-
Die
Erfindung betrifft allgemein das Gebiet des Anschließens einer
Leiterplatte an eine andere Leiterplatte, meist eine sogenannte
Backplane. Die Erfindung betrifft insbesondere einen Leiterplatten-Steckfortsatz.
-
Es
ist bekannt, eine Leiterplatte unmittelbar in einen Steckverbinder,
z.B. einen Kartenrand-Steckverbinder, einzustecken. Dadurch werden Leiterbahnen,
die in den Randbereich der Leiterplatte geführt sind, unmittelbar kontaktiert.
Das Problem hierbei besteht insbesondere darin, daß Leiterplatten im
allgemeinen mit recht großen
Toleranzen gefertigt werden. Beispielsweise ist eine Toleranz hinsichtlich der
Dicke von ± 10
% üblich.
Hieraus resultiert das Problem, daß der die Leiterplatte aufnehmende Steckverbinder
bei einer Leiterplatte am unteren Ende der Toleranz trotzdem ausreichend
hohe Kontaktkräfte
gewährleisten
muß, während bei
einer Leiterplatte am oberen Ende der Toleranzen das Risiko einer
Beschädigung
der Federkontakte im Steckerteil verhindert sein muß und außerdem hohe
Einsteckkräfte
vermieden werden sollen.
-
Es
ist bereits bekannt, beispielsweise aus der US-Patentschrift 6,899,546,
einen Leiterplatten-Steckfortsatz zu verwenden, der auf einen Randbereich
der Leiterplatte aufgesteckt wird und Kontakte enthält, welche
die dort angeordneten Leiterbahnen kontaktieren. Der Steckfortsatz
kann dann wiederum in einen geeigneten Steckverbinder eingesteckt
werden. Nachteilig bei dieser Lösung
ist zum einen, daß ein
vergleichsweise großer
Bauraum erforderlich ist, da der Leiterplatten-Steckfortsatz die Leiterplatte
auf beiden Seiten umgibt. Nachteilig ist weiterhin, daß ein spezieller
Steckverbinder zur Aufnahme des Steckfortsatzes notwendig ist, da
dessen Dicke größer ist
als die Dicke der Leiterplatte.
-
Die
Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Leiterplatten-Steckfortsatz
zu schaffen, der wenig Platz benötigt
und in ein herkömmliches
Kartenrand-Steckerteil
eingesteckt werden kann.
-
Zur
Lösung
dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß ein Leiterplatten-Steckfortsatz mit
einen Körper aus
Kunststoff vorgesehen, der an einer Leiterplatte angebracht werden
kann, mit einer ersten und einer zweiten Gruppe von Kontakten, die
jeweils ein Anschlußende
zur Kontaktierung von Leiterbahnen auf der Leiterplatte und ein
Steckende zur Kontaktierung von Kontakten eines Steckerteils aufweisen,
wobei die Anschlußenden
der beiden Gruppen von Kontakten auf ein und derselben Seite des
Körpers
angeordnet sind, während
die Steckenden der ersten Gruppe auf einer anderen Seite des Körpers angeordnet
sind als die Steckenden der zweiten Gruppe. Die erfindungsgemäße Lösung basiert
auf der Grundidee, den Bereich der Leiterplatte, der zur Kontaktierung der
Leiterbahnen dient, auf den Leiterplatten-Steckfortsatz zu „kopieren", aber gleichzeitig
zu verbessern. Dies betrifft insbesondere die Abmessungen und Toleranzen.
Ein Kunststoffteil kann, im Gegensatz zu einer Leiterplatte, mit
einer Genauigkeit von wenigen hundertstel Millimetern hergestellt
werden. Auf diese Weise kann die Streuung der Steckkräfte beim
Einstecken des Steckfortsatzes in das zugeordnete Steckerteil reduziert
werden. Insbesondere kann der Steckfortsatz mit Abmessungen gefertigt werden,
die am unteren Ende des zulässigen
Toleranzfeldes liegen. Auf diese Weise ergibt sich eine weitere
Verringerung der Steckkräfte.
Weiterhin befindet sich der Bereich des Steckfortsatzes, der zur Kontaktierung
dient, in derselben Ebene wie die Leiterplatte. Die Leiterplatte
kann also in der herkömmlichen
Weise geführt
und eingesteckt werden. Da außerdem
die Kontakte des Steckfortsatzes nur von einer Seite mit der Leiterplatte
verbunden werden, während
die Steckenden auf beiden Seiten des Steckfortsatzes liegen, ergeben
sich sehr geringe Abmessungen.
