DE2939447A1 - ELECTRICAL CONNECTORS FOR PRINTED CIRCUITS - Google Patents
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Description
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Elektrische Steckverbinder für gedruckte LeiterplattenElectrical connectors for printed circuit boards
Die Erfindung betrifft elektrische Steckverbinder. Vor allem betrifft die Erfindung einen elektrischen Steckverbinder zum steckbaren Zusammenschalten zweier gedruckter Leiterplatten oder für einen Anschluß anderer Schaltungen an die gedruckte Leiterplatte mit einem leicht steckbaren Steckverbinder, der nur geringe Steckkräfte erfordert.The invention relates to electrical connectors. Mainly concerns the invention an electrical connector for pluggable interconnection of two printed circuit boards or for a connection of other circuits to the printed circuit board with an easily pluggable connector that has only low insertion forces requires.
Gedruckte Leiterplatten sind allgemein bekannt, welche mehrere elektrische Bauteile umfassen, die auf einer dünnen ebenen Folie aus Isoliermaterial montiert sind. Eine verkupferte oder dünne leitende Schicht ist auf das Isoliermaterial an ausgewählten Stellen aufgetragen, um eine Beschaltung in richtiger Anordnung zwischen den einzelnen Bauteilen auf der Platte herzustellen.Printed circuit boards are well known which comprise several electrical components mounted on a thin flat sheet are made of insulating material. A copper-plated or thin conductive layer is on the insulating material in selected places applied in order to produce a circuit in the correct arrangement between the individual components on the plate.
Häufig soll eine elektrische Verbindung zwischen benachbarten Platten oder ein "Außenanschluß" hergestellt werden. Diese Verbindungen müssen schnell und leicht zu machen sein und müssen zerstörungsfrei für den Ersatz einer Platine bei Ausfall der elektrischen Bauteile oder der Beschaltung zu unterbrechen sein. Bei vielen Anwendungen müssen die Außenanschlüsse auch einen niedrigen elektrischen übergangswiderstand und minimale Steckkräfte für die Montage aufweisen.Often an electrical connection between adjacent plates or an "external connection" is to be established. These connections must be quick and easy to make and must be non-destructive for the replacement of a circuit board in the event of a failure electrical components or the circuitry must be interrupted. In many applications, the external connections must also have a low electrical contact resistance and minimal insertion force for assembly.
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Zwischen den Leiterplatten oder Platinen können elektrische Drähte verwendet werden, doch sollen sie im allgemeinen nicht fest verdrahtet sein. Die Montage solcher Drähte ist auch kostspielig und außerdem sind diese Drähte schadensanfällig.Electrical wires can be placed between the printed circuit boards or circuit boards may be used, but they are generally not intended to be hard-wired. The assembly of such wires is also costly and in addition, these wires are prone to damage.
Die Leiterplatten sind häufig mit SpezialSteckverbindern versehen, welche mit einer Kontaktdose zusammenpassen, die mit der Dose von anderen Platinen verdrahtet sein kann. Die Verdrahtung zwischen Dosen ist xitraubend und fest, und es können erhebliche Steckkräfte beim Einführen der Leiterplatte in die Dosen auftreten.The circuit boards are often provided with special connectors, which mate with a contact socket that can be wired to the socket of other boards. The wiring between Sockets is cumbersome and tight, and there can be considerable insertion force occur when inserting the circuit board into the cans.
Somit weisen die bisher bekannten Vorrichtungen zur Verbindung von gedruckten Leiterplatten erhebliche Einschränkungen und Nachteile auf.Thus, the previously known devices for the connection of printed circuit boards have significant limitations and disadvantages.
Die Erfindung beseitigt diese Einschränkungen und Nachteile der früheren Vorrichtungen durch einen einfachen, billigen Steckverbinder für gedruckte Leiterplatten, für den nur geringe Steckkräfte erforderlich sind.The invention overcomes these limitations and disadvantages of the earlier devices by a simple, cheap connector for printed circuit boards, for which only low insertion forces required are.
