DE4344272A1 - Elektrische Kontaktelemente für Zwischengliedkonstruktionen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf elektrische Kontaktelemente für Zwischengliedkonstruktionen sowie auf Zwischenglied-Kontaktmodule und Anschlußflächen­ raster-Kontaktanordnungen mit solchen Kontaktele­ menten.

Bei dem derzeitigen Trend in Richtung auf die Miniatu­ risierung elektrischer Bauelemente und der dabei auf­ tretenden hohen Kontaktdichte bestehen zunehmende An­ forderungen hinsichtlich der Zuverlässigkeit von Kon­ taktelementen zur Verwendung in solchen Bauelementen.

Moderne Ultraschall-Diagnosegeräte z. B. beinhalten typischerweise ein Verbindersystem zur Herstellung einer Schnittstelle zwischen einer elektronischen Vor­ richtung in einer Grundeinheit und einer Wandlervor­ richtung, die eine Schnittstelle mit dem Körper eines Patienten bildet. Solche Verbindersysteme umfassen im allgemeinen eine elektrische Schnittstelle zur bus­ leitungsmäßigen Übertragung von Signalen von dem Wand­ ler zu der Grundeinheit zur Analyse und Datenverarbei­ tung. Radargeräte, Computer im allgemeinen sowie ande­ re elektronische Vorrichtungen können ebenfalls ähn­ liche Schnittstellen aufweisen, die äußerst komplex sein können.

Zur Erzielung von Integrität aufweisenden Datenüber­ tragungen zwischen einer äußeren Datenquelle und einer elektronischen Vorrichtung sind Verbinder entwickelt worden, in denen Kontaktelemente mit hoher Dichte auf­ genommen sind, so daß ein erhöhter Datenfluß durch den Verbinder bei hohen Frequenzen und mit hoher Geschwin­ digkeit erzielbar ist. Beispiele für solche Verbinder und Verbindersysteme sind in den US-A-4 699 593, US- A-4 927 279, US-A- 4927 369 und US-A-4 647 124 offen­ bart.

Bei solchen Verbindern sind zwei elektrische Bauele­ mente, typischerweise zwei gedruckte Schaltungsplat­ ten, durch ein System von Kontakten miteinander ver­ bunden, das manchmal als Anschlußflächenraster-Kon­ taktanordnung bezeichnet wird, die eine Zwischenglied­ konstruktion aufweist. Bei Verbindern dieses Typs han­ delt es sich normalerweise um "monostabile" Verbinder, da sie in dauerhafter Verbindung mit der elektroni­ schen Vorrichtung montiert werden und nicht für eine wiederholte Verbindung und Trennung ausgelegt sind.

Eine Zwischengliedkonstruktion beinhaltet typischer­ weise ein Isoliergehäuse mit darin vorhandenen Hohl­ räumen zur Aufnahme elektrischer Kontaktelemente. Die Kontaktelemente besitzen Kontaktflächen, die von gegenüberliegenden Flächen der Zwischengliedkon­ struktion hervorstehen.

Die in der US-A-4 927 369 beschriebenen Kontaktele­ mente z. B. besitzen ein Paar identischer schlei­ fenförmiger Kontaktfedern, die rotationssymmetrisch angeordnet sind und durch einen Biegungsbereich mit­ einander verbunden sind. Im Gebrauch wird die Zwi­ schengliedkonstruktion zwischen zwei elektrischen Bau­ elementen angeordnet, und Kontaktflächen der elektri­ schen Bauelemente und der Zwischengliedkonstruktion werden relativ aufeinander zu bewegt. Bei der Verbin­ dung der Kontaktflächen der elektrischen Bauelemente mit den gegenüberliegenden Kontaktflächen der Kontakt­ elemente der Zwischengliedkonstruktion wirken die Kon­ taktfedern der Kontaktelemente der Verbindungsbewegung entgegen und schaffen dadurch eine erforderliche Kon­ taktkraft an der Schnittstelle zwischen jeder Bauele­ ment-Kontaktfläche und der jeweiligen Kontaktfläche eines Kontaktelements der Zwischengliedkonstruktion. Die von jeder Kontaktfläche auf ihre zugehörige Bau­ element - Kontaktfläche ausgeübte Kontaktkraft ist im wesentlichen identisch, und dies gilt auch für die Kontaktelemente der Zwischengliedkonstruktionen, die in den anderen vorstehend genannten Patentanmeldungen offenbart sind.