-
Vorzugsweise
weist der Körper
mindestens einen Positionierungsvorsprung auf, der formschlüssig in
eine Aufnahme der Leiterplatte eingesetzt werden kann, um den Steckfortsatz
zu positionieren. Dies ermöglicht,
den Leiterplatten-Steckfortsatz
präzise
ausgerichtet an der Leiterplatte anzubringen, was von besonderer
Bedeutung ist, wenn mehrere Leiterplatten zu einer Gruppe zusammengefaßt werden.
-
Vorzugsweise
ist der Positionierungsvorsprung ein zylindrischer Stift. Ein solcher
Stift kann leicht in eine Bohrung in der Leiterplatte eingesteckt werden.
-
Vorzugsweise
ist vorgesehen, daß der
Körper
zwischen den Kontakten einer Gruppe mit Öffnungen versehen ist, die
ein Freistanzen der Kontakte ermöglichen.
Dies ermöglicht,
die Kontakte, die durch den Körper
des Steckfortsatzes hindurchgeführt
werden müssen,
so zu stanzen, daß sie
zunächst
noch durch eine Materialbrücke
miteinander verbunden sind. Dadurch ist die Handhabung erleichtert.
Erst nach der Montage am Körper
des Steckfortsatzes werden die Materialbrücken entfernt, indem ein geeignetes
Werkzeug in die Öffnungen
des Körpers
eintaucht. Dann sind die Kontakte voneinander getrennt.
-
Vorzugsweise
ist vorgesehen, daß die
Steckenden der Kontakte auf unterschiedlichen Niveaus enden. Dies
gewährleistet,
daß nicht
alle Federkontakte des Steckerteils, in welches der Steckfortsatz eingesteckt
wird, gleichzeitig ausgelenkt werden, sondern stufenweise. Auf diese
Weise wird die Steckkraft reduziert.
-
Vorzugsweise
ist vorgesehen, daß vor
den Steckenden, die auf einem in Steckrichtung gesehen weiter hinten
liegenden Niveau enden, Einschnitte vorgesehen sind. Die Einschnitte
dienen zur Führung der
Federkontakte des Steckerteils zu den Steckenden der weiter hinten
liegenden Kontakte. Die Führung
verhindert, daß die
Federkontakte versehentlich auf benachbarte Kontakte rutschen. Die
Führung
der Federkontakte wird noch weiter verbessert, wenn am vorderen
Ende der Einschnitte schräge
Einführfasen vorgesehen
sind.
-
Vorzugweise
sind zwischen den Kontakten und dem Körper Lufttaschen vorgesehen.
Die Lufttaschen ermöglichen
es, die Impedanz der Kontakte in der gewünschten Weise einzustellen.
Dabei können weitere
Lufttaschen am vordersten Ende der Steckenden vorgesehen sein, vor
dem Bereich, in welchem die Federkontakte des Steckerteils angreifen.
-
Vorzugsweise
ist vorgesehen, daß der
Körper
einstückig
aus zwei Teilbereichen besteht, die einander überlappen, und daß die Kontakte
mittels eines etwa rechtwinklig abgebogenen Übergangsabschnittes vom ersten
Teilbereich auf den zweiten Teilbereich geführt werden. Diese Gestalt des
Körpers resultiert
in einer besonders kompakten Bauform. Ferner kann der Übergangsabschnitt
der Kontakte in vorteilhafter Weise zur Befestigung der Kontakte selbst
sowie zum geeigneten Vorspannen der Steckenden genutzt werden. Die
Steckenden der Kontakte werden zu diesem Zweck nicht genau rechtwinklig
zum Übergangsabschnitt
gebogen, sondern je nach Anordnung in einem Winkel geringfügig größer oder
kleiner 90°.
Erst durch das endgültige
Einschieben des Übergangsabschnittes
in die korrekte Position werden die Kontakte dann in einen Winkel von
90° zum Übergangsabschnitt
gebogen, wobei die sich daraus ergebende elastische Vorspannung dazu
verwendet werden kann, die Steckenden geeignet in eine ihnen zugeordnete
Aufnahme zu drücken.