Die Erfindung kann auch vorteilhafterweise für einen "Außenanschluß" von anderen elektrischen Bauteilen verwendet werden.The invention can also advantageously be used for an "external connection" used by other electrical components.
Der erfindungsgemäße Steckverbinder ermöglicht eine schnelle Trennung zweier gedruckter Leiterplatten, ura den Ersatz einer Platine zu ermöglichen. Der erfindungsgemäße Steckverbinder erlaubt es, die Ersatzplatine leicht und schnell zuzuschalten.The connector according to the invention enables a quick separation of two printed circuit boards, ura the replacement of one Enable circuit board. The connector according to the invention allows the replacement circuit board to be switched on easily and quickly.
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Der erfindungsgemäße Steckverbinder besitzt die Vorteile eines niedrigen übergangswiderStandes und niedriger Steckkräfte, die für viele Anwendungen gewünscht sind.The connector according to the invention has the advantages of low transition resistance and low insertion forces, which are desired for many applications.
Die Erfindung ist nachstehend näher erläutert. Alle in der Beschreibung enthaltenen Merkmale und Maßnahmen können von erfindungswesentlicher Bedeutung sein. Die Zeichnungen zeigen:The invention is explained in more detail below. All in the description Features and measures contained therein can be essential to the invention. The drawings show:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht von Teilen zweier gedruckter Leiterplatten mit den erfindungsgemäßen Steckverbindern vor dem Zusammenstecken der beiden Platinen;Fig. 1 is a perspective view of parts of two printed circuit boards with the connectors according to the invention before putting the two boards together;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der gedruckten Leiterplatten und der Steckverbinder der Fig. 1 nach der Montage und dem Zusammenstecken der Kontakte;FIG. 2 is a perspective view of the printed circuit boards and connectors of FIG. 1 after FIG Assembly and mating of contacts;
Fig. 3 einen Querschnitt durch einen der Kontakte des erfindungsgemäßen Steckverbinders;Fig. 3 shows a cross section through one of the contacts of the invention Connector;
Fig. 4 einen Querschnitt durch den anderen Kongakt des erfindungsgemäßen Steckverbinders;Fig. 4 shows a cross section through the other cone of the invention Connector;
Fig. 5 einen Querschnitt durch die erfindungsgemäßen zusammengesteckten Kontakte und einen Teil der gedruckten Leiterplatte; Fig. 5 shows a cross section through the plugged together according to the invention Contacts and part of the printed circuit board;
Fig. 6 einen Querschnitt durch einen Kontakt der Fig.5 längs der Linie VI-VI in Pfeilrichtung.FIG. 6 shows a longitudinal cross section through a contact of FIG the line VI-VI in the direction of the arrow.
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Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer ersten kleineren gedruckten Leiterplatte 100 und einer größeren gedruckten Leiterplatte 2OO. Verbindungselemente (Kontakte) 3OO, 4OO sind auf den jeweiligen Platinen 100, 200 an entsprechender Stelle montiert. Eine zweite Gruppe von Kontakten 5OO, 6OO sind jeweils auf den Leiterplatten 10O, 2OO an derer entsprechender Stelle montiert. Die gedruckten Leiterplatten (z.B. Platte 10O) sind allgemein bekannt und bestehen vorzugsweise aus einer Folie von dünnem, steifem Isolierstoff mit einer Beschichtung oder einer dünnen Folie aus leitendem Material 110 (meist Kupfer), das an ausgewählten Stellen auf den Isolierkörper aufgebracht ist. Der leitende Werkstoff 11O bildet Strompfade zwischen den Anschlüssen oder Klemmen elektrischer Bauteile 120, 13O und integrierten Schaltungen 140, die in Löchern oder Buchsen auf der Platine 1OO befestigt sind.1 is a perspective view of a first smaller printed circuit board 100 and a larger printed circuit board 200. Connecting elements (contacts) 3OO, 4OO are on the respective boards 100, 200 mounted at the appropriate point. A second group of contacts 5OO, 6OO are each on the Printed circuit boards 10O, 2OO mounted at their corresponding point. The printed circuit boards (e.g. board 10O) are well known and preferably consist of a film of thin, rigid insulating material with a coating or a thin film of conductive material 110 (usually copper), which is applied to the insulating body at selected points. The conductive material 110 forms current paths between the connections or terminals of electrical components 120, 130 and integrated circuits 140 that are inserted into holes or sockets on the board 100 are attached.