Die vorliegende Erfindung zielt auf die Schaffung ei­ nes Kontaktelements ab, das sich in einer Zwischen­ gliedkonstruktion verwenden läßt, die an einem der elektrischen Bauelemente befestigt ist, während jedoch das andere elektrische Bauelement wiederholt mit der Zwischengliedkonstruktion verbindbar und von dieser trennbar ist, wobei das Kontaktelement trotzdem eine lange Nutzungsdauer besitzt, obwohl es hinsichtlich des anderen elektrischen Bauelements einer großen An­ zahl von Verbindungs- und Trennzyklen ausgesetzt wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein elektrisches Kontaktelement zur Verbindung mit gegenüberliegenden elektrischen Bauelementen geschaffen, mit einem ersten federnd nachgiebigen Kontaktabschnitt zur Verbindung mit einem der elektrischen Bauelemente und mit einem zweiten federnd nachgiebigen Kontaktabschnitt zur Ver­ bindung mit dem anderen elektrischen Bauelement, sowie mit einem die nachgiebigen Kontaktabschnitte mitein­ ander verbindenden Verbindungsbereich, wobei sich das Kontaktelement dadurch auszeichnet, daß der erste Kon­ taktabschnitt derart dimensioniert ist, daß er einen wesentlich geringeren Widerstand gegen Verbiegen bei Herstellung der Verbindung als der zweite Kontaktab­ schnitt aufweist.

Wenn sich der erste nachgiebige Kontaktabschnitt in einer Zwischengliedkonstruktion zur Verbindung mit einem der gegenüberliegenden elektrischen Bauelemente befindet, welches wiederholt mit der Zwischengliedkon­ struktion verbunden und von dieser getrennt werden soll, wird somit die Nutzungsdauer des ersten Kontakt­ abschnitts nicht übermäßig beeinträchtigt, und zwar aufgrund seines niedrigeren Widerstands gegen die bei Herstellung der Verbindung auftretende Verbiegung, während dann, wenn das andere elektrische Bauelement fest an der Zwischengliedkonstruktion befestigt ist, der zweite Kontaktabschnitt nur ein einziges Mal eine Verbindungsbiegung ausführen muß, wenn das andere elektrische Bauelement an der Zwischenglied­ konstruktion montiert wird. Der niedrigere Biegungs­ widerstand des ersten Kontaktabschnitts schafft normalerweise eine angemessene Kontaktkraft, da seine Kontaktfläche, wie auch die entsprechende Kontaktfläche auf dem einen elektrischen Bauelement, mit Gold plattiert ist, und zwar bedingt durch die Notwendigkeit für ein wiederholtes Verbinden und Lösen dieses einen elektrischen Bauelements.

Der erste und der zweite Kontaktabschnitt sind vor­ zugsweise derart ausgebildet, daß sie mechanisch von­ einander isoliert sind, so daß der Verbindungswider­ stand des zweiten Kontaktabschnitts keinen störenden Einfluß auf den Verbindungswiderstand des ersten Kon­ taktabschnitts hat.

Die vorliegende Erfindung schafft außerdem einen Zwi­ schenglied-Kontaktmodul, in dem sich die Kontaktele­ mente zur Erzielung einer solchen mechanischen Tren­ nung montieren lassen, sowie eine Anschlußflächen­ raster-Kontaktanordnung, bei der diese Kontaktelemente verwenden werden.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden anhand der zeichnerischen Darstellungen mehrerer Ausführungsbeispiele noch näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein elektrisches Kontakt­ element gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine isometrische Ansicht des Kontaktelements der Fig. 1;

Fig. 3 eine isometrische Ansicht eines Kontaktmoduls zur Aufnahme von Kontaktelementen gemäß Fig. 1 und 2.

