DE2546189B2 - bare Kontaktbuchse - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine in einem Schaltungsträger einsetzbare Kontaktbuchse gemäß Oberbegriff des Anspruchs I.

In elektronischen Rechnern, Rundfunkgeräten, Nachrichtenübermittlungsanlagen usw. sind jeweils zahlreiche Verbindungen mit mehreren Kontakten vorhanden, von denen viele lösbar sein müssei.. Insbesondere in den Schaltungen von Rechenanlagen sind zahlreiche Schaltungseinrichtungen, einschließlich integrierter Schaltungen über eine Vielzahl von Steckstiften leitend mit den Leiterbahnen einer als Träger ausgebildeten gedruckten Schaltung verbunden.

Zum Herstellen solcher Verbindungen werden die Schaltungselemente entweder direkt mit einer gedruckten Schaltung verlötet oder mit ihren Steckstiften in einen dazwischen angeordneten Mehrfach-Stecksockel eingesteckt. Im letzteren Falle sind die Kontaktbuchsen des Sockels in die Bohrungen einer gedruckten Schaltung eingesetzt und darin verlötet.

Zur Erzielung einer sicheren elektrischen sowie mechanischen Verbindung müssen die Buchsen von für die Aufnahme von integrierten Steckschaltungen bestimmten Stecksockeln ziemlich starke Federn enthalten, welche an den Steckstiften der Schaltungselemente angreifen. Dadurch ergibt sich ein ziemlich großer Abstand zwischen den Schaltungselementen und der gedruckten Schaltung. Die zur Erzielung einer sicheren elektrischen Verbindung notwendigen großen Federn bedürfen zu ihrer Unterbringung entsprechend groß bemessener Buchsen. Um also einen genügend starken reibschlüssigen Angriff an den Steckstiften und damit eine sichere elektrische Verbindung zu gewährleisten, müssen die Buchsen unerwünscht große Längen und Durchmesser haben. Damit vergrößert sich der Abstand zwischen den Schalungselementen und der gedruckten Schaltung in nachteiliger Weise, während sich die Anzahl der möglichen Verbindungen mit der gedruckten Schaltung verringert.

Ein weiterer Nachteil von bekannten Stecksockeln dieser Art liegt in ihren Herstellungskosten. Die zur Erzielung einer sicheren elektrischen Verbindung notwendigen Federn sind relativ teuer. Um die Herstellungskosten zu senken, können die Federn in den Buchsen auch weggelassen werden, wobei die Buchsen dann jedoch sehr lang sein müssen, damit wenigstens an einer Stelle über ihre Länge eine elektrische Verbindung gewährleistet ist.

Eine bekannte Kontaktbuchse der eingangs genannten Art (US-PS 37 86 401) besitzt quadratischen Querschnitt, wobei das Kontaktteil aus einstückig mit jeweils einer Seite der Kontaktbuchse ausgebildeten, in den Innennum der Buchse zurückgebogenen Kontaktzungen besteht, die um ihre Längsachse etwas verdreht sind, so daß jeweils eine ihrer Längskanten in radialer Richtung vorgespannt ist. Beim Einführen des Kontaktstiftes kommt dieser mit den Kanten in Einrgriff und drückt somit die Kontaktzungen radial nach außen. Hierdurch entsteht guter Kontakt, und das den Kontaktstift aufweisende Bauelement wird durch Reibschluß in der Konaktbuchse gehalten. Wird diese bekannte Kontaktbuchse, die vornehmlich zur Aufnahme von Rundstiften geeignet ist, für flache Kontaktstifte verwendet, so werden — damit die Kontaktzungen entsprechend verdreht werden — die flachen Seiten der Kontaktbuchse parallel z'i den Kontaktstiften ausgerichtet. Ein wesentlicher Nachteil derartiger Kontaktbuchsen ist jedoch der relativ aufwendige Aufbau, der mit entsprechend hohen Herstellungskosten verbunden ist. Es müssen nämlich bei der Herstellung die vier Kontaktzungen als Verlängerung der Seitenwände der Kontaktbuchse ausgestanzt werden, dann müssen die Kontakizungen an ihren Spitzen verdreht werden, und anschließend müssen die Kontaktzungen um 180° zurückgebogen werden, damit sie ihre entsprechende Stellung im Innenraum der Kontaktbuchse einnehmen.