Die gedruckte Leiterplatte 2OO ist nach Aufbau und Bauteilinhalt wie die Platte 1OO aufgelegt, kann jedoch größer sein. Mindestens eine der Platinen ist an einer Außenstruktur wie einen Rahmen oder einer Grundplatte befestigt.The printed circuit board 2OO is placed like the board 1OO in terms of structure and component content, but it can be larger. At least one of the boards is on an outdoor structure like one Frame or a base plate attached.
Die Kontakte 3OO, 5OO sind vorzugsweise nach dem Muster der Fig.3, die sie im Querschnitt zeigt,ausgebildet. Sie werden anhand der Fig. 3 näher beschrieben. Der Kontakt 3OO hat ein Gehäuse 310 mit einem vorderen eteckbaren Ende 320, das von der Platine 1OO (in dieser Ansicht) nach unten ragt, sowie ein hinteres Anschlußende 33O, das über die Platine 100 hinausragt und in dieser Ansicht teilweise sichtbar ist. -7-The contacts 3OO, 5OO are preferably according to the pattern of Figure 3, which it shows in cross section, formed. You will be based on the Fig. 3 described in more detail. The contact 3OO has a housing 310 with a front pluggable end 320 which is attached to the circuit board 1OO (in this view) protrudes downward, as well as a rear connection end 33O, which protrudes beyond the circuit board 100 and in this view is partially visible. -7-
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Die Kontakte 400, 600 sind vorzugsweise nach Art des Querschnittes der Fig. 4 gestaltet und werden anhand der Beschreibung der Fig. 4 näher erläutert. Der Kontakt 4OO besitzt ein Gehäuse 41O mit einem vorderen Steckende 420, das in dieser Ansicht vonder Platine 200 aus nach oben ragt. Ein hinteres Anschlußende des Kontaktes 4OO ist vorhanden, jedoch nicht in Fig. 4 gezeigt.The contacts 400, 600 are preferably designed in the manner of the cross section of FIG. 4 and are explained in more detail with reference to the description of FIG. 4. The contact 4OO has a Housing 41O with a front plug end 420 which protrudes upwards from the circuit board 200 in this view. A rear connection end of the contact 4OO is present, but not in Fig. 4 shown.
Fig. 2 zeigt die montierten Leiterplatten 1OO, 200 mit den zusammengesteckten Kontakten 3OO, 4OO und 5OO, 6OO. Der Kontakt 3OO ist steckbar mit dem Kontakt 400, und der Kontakt 5OO steckbar mit dem Kontakt 600 verbunden. Die Zahl der Steckkontakte wird durch die Bedingungen der Schaltung bestimmt und kann größer sein als die beiden hier als Beispiel gezeigten Kontaktsätze. Vorzugsweise wird eine einheitliche Größe für die Steckkontaktpaare (z.B. bilden die Kontakte 300, 400 ein Steckkontaktpaar) verwendet, um einen gleichmäßigen Abstand zwischen den Platinen zu erhalten und ein richtiges Zusammenführen der einzelnen zu steckenden Kontaktpaare zu ermöglichen. Die einzelnen Steckkontaktpaare sind über die Platinen verteilt, um das Gewicht, das die Kontakte tragen zu verteilen, gleich ob es je nach Anwendung erheblich ist oder nicht.2 shows the assembled printed circuit boards 1OO, 200 with the contacts 3OO, 4OO and 5OO, 6OO plugged together. The contact 3OO is pluggably connected to contact 400, and contact 5OO is pluggably connected to contact 600. The number of plug contacts is determined by the conditions of the circuit and can be larger than the two contact sets shown here as an example. Preferably, a uniform size is used for the plug contact pairs (e.g. contacts 300, 400 form a plug contact pair) in order to ensure an even spacing between the To obtain circuit boards and to enable correct merging of the individual contact pairs to be plugged in. The single ones Pairs of plug contacts are distributed across the boards to distribute the weight the contacts carry, regardless of whether it is significant or not depending on the application.