-
Vorzugsweise
ist vorgesehen, daß der Übergangsabschnitt
mit einer verringerten Breite ausgeführt ist, so daß Rasthaken
etwa mit der Breite der Kontakte gebildet werden können. Die
Verringerung der Breite der Übergangsabschnitte
ermöglicht,
die Kontakte in diesem Bereich mit geringerer Kraft biegen zu können. Die
Rasthaken bestimmen mit ihren Abmessungen, wie eng nebeneinanderliegend
die Kontakte aus einer Materialbahn ausgestanzt werden können. Wenn
die Rasthaken in einem Bereich mit verringerter Breite gebildet
werden, können
die Kontakte letztendlich enger nebeneinander ausgestanzt werden.
-
Vorzugsweise
ist vorgesehen, daß von
den Kontakten der ersten Gruppe die Anschlußenden der Massenkontakte auf
einem Niveau liegen, daß von den
Steckenden gesehen hinter diesem Niveau die Anschlußenden der
Signalkontakte liegen, daß hinter den
Anschlußenden
der Signalkontakte die Anschlußenden
der Massekontakte der zweiten Gruppe von Kontakten liegt und daß dahinter
die Anschlußenden der
Signalkontakte der zweiten Gruppe liegen. Die Massekontakte der
beiden Gruppen von Kontakten dienen damit zur Abschirmung zwischen
den Signalkontakten der beiden Gruppen, was die Übersprechdämpfung verbessert.
-
Vorzugsweise
ist vorgesehen, daß zwischen den
Steckfortsätzen
Distanzhalter angeordnet sind, die seitlich in die Steckfortsätze eingesteckt
sind, und daß sich
durch die Distanzhalter und die seitlichen Bereiche der Steckfortsätze jeweils
ein Passstift erstreckt. Die Distanzhalter ermöglichen es, mehrere Leiterplatten
und die zugehörigen
Leiterplatten-Steckfortsätze
zu Baugruppen zu montieren, so daß bis mehrere Leiterplatten
gleichzeitig in die entsprechenden Backplane-Steckerteile eingeschoben werden können.
-
Die
Erfindung betrifft auch eine Backplane mit mehreren Backplane-Steckerteilen sowie
mehreren Leiterplatten mit Leiterplatten-Steckfortsätzen, die
mit den Distanzhaltern zu einer Baugruppe zusammengesetzt sind.
-
Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
-
Die
Erfindung wird nachfolgend anhand verschiedener Ausführungsformen
beschrieben, die in den beigefügten
Zeichnungen dargestellt sind. In diesen zeigen:
-
1 eine
Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Leiterplatten-Steckfortsatz;
-
2 eine
Rückansicht
des Leiterplatten-Steckfortsatzes von 1;
-
3 eine
Unteransicht des Leiterplatten-Steckfortsatzes von 1;
-
4 eine
Vorderansicht des Leiterplatten-Steckfortsatzes von 1;
-
5 eine
Seitenansicht des Leiterplatten-Steckfortsatzes von 1;
-
6 einen
Schnitt durch den Leiterplatten-Steckfortsatz von 1;
-
7 in
vergrößertem Maßstab ein
Detail von 6;
-
8 eine
Detailansicht des steckseitigen Endes des Leiterplatten-Steckfortsatzes;
-
9 in
wiederum vergrößertem Maßstab ein
Detail der Steckseite des Leiterplatten-Steckfortsatzes;
-
10 eine
Unteransicht der Steckseite des Leiterplatten-Steckfortsatzes, wobei
einige Kontakte entfernt wurden;
-
11 einen
Ausschnitt von einigen Kontakten des. Leiterplatten-Steckfortsatzes,
wobei zur Verdeutlichung der Körper
des Steckfortsatzes nicht dargestellt ist;
-
12 den Übergangsabschnitt
von einigen Kontakten;
-
13 in
vergrößertem Maßstab ein
Detail der Kontakte;
-
14 ein
Detail des Körpers
des Leiterplatten-Steckfortsatzes, wobei die Kontakte nicht dargestellt
sind;
-
15 in
vergrößertem Maßstab einen
Ausschnitt des Leiterplatten-Steckfortsatzes,
wobei die Kontakte vormontiert sind;
-
16 in
einer Detailansicht eine Draufsicht auf die montierten Kontakte;
-
17 in
einer vergrößerten Detailansicht die
Anschlußenden
einiger vormontierter Kontakte;
-
18 in
einer perspektivischen Ansicht eine Leiterplatte, die mit einem
erfindungsgemäßen Leiterplatten-Steckfortsatz
versehen ist, der wiederum in einen Kartenrand-Steckverbinder eingesetzt ist;
-
19 in
einer Seitenansicht die Baugruppe von 18;
-
20 in
einer perspektivischen Ansicht eine andere Baugruppe, die aus mehreren
Leiterplatten mit daran angebrachten Leiterplatten-Steckfortsätzen besteht
und in Kartenrand-Steckverbinder eingesteckt werden kann;
-
21 in
einer perspektivischen Ansicht die Leiterplatten kurz bevor sie
zusammengefügt
werden;
-
22 in
einer schematischen Seitenansicht die noch nicht zusammengefügten Leiterplatten der
Baugruppe von 20;
-
23 in
einer perspektivischen Ansicht einen bei der Baugruppe von 21 verwendeten Passstift;
und
-
24 in
einer perspektivischen Ansicht einen bei der Baugruppe von 21 verwendeten
Distanzhalter.
