DE2621984A1

DE2621984A1 - Kontaktfederleiste

Info

Publication number: DE2621984A1
Application number: DE19762621984
Authority: DE
Inventors: Gerhard Spiller; Gebhard Then
Original assignee: Preh GmbH
Current assignee: Preh GmbH
Priority date: 1976-05-18
Filing date: 1976-05-18
Publication date: 1977-12-08
Also published as: DE2621984B2; US4136917A; FR2352467B3; IT1086197B; GB1572363A; NL7705285A; FR2352467A1; DE2621984C3

Description

18.05-76

P r e h

Elektrofeinmechanische Werke

Jakob Preh Nachf. ι 2 6 2 1 9 8 A

Schweinfurter Straße 5 4

8740 Bad Neustadt/Saale , den 14. Mai 1976

3/76 Pt.+ Hgm
Bsch/Gii

Kontaktfederlei ste

Die Erfindung betrifft eine Kontaktfederleiste und ein Verfahren zum nahezu reibungsfreien Einstecken und Kontaktieren von flächenhaften Randleiterbahnen einer gedruckten Schaltungsplatte mit den in einem Isolierstoffgehäuse angeordneten Kontaktfedern einer Kontaktfederleiste.

Gedruckte Schaltungsplatten, die aus einem Keramik-Substrat bestehen, weisen herstellungsbedingte Längen- und Dickentoleranzen auf. Insbesondere sind derartige Schaltungsplatten nicht ganz plan, sondern sie besitzen geringe Krümmungen. Um auch bei den kritischen Toleranzen hinsichtlich der Dicke der Schaltungsplatte eine sichere Kontaktverbindung gewährleisten zu können, wählt man für die Kontaktfedern einen relativ hohen Kontaktdruck. Beim Einsetzen der Schaltungsplatte in die Kontaktfederleiste tritt demzufolge bei einigen Bandleiterbahnen über eine lange Strecke eine hohe Reibung auf, die, bei mehrmaligem Stecken, zu einer Beschädigung der Randleiterbahnen führen kann. Darüberhinaus ist der Rand einer derartigen Schaltungsplatte meist herstellungsbedingt sehr scharfkantig, so daß die Kontaktstelle der mit einer Veredelungsschicht überzogenen Kontaktfeder leicht durchgerieben wird, wobei insbesondere bei mehrmaligem Auswechseln der Schaltungsplatte kein sicherer Kontakt mehr gewährleistet ist.

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Außerdem sind, bedingt durch die neuzeitliche Schaltungstechnik, in großer Packungsdichte z.B. in Dünnfilmtechnik Schaltungsanordnungen auf einer relativ kleinen Schaltungsplatte untergebracht. Aufgrund dieser großen Packungsdichte müssen viele Randleiterbahnen vorhanden sein, die ziemlich schmal und empfindlich gegen Reibung sabnutzung sind.

Da möglichst viele Randleiterbahnen eng auf einer Schaltungsplatte untergebracht werden müssen, andererseits aber die Längentoleranz und damit die Lage der Randleiterbahnen zueinander eine sichere Kontaktierung gefährdet, muß die Schaltungsplatte so in die Kontaktfederleiste eingesteckt werden können, daß zumindest immer ein Bezugspunkt gegeben ist, von dem aus die Lage der Randleiterbahn festgestellt werden kann.

Erschwerend kommt hinzu, daß die Längentoleranz, die durch einen Schrumpfungsprozeß bei der Herstellung verursacht wird, von Hersteller zu Hersteller unterschiedlieh ausfällt, so daß dadurch ein beliebiger Austausch oftmals nicht möglich ist.

Zur Vermeidung dieser Nachteile ist bereits eine Steckverbindung bekannt, bei der die gedruckte Schaltungsplatte an einem Randende mit Metallösen versehen ist, welche die Anschlußklemmen der Schaltungsanordnung darstellen. In der Kontaktfederleiste sind eine Anzahl von Steekerstiftpaaren vorhanden. Wenn die Schaltungsplatte in das Gehäuse eingeführt wird, so werden die Steckerstifte von beiden Seiten her in die Metallösen der Schaltungsplatte eingedrückt und dadurch die Kontaktierung hergestellt.

