nachdem die Querverschiebekraft wirksam geworden ist, und wegen des sehr einfachen Aufbaus des Mechanismus kann auf kleiner Fläche eine große Anzahl von Kontakten untergebracht werden.

Bei einigen bevorzugten Ausführungsformen weisen die Einrichtungen oder Mittel zum Aufbringen der Querverschiebekraft eine verschiebbare Steuernockenplatte auf, die die Steckkartenanschlußkontakte in einer Richtung parallel zur Trägerplatte bewegt. Am Steckanschluß sind einer oder mehrere Führungsstifte vorgesehen, die in Löcher der Trägerplatte einzustecken sind. Die Steuernockenplatte bewegt frei vorstehende Enden der Steckkartenkontakte vor dem Aufstecken der Steckkarte auf die Trägerplatte, und die freien Enden werden dann wieder freigegeben, so daß sie an den Trägerplattenkontakten mit Federkraft anliegen. Die freien Enden haben bei der Herstellung eine Federvorspannung erhalten, und die Trägerplattenkontakte sind mit einem leitenden Belag versehene Durchgangslöcher der Trägerplatte.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Mittel, mit denen eine Querschiebekraft ausgeübt wird, ist ein

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Steuernocken oder eine Steuernockenleiste, durch die
der Steckanschluß gegenüber der Trägerplatte verschoben wird, nachdem er auf der Trägerplatte angebracht worden ist.

Die Erfindung wird in ihren Einzelheiten nachfolgend
anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der
Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine teils aufgebrochene Seitenansicht einer
Einrichtung zum lösbaren Aufsetzen einer gedruckten Schaltungskarte auf einer Trägerplatte ;

Fig. 2 eine Ansicht derselben Vorrichtung in Schnittdarstellung gemäß Linie 2-2 in Fig. 1;

Fig. 3 bis 5 Ausschnittsdarstellungen des vertikalen

Schnittes gemäß Fig. 1 in vergrößertem Maßstab zur Erläuterung des Vorgangs beim Aufstecken
der Steckkarte und beim Herstellen des endgültigen Kontaktanschlusses.

In der Fig. 1 sind eine Trägerplatte 10, eine Steckkarte 1 2 und ein Steckanschluß 14 der Steckkarte mit zahlreichen Steckkartenkontakten 16 dargestellt. Die Trägerplatte 10 ist zwischen 1,5 und 4,5 mm stark und mit

zahlreichen Löchern 18 (1 mm Durchmesser) ausgestattet, die in ihrer Bohrung goldplattiert sind, so daß sie die Kontaktanschlüsse 20 der Trägerplatte darstellen. Sie
weist außerdem größere Löcher 22 zur Aufnahme von Führungsstiften 24 des Steckkartensteckanschlusses 14 auf.

Die oberen Enden der Kontaktstifte 16 sind mit Metallisierungen auf der Steckkarte 12 verlötet, so daß sie
leitend mit auf der Steckkarte angebrachten Bauelementen

in Verbindung stehen. Die freien Enden 25 der Steckkartenkontakte 16 treten nach unten aus dem Steckanschluß 14 hervor und sind so angeordnet, daß sie in zugehörige Löcher 18 in der Trägerplatte 10 hineinpassen. Eine Steuernockenplatte oder Verschiebplatte 26 von 1,5 mm Stärke und aus hoch zugfestem Mineralfasermaterial (Kevlar oder Graphitfaser) in Epoxydharz ist in einer Schiebebahn 28 des Steckanschlusses 14 begrenzt verschiebbar und darin gehaltert und besitzt zahlreiche Öffnungen 30 (1,3 bis 1,5 mm Durchmesser), durch die die Enden 25 der Kontaktstifte 16 hindurchtreten. An einem Steuernockenkörper 32 ist eine Stellwelle 34 mit Vierkantkopf 36 befestigt, die nach oben aus dem Steckanschluß 14 heraustreten. Ein Steuernockenkörper 38 ist als Steuerexzenter auf der Welle 40 befestigt und liegt an den Seitenwänden eines Loches 42 der Schiebesteuerplatte 26 an, so daß diese beim Verdrehen der Nocken-Steuereinrichtung 32 horizontal verschoben wird. In den Fig. 3 bis 5 ist zu erkennen, daß die freien Enden 25 der Kontaktstifte 16 in einer Aussparung 44 eines aus Plastik hergestellten Steckanschlußkörpers 46 bewegbar sind. Das Plastikmaterial besteht aus kriechfestem, hoch zugfestem Polyacetylensulfid, das von der Firma Phillips Petroleum unter der Bezeichnung Ryton im Handel ist. Der Kontaktstift 16 hat einen Querschnitt von 1,8 χ 1 mm. Das freie Ende 25 ist 1,25 mm lang und auf seiner Kontaktfläche 48 goldplattiert. Er ist, bevor er fest im Steckanschlußkörper 46 eingesetzt wird, vorgebogen, so daß er sich federnd gegen eine Wand 47 der Aussparung 44 anlegt. In der Fig. 3 ist ein Kontaktstift gestrichelt in einer Lage angedeutet, die sein freies Ende 25 in entspannter Lage einnehmen würde, wenn die Wand 47 der Aussparung 44 nicht vorhanden wäre. Die Aussparung 44 ist am Boden etwa 1,1 mm breit.

Wenn eine Steckkarte 12 auf eine Trägerplatte 10 aufgesetzt werden soll, befindet sich die Stellnockenschiebeplatte 26 zunächst in ihrer am weitesten links liegenden Position gemäß Fig. 3. Dabei liegen die freien Enden 25 mit etwa 30 g Andrückkraft an der Seitenwand 47 an, was auf ihre innere Vorspannung zurückzuführen ist.