-
Anhand
der 1 bis 6 wird nun zunächst der
allgemeine Aufbau eines erfindungsgemäßen Leiterplatten-Steckfortsatzes 10 beschrieben. Der
Leiterplatten-Steckfortsatz 10 ist dafür vorgesehen, am Rand einer
Leiterplatte so angebracht zu werden, daß ein Teil des Leiterplatten-Steckfortsatzes
von der Leiterplatte weg ragt. Zur Befestigung des Leiterplatten-Steckfortsatzes
an der Leiterplatte ist am Leiterplatten-Steckfortsatz 10 ein
Anschlußbereich 12 vorgesehen,
dem gegenüber
ein Steckbereich 14 liegt, der dafür vorgesehen ist, in einen Steckverbinder
eingesteckt zu werden, um die Leiterplatte anzuschließen. Der
Anschlußbereich 12 ist
an einem ersten Teilbereich 16 des Leiterplatten-Steckfortsatzes 10 gebildet,
und der Steckbereich 14 ist an einem zweiten Teilbereich 18 gebildet
(siehe insbesondere 5). Die beiden Teilbereiche 16, 18 sind allgemein
rechteckig ausgebildet und überlappen einander
in der Mitte des Leiterplatten-Steckfortsatzes 10. Der
Leiterplatten-Steckfortsatz 10 hat somit, von der Seite
betrachtet, eine gestufte Form. Die beiden Teilbereiche 16, 18 sind
einstückig
miteinander ausgeführt
und bestehen aus Kunststoff, der mit sehr hoher Präzision abgeformt
werden kann, insbesondere spritzgegossen werden kann.
-
Der
Steckbereich 14 auf dem zweiten Teilbereich 18 ist
nach Art einer breiten, allgemein rechteckigen Zunge ausgeführt, wobei
seitlich zwei Einschnürungen 20 vorgesehen
sind. Diese können dazu
dienen, den Leiterplatten-Steckfortsatz 10 und damit auch
die daran angebrachte Leiterplatte an einem Steckverbinder zu verriegeln.
Im Bereich der Einschnürungen 20 weichen
die Kontakte nach innen aus.
-
Der
erste Teilbereich 16 ist mit einer etwas größeren Dicke
ausgeführt
als der zweite Teilbereich 18 und weist an seinen seitlichen
Rändern
jeweils einen Positionierungsvorspung 22 in der Form eines zylindrischen
Stiftes auf. Der Positionierungsvorspung 22 wird dazu verwendet,
den Leiterplatten-Steckfortsatz 10 in einer präzise definierten
Position an einer Leiterplatte zu halten. In der Nähe der Positionierungsvorspünge 22 weist
der erste Teilbereich 16 insgesamt drei Öffnungen 24 auf,
deren Aufgabe später
beschrieben wird.
-
Der
Leiterplatten-Steckfortsatz ist mit zwei Gruppen von Kontakten bestückt, die
sich vom Anschlußbereich 12 zum
Steckbereich 14 erstrecken. Eine erste Gruppe von Kontakten 26 erstreckt
sich mit einem Steckende 28 entlang dem zweiten Teilbereich 18,
dann als Übergangsabschnitt 30 auf
den ersten Teilbereich 16 und dann als Anschlußende 32 wieder
weg vom ersten Teilbereich 16. Eine zweite Gruppe von Kontakten 27 erstreckt
sich mit einem Steckende 28 entlang der Seite des zweiten
Teilbereichs 18, die von den Steckenden 28 der
Kontakte 26 der ersten Gruppe abgewandt ist, dann mittels
eines Übergangsabschnittes 30 auf
die Unterseite des ersten Teilbereichs 16 und dann mittels
eines abgebogenen Anschlußendes 32 durch
den ersten Teilbereich 16 hindurch zum Anschlußbereich 12.