Aus dem DE-GM 68 11 214 ist eine Kontaktbuchse zur Aufnahme von Rundstiften bekannt, bei der das Kontaktteil aus hier sich im wesentlichen radial erstreckenden, fingerartigen Kontaktelementen besteht. Diese fingerartigen Kontaktelemente sind etwas nach innen eingeknickt, so daß sie beim Einstecken des Kontaktstiftes radial nach außen gedrückt werden. Solche Kontaktbuchsen sind jedoch nicht für flache Kontaktstifte geeignet und weisen außerdem einen relativ komplizierten Aufbau auf.

Aus der US-PS 38 67 760 ist eine Steckfassung für integrierte Schaltungen bekannt, bei der in dem Schaltungsträger mehrere Reihen von Kontaktbuchsen angeordnet sind. Um die Anschlußstifte der integrierten Schaltung reibschlüssig in den Kontaktbuchsen zu halten, sind diese mit Einschnürungen versehen, die durch drei radial nach innen gebogene Kontaktflächen bestehen. Der durch die drei nach innen gebogenen Kontaktflächen definierte kleinste Durchmesser ist kleiner als der Außendurchmesser des einzusteckenden runden Kontaktstiftes. Somit wird beim Einstecken des Kontaktstiftes die Einschnürung radial erweitert, wobei der Kontaktstift durch Reibschluß gehalten wird. Eine ähnliche Anordnung ist auch aus der US-PS 36 34 879 bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

Kontaktbuchse der eingangs genannten Art anzugeben, die einfach aufgebaut ist und deren Herstellungskosten gei ing sind.

Diese Aufgabe wird bei einer Kontaktbuchse der eingangs genannten Art durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Wurde bei der eingangs erläuterten bekannten Kontaktbuchse die Reibschlüssigkeit dadurch erreicht, daß die einzelnen Kontaktzungen verkantet wurden, so wird bei der erfindungsgemäßen Kontaktbuchse ein Verkanten lediglich des Kontaktstifte:, erzielt. Die Einschnürung ist so ausgebildet, daß der Kontaktstift leicht hindurchführbar ist. Der Kontakt mit dem Kontaktstift erfolgt nicht — wie bei der bekannten Einrichtung — über zusätzliche Kontaktelemente, sondern direkt über die Innenwandung der Kontaktbuchse, nämlich an der Stelle der Einschnürung. Die Torsionskraft zum reibschlüssigen Halten des Kontaktstifles kann je nach Bedarf durch entsprechende Wahl des Verdrehungswinkels der Kontaktbuchse bestimmt werden.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Einschnürung als zusammengedrücktes Teil ausgebildet ist. Besteht die Kontaktbuchse beispielsweise aus einem zylindrischen Rohr, so kann die Einschnürung mi: einem einfachen Werkzeug durch leichtes Zusammendrücken der Kontaktbuchse ;in einer bestimmten Stelle gebildet werden. Trotz dieser äußerst einfachen Herstellung ergibt sich ein äußerst günstiger Aufbau der Kontaktbuchse. Bei dem Bilden der Einschnürung entstehen nämlich Auflaufflächen, die ein leichtes Einstecken der flachen Kontaktstifte ermöglichen.

Ein besonders leichtes Einstecken der Kontaktstifte wird dadurch erzieh, daß das Kontaktstift-Einsteckende eine trichterförmige Erweiterung aufweist. Die trichterförmige Erweiterung führt das vordere Ende des Kontaktstiftes, was sich als besonders vorteilhaft erweist, wenn beispielsweise bei einem integrierten Schaltungs-Chip die einzelnen Kontaktstifte etwas verbogen sind. Zusätzlich zu diesem Vorteil hat aber die trichterförmige Erweiterung noch einen weiteren Vorteil in Zusammenhang mit der für gewöhnlich einen entsprechenden Wulst bildenden Einschnürung der Kontaktbuchse. Der oder die durch die Einschnürung gebildeten Wulste bilden zusammen mit der trichterförmigen E^rweiterung der Kontaktbuchse bei entsprechender Lage der Einschnürung bezüglich der Längsachse der Kontaktbuchse eine Klammer- oder Halteeinrichtung. Im eingesetzten Zustand kann sich die Kontaktbuchse nicht in ihrer Längsrichtung verschieben, da sie an beiden Enden gehalten wird.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Schnittansicht einer Kontaktbuchse mit einem in diese eingeführten Kontaktstift,