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Es ist ferner bereits eine Steckverbindung vorgeschlagen worden, bei der durch einen Mechanismus beim Einsetzen bzw. beim Herausziehen der Schaltungsplatte der Kontaktdruck aufgehoben bzw. hergestellt wird. Hierzu ist zwischen den Konfakt federn ein Exzenter- oder ein Nockenstift angeordnet, mit dessen Hilfe die Kontaktfedern während des Einsetzens bzw. Herausziehens der Schaltungeplatte gespreizt werden können.

Bei einer anderen ähnlichen Steckverbindung erfolgt die Kontaktierung der Schaltungsplatte mit den Kontaktfedern dadurch, daß auf einer Seite der Kontaktfeder im Gehäuse ein Nockenschalter vorhanden ist, der nach dem Einstecken von Hand gedreht wird, so daß die Kontaktfedern gegen die Randleiterbahnen gedrückt werden.

Das Kontaktfederelement einer weiteren bekannten Steckverbindung ist so ausgebildet und im Gehäuse gelagert, daß die Schaltungsplatte erst durch Verformung über einen Knickpunkt hinaus in kontakt gebende Berührung tritt. Die kinematische Wirkung ist ähnlich der eines Kniehebelgelenkes. Hierbei wird die für den Steckvorgang erforderliche Betätigungskraft nicht direkt von einem Teil auf ein anderes Teil übertragen, sondern über ein Federgelenkgetriebe umgelenkt. Die Betätigungskraft, die zunächst nur eine reine Steckkraft ist, geht von einem Wert Null über einen Maximalwert wieder auf den Wert Null zurück. Bei Erreichen des Maximalwertes der Betätigungskraft, die zunächst zur Verformung des Kontaktelementes dient, wird auch der Knickpunkt erreicht, in dem eine kontaktgebende Berührung beider Teile eintritt. Nach Durchlaufen des Knickpunktes nimmt die Betätigungskraft bis zum Wert Null ab, während die Kontaktkraft nur minimal zurückgeht.

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Diese bekannten Steckverbindungen haben den Nachteil, daß für die Aufspreizeinrichtungen zusätzlicher Platzbedarf erforderlich ist, wobei die Aufspreizeinrichtungen zu ihrer Betätigung von Hand leicht zugänglich sein müssen, wodurch der Platzbedarf noch weiter erhöht wird. Als weiterer Nachteil erweist sich, daß Fremdschichten, welche die Kontaktverbindung beeinträchtigen können, nicht durch eine Wischbewegung oder durch eine geringe Reibung auf einer kleinen Strecke beim Einstecken der Schaltungsplatte entfernt werden.

Bei einer weiteren bekannten Steckverbindung sind in einem Gehäuse gabelförmig ausgebildete Kontaktfedern eingesetzt, die ihrerseits eine Halteleiste aufnehmen, die im unteren Bereich der Kontaktfedern in eine Vertiefung eingelegt ist. Durch Auswechseln der Halteleiste können unterschiedliche Dicken von Schaltungsplatten ausgeglichen werden. An die Halteleiste sind seitlich Bügel angespritzt, um unterschiedliche Längen der Schaltungsplatten ausgleichen zu können. Wenngleich mit dieser Halteleiste Dicken- und Längentoleranzen einzelner Schaltungsplatten untereinander ausgeglichen werden können, so bleibt doch die Tatsache unberücksichtigt, daß nahezu jede Schaltungsplatte in sich nicht ganz plan ist und geringe Krümmungen aufweist. Es wird als Vorrat eine große Anzahl von verschiedenartigen Halteleisten benötigt, die je nach Abmessungen der Schaltungsplatten in die Kontaktleisten eingesetzt werden müssen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen und ein einfaches Verfahren zum Kontaktieren und Einsetzen einer Schaltungs-

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platte in eine Kontaktfederleiste zu finden, bei dem eine Kontaktierung der Kontaktfedern mit den Randleiterbahnen der Schaltungsplatte erst nach dem Einstecken unter geringen Reibbewegungen erfolgt, wobei gleichzeitig die Schaltungsplatte in der eingerasteten Endstellung zwangsläufig eine genaue Lage zu einem gehäuseseitigen Anschlag einnehmen soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schaltungsplatte bezogen auf die Endstellung unter einem Winkel bis zum Boden der Einstecköffnung in die Kontaktfederleiste eingeführt und anschließend so lange geschwenkt wird, bis die Schaltungsplatte in der Endstellung in gehäuseseitige, durch die Schaltungsplatte beim Schwenken aufspreizbare Rastmittel eingerastet ist.