Die Kontakte 26 der ersten Gruppe unterscheiden sich von den
Kontakten 27 der zweiten Gruppe also im wesentlichen dadurch,
daß die
Kontakte 26 der ersten Gruppe immer auf derselben Seite
des Körpers 16, 18 des
Leiterplatten-Steckfortsatzes 10 verbleiben, bezogen
auf die Darstellung von 6 also auf der oberen Seite,
während
die Kontakte 27 der zweiten Gruppe den Teilbereich 16 einmal
durchqueren. Wieder bezogen auf die Darstellung von 6 befinden sich
die Steckenden 28 der Kontakte 27 der zweiten Gruppe
auf der Unterseite des Leiterplatten-Steckfortsatzes, während die
Anschlußenden 32 sich
auf der Oberseite befinden.
-
Zur
Verbesserung der Abschirmung ist vorgesehen, daß die Kontakte einer Gruppe,
deren Anschlußenden 32 am
nächsten
zu den Übergangsabschnitten 30 liegen,
als Massekontakte genutzt werden. Diese Massekontakte sind in den 6 und 11 mit
M gekennzeichnet. Eine solche Anordnung führt dazu, daß die übrigen Anschlußenden 32 der
Kontakte 26 der ersten Gruppe durch die als Masseleiter
dienenden Anschlußenden 32 der
Kontakte 26 vom Steckbereich getrennt sind und von den Anschlußenden 32 der
Masseleiter der Kontakte 27 der zweiten Gruppe von deren übrigen,
als Signalleiter benutzten Anschlußenden.
-
Die
Kontakte 26 der ersten Gruppe können nach dem Stanzen einfach
am Körper 16, 18 angeordnet
werden, indem beispielsweise ihre Anschlußenden 32 zum Transport
verwendet werden. Hinsichtlich der Kontakte 27 der zweiten
Gruppe gestaltet sich dies etwas schwieriger, da die Anschlußenden 32 der
Kontakte 27 durch den ersten Teilbereich 16 hindurch
gesteckt werden müssen.
Aus diesem Grunde ist für
die Handhabung der Kontakte 27 vorgesehen, daß diese
nach dem Stanzen noch durch Materialbrücken verbunden sind. Es muß dann nur ein
einziges Gebilde, bestehend aus einer Vielzahl noch einstückig miteinander
verbundener Kontakte, gehandhabt werden. Erst nach der Anbringung
der Kontakte 27 am Leiterplatten-Steckfortsatz 10 werden
die Materialbrücken
entfernt. Zu diesem Zweck sind im zweiten Teilbereich 18 kleine
Stanzöffnungen 56 vorgesehen,
in die ein Stanzwerkzeug eintauchen kann, wenn es die an diesen
Stellen vorgesehenen Materialbrücken
zwischen den Kontakten 27 entfernt.
-
Wie
in 6 und insbesondere in den 8 bis 9 deutlich
zu erkennen ist, ist der Steckbereich 14 an seinem vordersten
Ende abgeschrägt.
Zu diesem Zweck weist der Steckbereich 14 an seiner Oberseite
und seiner Unterseite jeweils eine Fase 34 auf. Die Fase 34 führt dazu,
daß die
Federkontakte des Steckverbinders, in den der Leiterplatten-Steckfortsatz 10 eingesteckt
wird, beim Einstecken langsam nach außen ausgelenkt werden. Zusätzlich ist vorgesehen,
daß die
Steckenden 28 der Kontakte auf unterschiedlich gestaffelten
Niveaus enden. Wie in 8 angedeutet ist, endet ein
Teil der Kontakte auf einem ersten, vordersten Niveau I, während ein
zweiter Teil der Kontakte auf einem weiter hinten liegenden Niveau
II endet. Der letzte Teil der Kontakte endet auf einem am weitesten
hinten liegenden Niveau III. Die auf dem ersten Niveau I beginnenden
Kontakte werden meist als Massenkontakte M verwenden.
-
Vor
den Steckenden 28 der Kontakte, die auf den zweiten oder
dritten Niveau enden bzw. beginnen, sind Einschnitte 36 vorgesehen,
die im Falle von zwei nebeneinanderliegenden, auf demselben Niveau
beginnenden Kontakten durch eine Trennwand 38 getrennt
sind. Am hinteren Ende jedes Einschnittes 36 ist wiederum
eine Fase 34 vorgesehen. Diese Ausgestaltung führt dazu,
daß die
Federkontakte des Steckverbinders beim Einstecken des Leiterplatten-Steckfortsatzes 10 zu
unterschiedlichen Zeitpunkten ausgelenkt werden. Die später auszulenkenden
Federkontakte gleiten dabei in den Einschnitten 36 und
werden gegebenenfalls durch die Trennwände 38 sowie am Vorderrand
vorgesehene Einführfasen 40 (siehe
insbesondere 9) auf das Steckende des ihnen
zugeordneten Kontaktes geleitet.