Fig. 3 zeigt einen Querschnitts des Kontakts 3OO. Der Kontakt umfaßt ein Gehäuse 310 mit einem vorderen Steckende 320 und einem hinteren Ende 330. Das hintere Ende 330 kann einstückig mit dem Gehäuse 31O ausgeformt sein, es kann jedoch auch ein eigener3 shows a cross section of the contact 300. The contact includes a housing 310 having a male front end 320 and a rear end 330. The rear end 330 can be formed in one piece with the housing 31O, but it can also have its own
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Schaft sein. In jedem Fall besitzt das hintere Ende 330 eine Rundspitze 332 sowie einen Schaft 334, welche zusammen näher sind als die Dicke der Platine, in welcher sie verbunden sind. Vor dem Schaft 334 ist ein ringförmiger Absatz 336, der nach hinten gekehrt ist und den Schaft 3 34 umgbit.Be shaft. In each case, the rear end 330 has a round tip 332 and a shaft 334, which together are closer than the thickness of the board in which they are connected. In front of the shaft 334 is an annular shoulder 336 which faces backwards is and umgbit the shaft 3 34.
Vom vorderen Ende 320 aus ragt eine Ausnehmung 312 nach hinten; sie umfaßt einen nach vorne gekehrten ringförmigen Innenabsatz 314 wie einen hinteren Anschlag 316.A recess 312 protrudes rearward from the front end 320; it includes a forwardly facing annular inner shoulder 314 such as a rear stop 316.
Mehrere axial fluchtende Drähte 3 50 sind in der Ausnehmung 312 montiert und erstrecken sich vom hinteren Anschlag 316 aus nach vorne. Die Drähte werden von einem umbördelten oder gestauchten Endteil 360 des Gehäuses gehalten. Diese Drähte und ihre Befestigung werden näher in der US-Patentschrift 3 725 844 beschrieben. A plurality of axially aligned wires 350 are mounted in recess 312 and extend from rear stop 316 in front. The wires are held in place by a crimped or upset end portion 360 of the housing. These wires and their attachment are described in more detail in U.S. Patent 3,725,844.
Fig. 4 zeigt einen Querschnitt des Kontaktes 400 mit dem Gehäuse 410 und dem vorderen Steckende 420. Das Gehäuse 410 endet in einer Rückseite und einem hinteren Ende 4 30, das flach abgeschlossen ist (432), jedoch ein rundes Anschlußende wie das runde Ende 322 des Kontaktes 3OG der Fig. 3 haben kann.4 shows a cross section of the contact 400 with the housing 410 and the front plug end 420. The housing 410 ends in a rear and a rear end 4 30, which is closed flat (432), but a round connection end like the round end 322 of the contact 3OG of FIG. 3 may have.
Das Hinterende 4 30 des Kontaktes 400 weist einen Schaft 4 34 sowie einen ringförmigen, nach hinten gekehrten Absatz 436 auf. Eine Muffe 44O ist über das Gehäuse 41O geschoben xmd ragt von dem nach vorne gekehrten Absatz 412 aus nach\orne. Die Muffe umfaßt ein umbördeltes Vorderende 442, das zusätzlich versteiftThe rear end 4 30 of the contact 400 has a shaft 4 34 as well an annular, rearward facing shoulder 436. A sleeve 44O is pushed over the housing 41O xmd protrudes from it the forward-facing paragraph 412 from \ orne. The socket includes a beaded front end 442 which provides additional stiffening
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ist, um mindestens einen Teil des Gewichtes der Platine zu tragen.is to support at least part of the weight of the board.