^q Die freien Kontaktstiftenden 25 werden dann durch Verdrehen des Exzenternockenkörpers 38 über den Vierkantkopf 36 noch stärker gegen ihre Federspannung gebogen, da dadurch die Platte 26 nach rechts in die in Fig. 4 ge zeigte Position geschoben wird. Die Führungsstifte 24

^g werden dann in die Löcher 22 eingesteckt, so daß die freien Enden 25 genau mit den Löchern 18 fluchten und sie nun mit ganz geringer Einsteckkraft in diese Löcher eingesetzt werden können.

2Q Anschließend wird der Vierkantkopf 36 erneut verdreht, so daß die Verschiebeplatte 26 sich nach links in die Position der Fig. 5 verschiebt und damit die goldplattierten Flächenbereiche 48 an den Berührungsflächen 20 der Trägerplatte 10 zur Anlage kommen. Bei dieser Stel-

2g lung drücken die freien Enden 25 gegen die linksseitigen Innenwände der Löcher 18 und die Führungsstifte 24 gegen die rechtsseitigen Innenwände der Löcher 22. Da die Kontakte 16 sämtlich eine Federvorspannung aufweisen, lassen sich bei kleinen Bewegungen der Schieberplatte 26

QQ hohe Normalkräfte erzielen.

Bei Kenntnis der Erfindung stehen dem Fachmann ohne weiteres gewisse Abwandlungen frei. So können z.B. anstelle der plattierten Durchgangslöcher 18 in der Trägerplatte gj- aus den Löchern nach oben vorstehende Kontakte verwendet werden, an denen die federnden Enden der Kontaktstifte 16 dann zur Anlage kommen. Auch ist es möglich, daß der

Exzenterkörper 38 nicht an der Schieberplatte 26 angreift, sondern in ein Loch in der Trägerplatte 10 eingreift und diese gegenüber dem Steckanschluß 14 verschiebt, nachdem die Kontaktstiftenden in Löcher der Trägerplatte eingesteckt worden sind.

Claims

Patentansprüche

■1 . Einrichtung zur lösbaren Verbindung einer insbesondere "^gedruckten Schaltungsplatte mit einer Trägerplatte, wobei die Trägerplatte eine Anzahl von Kontaktelementen aufweist, die durch die Trägerplatte führenden Kontaktlöchern zugeordnet sind, während der Verbindungsteil der Schaltungsplatte eine Anzahl von Kontaktelementen trägt, die mit auf der Schaltungsplatte befindlichen Bauelementen elektrisch verbundene erste Bereiche und mit jeweils entsprechenden Kontaktelementen der Trägerplatte in Verbindung bringbare zweite Bereiche hat,
dadurch gekennzeichnet ,

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daß der Verbindungsteil (14) der Schaltungsplatte

(12) mit einer Vorrichtung (26, 38) versehen ist, mit der zwischen dem Verbindungsteil (14) und der Trägerplatte (10) eine durch die zweiten Bereiche

(48) und die Kontaktelemente (20) der Trägerplatte (10) hindurch übertragene Translationskraft ausübbar ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Bereiche mit elektrischen Bauelementen auf der Schaltungsplatte (12) verbundene Enden der Kontaktelemente (16) der Schaltungsplatte (12) und die zweiten Bereiche von dem Verbindungsteil (14) abstehende freie Enden (25) sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckkarte Führungsmittel (24) aufweist, mit denen der Verbindungsteil (14) in eine Befestigungsstellung auf der Trägerplatte (10) geführt wird, bei der die freien Enden (25) an entsprechende Kontaktelemente (20) der Trägerplatte (10) angrenzen.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Aufbringen einer Translationskraft durch eine Nocken- oder Steuerplatte (26) gebildet ist, die in dem Verbindungsteil (14) verschiebbar gehaltert ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsmittel durch Führungsstifte (24) am Verbindungsteil (14) gebildet ist, die in Löcher (22) der Trägerplatte (10) einsetzbar sind.
6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente der Trägerplatte (10) auf der Innenseite ihrer Kontaktlöcher (18) metallisierte Bereiche (20) sind, und daß die Nocken- oder Steuerplatte (26) die freien Enden (25) der Kontaktelemente (16) der Schaltungsplatte (12) vor ihrem Einsetzen in die Kontaktlöcher (18) ausbiegt und diese Kontaktelemente (16) sich nach dem Einsetzen federnd gegen die Trägerplattenkontaktelemente (20) bewegen läßt.
7. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente (16) der Schaltungsplatte (12) zur Vorspannung bei der Herstellung gebogen sind.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Ausüben einer Translationskraft einen Steuernocken (38) aufweist, der sich mit einem einer Schraubenmutter entsprechenden zugänglichen Teil (36) zur Betätigung der Nocken- oder Steuerplatte (26) über den Verbindungsteil (14) der Schaltungsplatte (12) erhebt.
9. Steckanschluß nach einem der Ansprüche 5-8, gekennzeichnet durch mehrere Führungsstifte (24) .
10. Steckanschluß nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente der Trägerplatte (10) durch vorspringende Kontaktstücke gebildet sind, die in die Kontaktlöcher (18) eingesetzt sind und sich über die Trägerplatte (10) erheben.

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11. Steckanschluß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Herbeiführung einer■Translationskraft einen Steuernocken aufweist, der den Verbindungsteil der Schaltungs-

5 platte (12) gegenüber der Trägerplatte (10) verschiebt.
12. Steckanschluß nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuernocken mit einem zugäng-10 liehen Mutterkopf ausgestattet ist.