-
Die
Steckenden 28 der Kontakte 26, 27 liegen
in geeigneten Aufnahmen 42 des zweiten Körpers 18 auf.
Unterhalb der Steckenden 28 sind in den Ausnahmen 42 mehrere
Lufttaschen 44 vorgesehen (siehe insbesondere die 7 und 10).
Die Lufttaschen dienen zum einen zur Impedanzanpassung. Zum anderen
sind sie vorteilhaft für
die korrekt ausgerichtete, plane Anordnung der Steckenden 28 in den
Aufnahmen 42; es ist einfacher, die Steckenden 28 gezielt
partiell zu unterstützen,
als eine durchgehende, ebene Auflagefläche schaffen zu müssen. Besonders
bemerkenswert ist, daß bei
den Kontakten, die auf dem Niveau I beginnen, Taschen 44 noch vor
dem Bereich angeordnet sind, in welchem die Federkontakte des Steckverbinders
an den Kontakten anliegen, wenn der Leiterplatten-Steckfortsatz 10 vollständig in
den Steckverbinder eingesteckt ist; dieser Bereich ist in 10 mit
B angedeutet.
-
In 11 sind
die Kontakte 26, 27 zu sehen. In dieser Figur
ist gut zu erkennen, daß jeder
Kontakt 26, 27 zwei Rasthaken 46 aufweist,
der an entgegengesetzten Seiten des Übergangsabschnitts 30 ausgebildet
ist. Diese Rasthaken sind auch in den 12 und 13 zu
sehen. Wie besonders gut in 13 zu
sehen ist, sind die Rasthaken 46 von nebeneinanderliegenden
Kontakten einer Gruppe auf unterschiedlichen Niveaus angeordnet.
Die unterschiedlich hohe Anordnung der Rasthaken hat zum einen den
Vorteil, daß sich
höhere
Verankerungskräfte
im Körper
des Leiterplatten-Steckfortsatzes 10 ergeben. Es steht
für die Übertragung
der Haltekräfte mehr
Material zur Verfügung,
wenn nicht auf derselben Höhe
der Rasthaken des benachbarten Kontakts zurückgehalten werden muß. Zum anderen
ergeben sich hinsichtlich der Abschirmung bessere Werte, da der
minimale Abstand zwischen den Rasthaken größer ist, wenn diese auf unterschiedlichen
Niveaus angeordnet sind. Weiterhin ist zu bemerken, daß die Kontakte
in den Übergangsabschnitten
mit verringerter Breite ausgeführt
sind. Dies ist gut in den 12 und 13 zu
erkennen. Dies ermöglicht,
die Rasthaken aus der Materialbreite des Kontaktes auszustanzen,
ohne hier eine vergrößerte Materialbreite ansetzen
zu müssen.
Durch diese Maßnahme
wird der Abstand zwischen den Rasthaken benachbarter Kontakte noch
weiter vergrößert, was
zusätzliche Vorteile
hinsichtlich Haltekraft und Abschirmung bringt.
-
Zusätzlich zu
den Rasthaken 46 am Übergangsabschnitt
weisen die Kontakte 27 der zweiten Gruppe nach jeweils
zwei Rasthaken 48 auf entgegengesetzten Seiten des Anschlußendes 32 auf.
-
Die
Befestigung der Kontakte 26, 27 an den Teilbereichen 16, 18 des
Leiterplatten-Steckfortsatzes 10 erfolgt im wesentlichen
mittels einer Nut 50, die am Übergang vom ersten Teilbereich 16 zum zweiten
Teilbereich 18 auf der Seite des Anschlußbereichs 12 gebildet
ist (siehe insbesondere die 6, 14 und 15).
In den Nuten 50 werden die Übergangsabschnitte 30 der
Kontakte 26 der ersten Gruppe und der Kontakte 27 der
zweiten Gruppe aufgenommen. Im Querschnitt betrachtet hat die Nut 50 eine
Trapezform, die in 16 eingezeichnet ist. Aufgrund
der Trapezform verengt sich die Nut zur Außenseite hin, so daß der Übergangsabschnitt 30 der Kontakte 26, 27 zum
Teilbereich 16 bzw. 18 hin gehalten ist.