Fig.2 eine Draufsicht auf die Kontaktbuchse nach Fig. 1,

Fig. 3 eine teilweise im Schnitt dargestellte Stirnansicht eines Stecksockels mit einem aufgesteckten Schaltungselement,

Fig.4 eine teilweise im Schnitt gezeigte Seitenansicht in Richtung der Pfeile IV-IV in F i g. 3,

F i g. 5 eine Draufsicht auf eine isolierende Tragplatte mit mehreren in diese eingesetzten Kontakthuchsen,

Fig. 6 eine Schnittansicht des Anschlußendes einer Buchse,

F i z. 7 eine Schniitansicht des Änschlußcndcs in einer anderen Ausführungsform einer Buchse und

F i g. 8 eine F i g. 3 entsprechende Stirnansicht unter Weglassung der isolierenden Tragplatte.

F i g. 1 zeigt eine Kontaktbuchse 1 mit einer Einschnürung 4 für die formschlüssige Aufnahme des Endes 8 eines an einem Steckkörper 3 hervorstehenden Kontaktstifts 2. Die Buchse 1 sowie der Steckkörper 3 sind gegen Verdrehung gesichert

An der ßerührungsstelle mit dem Kontaktstift 2 bildet die Einschnürung 4 einen rechteckigen Durchlaß 5. Die Achse des rechteckigen Durchlasses 5 bildet einen spitzen Winkel zum Ansatz 7 des Kontaktstifts 2 am Steckkörper 3. Beim Einführen des Kontaktstift 2 abwärts in die Buchse 1 läuft sein Ende 8 an den schrägen Flanken 6 der Einschnürung 4 auf, so daß er zum Eintritt in den rechteckigen Durchlaß 5 etwas in sich verdreht wird. Dies geht insbesondere aus Fig. 2 hervor. Darin ist der Ansatz 7 des Kontaktstifts gegenüuer dem rechteckigen Durchlaß 5 der Einschnürung 4 um einen Winkel verdreht.

Der rechteckige Durchlaß 5 der Einschnürung 4 wird durch Zusammendrücken eines Teils des die Buchse 1 Dildenden Röhrchens entlang einer zu seiner Längsachse A-A senkrechten Achse B-Bgeformt (Fig. 1, 2). Die Buchse 1 hat ursprünglich die Form eines zylindrischen Röhrchens. Beim Zusammendrücken desselben zum Herstellen der Einschnürung 4 werden automatisch die beiden Schrägflanken 6 gebildet, welche das Ende 8 des Kontaktstifts 2 in den Durchlaß 5 leiten.

Da die Buchse 1 und der Steckkörper 3 gegen Verdrehung gesichert sind, ist der Kontaktstift 2 einer elastischen Torsionsverformung unterworfen. Die sich dadurch beim Einführen ergebende Reibung gewährleistet eine sichere elektrische Verbindung sowie einen guten mechanischen Halt des Stejkstifts in der Buchse.

F i g. 3 und 4 zeigen die Verbindung einer integrierten Schaltungseinrichtung 10 mit einer gedruckten Schallung 13 unter Verwendung des beschriebenen Stecksokkels. Dieser hat eine isolierende Tragplatte 9 mit gegen Verdrehung gesichert darin eingesetzten Kontaktbuchsen 12. Die Anschlußenden der Buchsen 12 sind durch Bohrungen in der gedruckten Schaltung 13 geführt und mit einer Lötverbindung 18 daran befestigt. Anderenfalls kann die integrierte Schaltung 10 auch unter Weglassung der isolierenden Tragplatte 9 mittels der Kontaktbuchsen 12 direkt mit der gedruckten Schaltung 13 verbunden werden (F i g. 8).