Eine Ausgestaltung der Erfindung besteht bei einer Kontaktfederleiste mit einer durch Rastmittel im Isolierstoffgehäuse gehalterten Schaltungsplatte darin, daß die Rastmittel aus an den Schmalseiten des Isolierstoffgehäuses angeformten Federzungen bestehen, auf deren sich gegenüberliegenden Innenseiten sich mit Anschrägungen versehene Rastnasen befinden.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, daß die Anschrägungen ungleiche Länge aufweisen und zueinander gerichtet sind.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung befinden sich die Anschrägungen an den freien Enden der Federzungen.

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Ein weiteres Merkmal der Erfindung bestellt darin, daß die längere der Anschrägungen von der schmalen Randkante der Federzunge aus schräg einwärts ansteigt, während der Anstieg der kürzeren Anschrägung etwa mittig auf der FederZungenbreitseite beginnt.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die mit der kürzeren Anschrägung versehene erste Federzunge gegenüber seinem als seitlichen Anschlag für die Schaltungsplatte dienenden Basisteil verjüngt ist, während die mit der längeren Anschrägung versehene zweite Federzunge die gleiche Länge wie die erste Federzunge aufweist undo im Vergleich zur ersten Federzunge eine dickere Wandstärke und eine größere Breite aufweist.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die auf der Einsteckseite liegende erste Gehäuselängsseite niedriger und breiter ausgebildet als die andere zweite Gehäuselängsseite und die die Kontaktfedern aufnehmenden und im Rastabstand sich befindlichen Schlitze besitzen entsprechend der Breite und Hohe der Gehäuselängsseite unterschiedliche Breite und Tiefe.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Kontaktfeder aus einer zweiarmigen Gabelfeder besteht, bei der der eine Federarm über einen bogenförmigen Ansatz mit dem anderen Federarm verbunden ist, der seinerseits etwa senkrecht auf einem Quersteg steht. Der Quersteg besitzt an beiden Enden Anschlußfahnen, die im Rastabstand angeordnet und wahlweise abtrennbar sind.

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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung besitzen die Fe der arme an ihren freien Enden Kontakt na sen, die sich in ungleicher Höhe gegenüberliegen.

Schließlich ist die Kontaktfeder so in das Gehäuse angesetzt, daß sich der mit dem bogenförmigen Ansatz versehene Federarm in der ersten Gehäuselängsseite und der andere Federarm in der zweiten Gehäuselängsseite befindet.

Die Erfindung und weitere Einzelheiten werden nachfolgend für ein Ausführungsbeispiel anhand der Figuren näher erläutert.

Von den Figuren zeigt

Figur 1 eine Draufsicht auf eine Kontaktfederleiste, Figur 2 eine Seitenansicht der Kontaktfederleiste, . Figur 5 einen Schnitt durch die Kontaktfederleiste im vergrößerten Maßstab.

Die Kontaktfederleiste gemäß der Erfindung, besteht aus einem Kunststoffgehäuse Λ _t in dem sich mehrere Kontaktfedern 2 befinden. Diese Kontaktfedern sind in länglichen Schlitzen 20 des Gehäuses angeordnet, wobei die Ränder 3 eier Schlitze angeschrägt sind, um das Einführen der Kontaktfedern zu erleichtern. Durch unterschiedliche Bestückung der Schlitze mit Kontaktfedern kann die Kontaktfederleiste leicht an die Anzahl der Randleiterbahnen einer gedruckten Schaltungsplatte angepaßt werden, so daß hierdurch eine Materialersparnis bezüglich der Kontaktfedern erzielt werden kann.