-
Auf
ihrer Oberseite, von der aus die Übergangsabschnitte in die Nut
eingesetzt werden, weist jede Nut 50 einen Einführabschnitt 52 auf,
der als konkave Rinne ausgeführt
ist. Der Boden der Rinne liegt jeweils seitlich neben der Nut 50 und
hat seinen tiefsten Punkt etwa an der Stelle, an welcher der Übergangsabschnitt 30 sich
nach dem Einsetzen befinden soll. Wenn die Kontakte mit ihren Übergangsabschnitten
in die Nuten 50 eingesetzt werden, werden die Übergangsabschnitte
und insbesondere die Rasthaken 46 von den Einführabschnitten 52 in
die korrekte Position geführt.
Die Kontakte werden dann soweit eingepreßt, daß die Rasthaken 46 sich
in das Material des entsprechenden Teilbereichs 16, 18 eingraben
und dort die Übergangsabschnitte
verankern. Gleichzeitig müssen
die Anschlußenden 32 der
Kontakte 27 der zweiten Gruppe so eingepreßt werden, daß sich die
zusätzlichen
Rasthaken 48 (siehe 17) in
das Material des ersten Teilbereichs 16 eingraben.
-
Zum
Zwecke der korrekten Positionierung der Steckenden 28 der
Kontakte 26, 27 sind diese so ausgeführt, daß der Winkel α (siehe 6)
zwischen den Steckenden 28 und den Übergangsabschnitten 30 bei
den Kontakten 27 der zweiten Gruppe geringfügig größer als
90° ist,
während
der Winkel β zwischen
den Steckenden 28 und den Übergangsabschnitten 30 der
Kontakte 26 der ersten Gruppe geringfügig kleiner als 90° ist. Wenn
dann die Übergangsabschnitte 30 in
der Richtung der Pfeile P von 6 eingepreßt werden,
wird der Winkel β auf
90° aufgebogen,
während
der Winkel α auf
90° gestaucht wird.
In beiden Fällen
werden die Steckenden 28 elastisch in die für sie vorgesehenen
Aufnahmen 42 im ersten Körper 18 beaufschlagt,
wo sie ohne weitere Maßnahmen
verbleiben.
-
Mit
der gezeigten Anordnung der Kontakte 26, 27 kann
insbesondere eine sehr enge Anordnung der Kontakte erzielt werden.
Bei einer gebräuchlichen
Ausführungsvariante
sind die Kontakte in einer Schrittweite von 0,75 mm angeordnet.
Hieraus ist erkennbar, wie wenig Platz zwischen den Kontakten für deren
Verankerung zur Verfügung
steht.
-
Der
mit den Kontakten 26, 27 bestückte Leiterplatten-Steckfortsatz 10 kann
auf den Rand einer Leiterplatte 60 (siehe die 18 und 19)
aufgesetzt werden, wobei die Anschlußenden 32 der Kontakte 26, 27 mit
entsprechenden Leiterbahnen der Leiterplatte 60 verbunden
werden. Die Anschlußenden 32 können dabei
entweder aufgelötet,
eingelötet oder
auch eingepreßt
werden. Die zusätzlichen
Rasthaken 48 der Kontakte 27 der zweiten Gruppe
gewährleisten
dabei, daß die
Anschlußenden 32 dieser Kontakte
nicht aus dem ersten Teilbereich 16 herausgedrückt werden;
die Anschlußenden 32 der
Kontakte 26 stützen
sich ohne weitere Maßnahmen
zuverlässig
am ersten Teilbereich 16 ab. Zur Positionierung des Leiterplatten-Steckfortsatzes 10 an
der Leiterplatte 60 ist diese mit geeigneten Bohrungen
versehen, in welche die Positionierungsvorspünge 22 eingreifen
können.
Die Leiterplatte 60 kann dann mit dem Leiterplatten-Steckfortsatz 10 in
einen Kartenrand-Steckverbinder 70 eingesteckt werden,
der hier auf einer weiteren Leiterplatte 72 angeordnet
ist, beispielsweise einer Backplane. Die Verwendung des Leiterplatten-Steckfortsatzes 10 hat
den besonderen Vorteil, daß dessen
Steckbereich 14 mit sehr viel höherer Genauigkeit ausgeführt werden
kann als der Randbereich einer Leiterplatte. Somit können die Kontaktkräfte, die
beim Einstecken des Leiterplatten-Steckfortsatzes 10 in
den Kartenrand-Steckverbinder 70 auftreten, sehr viel besser
kontrolliert werden.