In F i g. 3 und 4 ist lediglich das System der Verbindung einer integrierten Schaltung mit einer gedruckten Schaltung dargestellt, wobei die Verdrehung der Kontaktstifte 11 in den Buchsen 12 der Übersichtlichkeit halber nicht gezeigt ist. In Wirklichkeit sind die Steckstifte jedoch in der in F i g. 1 gezeigten Weise verdreht und stehen unter entsprechender Torsionsspannung.

Die in die in F i g. 3 und 4 dargestellte isolierende Tragplatte 9 eingesetzten Kontaktbuchsen 12 entsprechen in ihrer Anzahl und Anordnung den am integrierten Schaltungselement 10 hervorstehenden Kontaktstiften 11. Der Innendurchmesser der Buchsen 12 ist nur etwas größer als die Breite der Stifte 11, und ihr Außendurchmesser ist klein genug, daß sie sich in die genormten Bohrungen der gedruckten Schaltung 13 einführen lassen. Die Kontaktbuchsen 12 können somit für eine sichere Verbindung zwischen der integrierten Schaltung 10 und der gedruckten Schaltung 13 verwendet werden, ohne daß die Letztere für die Aufnahme der Buchsen abgeändert zu werden braucht.

Am oberen Ende haben die Buchsen 12 eine trichterförmige Erweiterung 12a, welche das Einführen der Steckstifte 11 erleichtert und ein Verdrehen der Buchsen in der Tragplatte 9 verhindert. Zur sicheren Befestigung der Buchsen 12 in der Tragplatte 9 ist die Einschnürung 14 jeweils gerade an der Unterseite der Tragplatte 9 gebildet, so daß diese zwischen der oberen Erweiterung 12a und der Einschnürung 14 eingespannt ist. Durch die Lötverbindung 18 des unteren Endes 12/? der Buchse 12 mit der Unterseite der gedruckten Schaltung 13 ist eine weitere Sicherung der Buchse gegen Verdrehen gebildet. Die Sicherung der Kontaktstifte 11 gegen Verdrehen ergibt sich in der dargestellten Ausführung von selbst dadurch, daß jeweils mehrere Steckstifte entlang den Scitcnrändcrn des Schaltungselements 10 vorhanden sind. Bei Verwendung eines einzelnen Steckstifts müssen irgendwelche Einrichtungen vorhanden sein, welche ihn an einer Drehung hindern, beispielsweise an einem (nicht gezeigten) Verbindergehäuse gebildete Führungsnuten oder -Stege, welche den Verbinder in einer unverdrehbaran Stellung gegenüber der Kontaktbuchse führen.

Fig. 5 zeigt eine Tragplatte 9 mit zwei Reihen von Kontaktbuchsen 12. Wie man in dieser Figur erkennt, bilden die Achsen der länglich rechteckigen Durchlässe einen spitzen Winkel zu einer entlang der jeweiligen Reihe verlaufenden Ebene. In der in F i g. 5 linken Reihe C-C liegen die Achsen der Durchlässe parallel zueinander und b Iden zu der Linie C-C jeweils einen Winkel. In der reciten Reihe D-Dliegen die Durchlässe der Kontaktbuchsen ebenfalls parallel zueinander und bilden zur Linie D-D einen Winkel in der entgegengesetzten Richtung.

Im Bereich der iiinschnürungen 14 ist der Durchmesser der Kontaktb.ichsen 12 jeweils in einer Richtung vergrößert und in einer anderen Richtung verkleinert (F i g. 4 bzw. 3). In Richtung der Verbreiterung bildet die Einschnürung 4 einen Wulst 4a, welcher die Tragplatte 9 in einem kleinen Abstand 16 von der gedruckten Schaltung 13 hall (Fig.4). Der Zwischenraum 16 erleichtert das Reinigen der Anordnung nach dem Verlöten der Anschlußenden 12i> und ermöglicht die Belüftung der auf die gedruckte Schaltung aufgesetzten Schaltungselemente.