An den beiden Schmalseiten der Kontaktfederleiste sind Federzungen 4-, 5 angeformt, die an ihren freien Enden mit Anschrägungen 6, 7 versehen sind. Diese Anschrä-

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gungen befinden sich auf den Innenseiten der Federzungen und liegen sich gegenüber, wobei beide Anschrägungen unterschiedliche Längen aufweisen. Die längere Ansehrägung 7 beginnt bereits bei der schmalen Randkante der Federzunge 5» während die kürzere Anschrägung 6 etwa in der Mitte der Breitseite der Federzunge 4 beginnt. Beide Anschrägungen sind als Rastnasen ausgebildet und enden auf gleicher Höhe, so daß die gedruckte Schaltungsplatte in der Endstellung an den beiden Rastnasen anliegt.

Die Federzunge 4, die die kürzere Anschrägung 6 aufweist, besitzt einen Basisteil 8, der gleichzeitig als Anschlag für die gedruckte Schaltungsplatte dient. Nach dem freien Ende zu verjüngt sich diese Federzunge. Außerdem weist diese Federzunge 4 eine geringere Breite als die andere Federzunge 5 auf. Durch diese Art der Formgebung werden die Federeigenschaften beider Federzungen so beeinflußt, daß die Federzunge 4 mit der kürzeren Anschrägung eine weiche Federung, die Federzunge 5 mit der langen Anschrägung eine härtere Federung aufweist, so daß beide beim Schwenken der Schaltungsplatte ungleich weit ausgelenkt werden.

Bei diesem Ausführungsbeispiel einer Konbktfederleiste ist die Gehäuselängsseite 9» die sich auf der Einsteckseite befindet, breiter ausgebildet und niedriger als die andere Gehäuselängsseite 10. Bedingt ist dies dadurch, daß die Schaltungsplatte 11, wie aus Figur 3 ersichtlich ist, bezogen auf die Endstellung unter einem Winkel in die Einstecköffnung der Kontaktfederleiste eingeführt und anschließend solange geschwenkt wird, bis sie in der Endstellung hinter den Rastnasen eingerastet ist. Die beiden Federzungen werden, wie

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bereits erwähnt, unterschiedlich ausgelenkt. Bei diesem Vorgang gleitet die Schaltungsplatte zunächst an der längeren Anschrägung entlang, so daß die Schaltungsplatte an dem Basisteil der Federzunge 4 angedrückt wird. Dadurch, daß die Federzunge k eine weichere Federung besitzt, weicht diese Federzunge aus, sobald die Schaltungsplatte auf der kurzen Anschrägung entlangzugleiten beginnt. Damit ist gewährleistet, daß die Schaltungsplatte immer an dem Basisteil als Anschlag bzw. als Bezugspunkt angedrückt wird.

Als Kontaktfeder wurde bei diesem Ausführungsbeispiel eine Gabelfeder 2 gewählt, die zwei Federarme 12, 13 besitzt. Der eine Federarm 12 ist über einen bogenförmigen Ansatz ik mit dem anderen Federarm 13 verbunden, der etwa senkrecht auf einem Quersteg 15 steht. An beiden Enden des Quersteges sind Anschlußfahnen l6 vorhanden, wobei die nicht benötigte Anschlußfahne wahlweise mit einem Werkzeug abgetrennt werden kann. Der Abstand der Anschlußfahnen untereinander ist im Rastermaß gehalten. An den freien Enden der Federarme sind Kontaktnasen 17» 18 vorhanden, die sich in ungleicher Höhe gegenüberliegen. Der Federarm 17 ist niedriger ausgebildet und er liefert zusammen mit den Rastnasen 6,7 den Gegendruck zu dem Federarm 18. Die Kontaktfeder ist nun so in die Schlitz* 20 des Gehäuses 1 eingesetzt, daß der Federarm 17 in der breiten Gehäuselangssexte 9 und der Federarm 18 in der schmäleren Gehäuselängsseite 10 liegt. Zur Befestigung der Kontaktfeder im Gehäuse werden die Anschlußfahnen, die unten aus dem Gehäuse herausragen, leicht verdreht. Der Quersteg 15 wie auch ein Teil des Federarmes 17 befinden sich in dem länglichen Schlitz der Erhöhung 19 des Gehäusebodens .

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Wird die gedruckte Schaltungsplatte unter einem Winkel in das Gehäuse bis zur Erhöhung des Gehäusebodens eingeführt, so werden die Kontaktnasen 17» l8 der Kontaktfedern zunächst nicht berührt. Erst beim Schwenken der Schaltungsplatte erfolgt eine Kontaktierung, wobei ein
geringer Wischeffekt erzielt wird, der, um Fremdschichten zu beseitigen, durchaus erwünscht ist.