Im Kontakt 4OO sind Kontaktdrähte 450 mit Hilfe einer Sicke oder einer Quetschung 460 wie die Kontakte 300 der Fig. 3 gehalten. Die Drähte 4 50 sind axial ausgerichtet und besitzen jeweils eine vordere zugespitzte oder angewinkelte Endfläche.Contact wires 450 are held in contact 4OO with the aid of a bead or a pinch 460 like the contacts 300 in FIG. 3. The wires 4 50 are axially aligned and each have a forward tapered or angled end surface.
Die Gehäuse 310, 410 der Kontakte und die Schäfte 334, 434 bestehen aus elektrisch leitenden Werkstoffen. Der bevorzugte Werkstoff ist verzinntes Messing, obwohl auch andere Materialien wie rostfreier Stahl oder Legierungen auf Kupfergrundlage verwendet werden können. Die Muffe 440 besteht vorzugsweise aus rostfreiem Stahl.The housings 310, 410 of the contacts and the shafts 334, 434 are made of electrically conductive materials. The preferred material is tin-plated brass, although other materials such as stainless steel or copper-based alloys can be used. The sleeve 440 is preferably made of stainless steel.
Fig. 5 zeigt die mit den gedruckten Leiterschaltungen 100, 2OO verbundenen zusammengesteckten Kontakte 300, 4OO.Figure 5 shows the mated contacts 300, 4OO connected to the printed circuit boards 100, 2OO.
Die Platinen 1OO, 2OO besitzen jeweils ein Loch 180, 280 zur mindestens teilweise Durchführung der Schäfte 334, 434. Die Absätze 336, 436 liegen an den einander zugekehrten Flächen 190, 290 der jeweils benachbarten Platinen 100, 2OO an und tragen das Gewicht der Platine.The plates 1OO, 2OO each have a hole 180, 280 for at least partial implementation of the shafts 334, 434. The shoulders 336, 436 lie on the facing surfaces 190, 290 of the respectively adjacent plates 100, 2OO and bear the weight of the plate .
Die Schäfte 334, 434 werden durch eine Lötschicht 182, 282 in ihren entsprechenden Löchern 18O, 280 gehalten.The shafts 334, 434 are held in their respective holes 180, 280 by a layer of solder 182, 282.
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Das Vorderende 44 2 der Muffe 440 stützt sich auf den nach vorne gekehrten Innenabsatz 314 des Kontaktes 310 ab, der auch das Gewicht der Platine trägt.The front end 44 2 of the sleeve 440 is supported on the forward facing inner shoulder 314 of the contact 310, which also supports the weight the board carries.
Fig. 6 zeigt einen Querschnitt durch das Kontaktgehäuse 31O, die Kontaktdrähte 350 und die kontakthalternden Sicken 360, die radial nach innen ragen, um die Drähte 350 im Gehäuse 310 festzuhalten. 6 shows a cross section through the contact housing 31O, the contact wires 350 and the contact-retaining beads 360, which protrude radially inward in order to hold the wires 350 in the housing 310.
Außer dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel sind noch weitere möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise könnte anstelle eines Bürstenkontaktes ein Kontaktstift nach der US-Patentanmeldung Nr. 928 923 verwendet werden. Ebenso könnte anstelle der gedruckten Leiterplatten ein anderes Schaltbauelement mit entsprechenden Kontaktanschlüssen verwendet werden.In addition to the embodiment described above, others are possible without departing from the scope of the invention. For example A contact pin according to US Patent Application No. 928,923 could be used instead of a brush contact. Another switching component with corresponding contact connections could also be used instead of the printed circuit boards will.
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| IN153106B (en) | 1984-06-02 |
| JPS5549872A (en) | 1980-04-10 |
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