Die Buchsen 12 sind an ihren unteren Enden 12c vorzugsweise verschlossen, um das Eindringen von Lo zu verhindern. Das Verschließen der Buchsen is insbesondere beim Tauchlöten in der Massenfertigun; notwendig.

In Fig. 6 ist das untere Ende 12c mit einem Stopfei 17 abgedichtet. Dieser ist durch Einwärtsbördeln de: unteren Randes der Buchse in dieser festgehalten, se daß er sich auch bei den höchsten beim Löter auftretenden Temperaturen nicht lösen kann. Außer dem erleichtert der einwärts gebördelte Rand des Ende: 12c das Einführen der Buchse 12 in die Bohrungen dei gedruckten Schaltung 14 und/oder der Tragplatte 9.

In der Ausführung nach F i g. 7 hat die Kontaktbuchse 12 ein geschlossenes, halbkugelförmiges unteres End« !2c. In dieser Ausführung ist kein Stopfen notwendig und das halbkugelförmige Ende erleichtert das Einführen der Buchse in die Bohrungen der gedruckter Schaltung 13 bzw. der Tragplatte 9.

Die in Fig. 8 gezeigte Anordnung ist ähnlich der ir Fig. 3 dargestellten, mit der Ausnahme, daß hier die Tragplatte 9 weggelassen ist. Die Länge der Kontaktbuchsen 12 ist hier nur etwas größer als die Dicke dei gedruckten Schaltung 13, und die Buchsen sind direkt ir die genormten Bohrungen der Schaltung eingesetzt Wie zuvor sind die Kontaktbuchsen hier durch die trichterförmige Erweiterung 12a am oberen Ende unc die an der dieser gegenüberliegenden Seite der Schaltung 13 angreifende Einschnürung 14 geger Verdrehen gesichert. Zusätzlich kann zwischen der Einschnürung 14 und der Unterseite der gedruckter Schaltung 13 eine Lötverbindung 18 vorgesehen sein welche eine weitere Sicherung gegen Verdrehen bildei und eine elektrische Verbindung zwischen der Buchse und den Leiterbahnen der Schaltung darstellt. In dieser Ausführungsform ist eine noch bessere Ausnützung des vorhandenen Raums möglich. Die dabei gewonnene Bauhöhe ist gleich dem Abstand des unteren Endes Ilä der Kontaktstifte 11 zum unteren Ende 12cder Buchsen 12 (Fig. 3). Diese Anordnung ergibt somit einen sehr kompakten Aufbau für einen Stapel von gedruckten Schaltungen und ermöglicht eine günstige Ausnützung des verfügbaren Raums. Die Bauhöhe ist bei dieser Ausführung allein durch die Länge der Kontaktstifte 11 vorgegeben, während die Buchsen keinen Einfluß auf sie haben.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. In einem Schaltungsträger einsetzbare, rohrförmige Kontaktbuchse mit wenigstens einem radial nach innen ragenden Kontaktteil zum Aufnehmen eines flachen Kontaktstiftes sowie zum reibschlüssigen Halten desselben durch Verdrehung eines der miteinander in Eingriff kommenden Kontaktelemente um seine Längsachse, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktteil als Einschnürung (14) mit komplementärem Querschnitt zum Querschnitt des Kontaktstiftes (U) ausgebildet und die Einschnürung (14) bezüglich der Lage des Kontaktstiftes (11) winkelverdreht ist.

2. Kontaktbuchse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen mit Ausnahme der Einschnürung (14) zylindrischen Querschnitt.

3. Kontaktbuchse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnürung (14) durch Zusammendrücken der Buchse (1) gebildet ist.

4. Kontaktbuchse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnürung einen Wulst (4a,} bildet, der als Abstandshalter für eine gedruckte Schaltungsplatte (13) und eine Tragplatte (9), die das den Kontaktstift (11) aufweisende Schaltungselement (10) trägt, dient.

5. Kontaktbuchse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktstift-Einsteckende eine trichterförmige Erweiterung (12a) aufweist.