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Claims

18.05.76 2671984 Schutzansprüche

1. Verfahren zum nahezu reibungsfreien Einstecken und Kontaktieren von flächenhaften Randleiterbahnen einer gedruckten Schaltungsplatte mit den in einem Isolierstoffgehäuse angeordneten Kontaktfedern einer Kontaktfederleiste,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Schaltungsplatte (11) bezogen auf die Endstellung unter einem Winkel bis zum Boden (19) der Einstecköffnung in die Kontaktfederleiste (1) eingeführt und anschließend so lange geschwenkt wird, bis die Schaltungsplatte in der Endstellung in gehäuseseitige, durch die Schaltungsplatte beim Schwenken aufspreizbare Rastmittel (4, 5) eingerastet ist.

2. Kontaktfederleiste mit einer durch Rastmittel im Isolierstoffgehäuse gehalterten Schaltungsplatte, dadurch gekennzeichnet,

daß die Rastmittel aus an den Schmalseiten des Isolierstoffgehäuses angeformten Federzungen (4, 5) bestehen, auf deren sich gegenüberliegenden Innenseiten sich mit Anschrägungen (6, 7) versehene Rastnasen befinden.

3. Kontaktfederleiste nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die Anschrägungen (6, 7) ungleiche Längen aufweisen und zueinander gerichtet sind.

4. Kontaktfederleiste nach einem der Ansprüche 2 bis 3> dadurch gekennzeichnet,

daß sich die Anschrägungen (6, 7) an den freien Enden der Federzungen (4, 5) befinden.

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5. Kontaktfederleiste nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

daß die längere der Anschrägungen (7) von der schmalen Randkante der Federzunge (5) aus schräg einwärts ansteigt, während der Anstieg der kürzeren Anschrägung (6) etwa mittig auf der FederZungenbreitseite beginnt.

6. Kontaktfederleiste nach einem der Ansprüche 2 bis 5» dadurch gekennzeichnet,

daß die mit der kürzeren Anschrägung (6) versehene
erste Federzunge (4) gegenüber seinem als seitlichen Anschlag für die Schaltungsplatte dienenden Basisteil (8) verjüngt ist, während die mit der längeren
Anschrägung (7) versehene zweite Federzunge (5) die
gleiche Länge wie die erste Federzunge aufweist und
im Vergleich zur ersten Federzunge eine dickere
Wandstärke und eine größere Breite aufweist.

7. Kontaktfederleiste nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

daß die auf der Einsteckseite liegende erste Gehäuselängsseite (9) niedriger und breiter ausgebildet ist als die andere zweite Gehäuselängsseite ζ 10) und die die Kontaktfedern (2) aufnehmenden und im Rastabstand sich befindlichen Schlitze (20) entsprechend der
Breite und Höhe der Gehäuselängsseiten unterschiedliche Breite und Tiefe besitzen.

8. Kontaktfederleiste nach einem der Ansprüche 2 bis 7* dadurch gekennzeichnet,

daß die Kontaktfeder (2) aus einer zweiarmigen Gabelfeder besteht, bei der der eine Federarm (12) über
einen bogenförmigen Ansatz (14) mit dem anderen Federarm (13) verbunden ist, der seinerseits etwa senkrecht auf einem Quersteg (15) steht. ₁-

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9. Kontaktfederleiste nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,

daß der Quersteg (15) an beiden Enden Anschlußfahnen (l6) besitzt, die im Rastabstand angeordnet und wahlweise abtrennbar sind.

10. Kontaktfederleiste nach einem der Ansprüche 2 bis 9» dadurch gekennzeichnet,

daß die Federarme (12, 13) an ihren freien Enden Koniaktnasen (17» 18) besitzen, die sich in ungleicher Höhe gegenüberliegen.

11. Kontaktfederleiste nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet,

daß die Kontaktfeder (2) so in das Gehäuse (l) eingesetzt ist, daß sich der mit dem bogenförmigen Ansatz (l4) versehene Federarm (12) in der ersten Gehäuselängsseite (9) und der andere Federarm (13) in der zweiten Gehäuselängeseite (lO) befindet.

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