-
In 20 ist
eine Baugruppe gezeigt, die hier aus vier miteinander verbundenen
Leiterplatten 60 besteht. Zum Verbinden der Leiterplatten
werden zwischen den Leiterplatten-Steckfortsätzen jeweils Distanzhalter 80 (siehe
insbesondere 24) verwendet, die auf entgegengesetzten
Seiten jeweils zwei Haltezapfen 82 aufweisen. Mittig durch
jeden Distanzhalter 80 erstreckt sich eine Positionierungsöffnung 84.
Die Position der Haltezapfen 82 und der Positionierungsöffnung 84 entspricht
der Anordnung der Öffnungen 24 am
Leiterplatten-Steckfortsatz 10.
-
Zum
Zusammenfügen
der Leiterplatten 60 zu einer Baugruppe werden die Haltezapfen 82 der Distanzhalter 80 in
die außenliegenden Öffnungen 24 der
an den Leiterplatten 60 angeordneten Leiterplatten-Steckfortsätze 60 eingesteckt.
Dann wird ein Passstift 86 (siehe 23) durch die
Positionierungsöffnung 84 der
Distanzhalter 80 sowie durch die mittlere Öffnung 24 der
Leiterplatten-Steckfortsätze 10 geschoben.
Auf diese Weise werden alle Bauteile relativ zueinander präzise ausgerichtet,
so daß die
Baugruppe aus den mehreren Leiterplatten 60 in eng nebeneinanderliegende
Kartenrand-Steckverbinder 70 eingeschoben werden kann,
die auf einer weiteren Leiterplatte 72, beispielsweise
einer Backplane, angeordnet sind.
-
Die
präzise
Positionierung der Leiterplatten-Steckfortsätze 10 an den Leiterplatten 60 sowie ihre
präzise
Ausrichtung untereinander über
die Distanzhalter 80 ist besonders wichtig, da einige der
Leiterplatten 60 meist in einer (nicht dargestellten) Führung so
geführt
werden, daß sie
korrekt in die Kartenrand-Steckverbinder 70 eingeschoben
werden können.
Wenn einige der Leiterplatten-Steckfortsätze 10 nicht
korrekt positioniert sind, führt
dies zu Ausrichtungsfehlern. Beispielsweise könnten die Leiterplatten 60 fächerartig
gegeneinander verdreht sein. In diesem Fall ist es kaum möglich, die
Leiterplatten mittels der vorgesehenen Führungen korrekt so zu führen, daß die Leiterplatten-Steckfortsätze 10 in
die ihnen zugeordneten Steckverbinder treffen.
-
Um
eine präzise
Positionierung der Leiterplatten-Steckfortsätze 10 hinsichtlich
ihres Abstandes untereinander zu gewährleisten, ist vorgesehen, die
Haltezapfen 82 mit einer solchen Länge auszuführen, daß sie unmittelbar aneinander
anstoßen, wenn
der eigentlich zwischen ihnen angeordnete Teilbereich 16 eine
zu geringe Dicke hat. Auf diese Weise kann verhindert werden, daß die Distanzhalter 80 in
einem zu geringen Abstand voneinander angeordnet werden können, was
wiederum zu einem zu geringen Abstand zwischen den einzelnen Leiterplatten-Steckfortsätzen 10 führen würde.
-
- 10
- Leiterplatten-Steckfortsatz
- 12
- Anschlußbereich
- 14
- Steckbereich
- 16
- erster
Teilbereich
- 18
- zweiter
Teilbereich
- 20
- Einschnürung
- 22
- Positionierungsvorsprung
- 24
- Öffnung
- 26
- Kontakte
der ersten Gruppe
- 27
- Kontakte
der zweiten Gruppe
- 28
- Steckende
- 30
- Übergangsabschnitt
- 32
- Anschlußende
- 34
- Fase
- 36
- Einschnitt
- 38
- Trennwand
- 40
- Einführfase
- 42
- Aussparung
- 44
- Lufttasche
- 46
- Rasthaken
- 48
- zusätzlicher
Rasthaken
- 50
- Nut
- 52
- Einführabschnitt
- 60
- Leiterplatte
- 70
- Kartenrand-Steckverbinder
- 72
- weitere
Leiterplatte
- 80
- Distanzhalter
- 82
- Haltezapfen
- 84
- Positionierungsöffnung
- 86
- Passstift