Fig. 4 eine Draufsicht auf den Kontaktmodul;

Fig. 5 eine Seitenansicht des Kontaktmoduls;

Fig. 6 eine fragmentarische Querschnittsansicht des Kontaktmoduls unter Darstellung von Kontakt­ elementen gemäß Fig. 1 und 2, die in Hohl­ räumen in dem Modul aufgenommen sind;

Fig. 7 eine der Fig. 6 ähnliche Ansicht, in der je­ doch ein erstes und ein zweites elektrisches Bauelement in Form gedruckter Schaltungsplat­ ten zur Verbindung mit dem Kontaktmodul posi­ tioniert dargestellt sind;

Fig. 8 eine Ansicht entlang der Linien 8-8 der Fig. 7;

Fig. 9 eine der Fig. 7 ähnliche Ansicht, jedoch un­ ter Darstellung der elektrischen Bauelemente in ihrem mit dem Kontaktmodul verbundenen Zu­ stand;

Fig. 10 eine auseinandergezogene isometrische Ansicht unter Darstellung einer mehrere Kontaktmodule enthaltenden Zwischengliedaufnahme, der elek­ trischen Bauelemente sowie eines Paares elek­ trischer Verbindermodule;

Fig. 11 eine fragmentarische auseinandergezogene iso­ metrische Ansicht eines Teils der Zwischen­ gliedaufnahme;

Fig. 12 eine Querschnittsansicht unter Darstellung der Zwischengliedaufnahme, die zur Anbringung an dem zweiten elektrischen Bauelement sowie ei­ ner Unterlageplatte positioniert ist;

Fig. 13 eine isometrische Ansicht eines Rahmens eines kabelseitigen Verbinders zur Verwendung an der Zwischengliedaufnahme und den elektrischen Bauelementen;

Fig. 14 eine Querschnittsansicht des kabelseitigen Verbinders, in der nur eine Verriegelungsan­ ordnung des Rahmens dargestellt ist;

Fig. 15 eine der Fig. 14 ähnliche Ansicht, in der der kabelseitige Verbinder jedoch mit einer Zwi­ schengliedaufnahme und dem ersten und dem zweiten elektrischen Bauelement sowie mit ei­ nem vorrichtungsseitigen Verbinder verbunden gezeigt ist;

Fig. 16 und 17 fragmentarische Schnittansichten unter Darstellung von Teilen des vorrichtungsseiti­ gen Verbinders sowie der Art und Weise, in der diese an einer elektronischen Vorrichtung an­ gebracht werden;

Fig. 18 eine vergrößerte Schnittansicht unter Darstel­ lung eines elektrischen Verbindermoduls des kabelseitigen Verbinders, der mit dem ersten elektrischen Bauelement verbunden ist, das wiederum mit der mit dem zweiten elektrischen Bauelement verbundenen Zwischengliedaufnahme verbunden ist;

Fig. 19 eine Querschnittsansicht des Rahmens des ka­ belseitigen Verbinders unter Darstellung eini­ ger Details der Verriegelungsanordnung;

Fig. 20 eine Ansicht entlang der Linie 20-20 der Fig. 19;

Fig. 21 eine Ansicht entlang der Linie 21-21 der Fig. 19;

Fig. 22 eine Querschnittsansicht des vorrichtungssei­ tigen Verbinders;

Fig. 23 eine Ansicht entlang der Linie 23-23 der Fig. 22;

Fig. 24 eine Ansicht entlang der Linie 24-24 der Fig. 22;

Fig. 25 eine auseinandergezogene isometrische Ansicht einer Zwischengliedaufnahme gemäß einem weite­ ren Ausführungsbeispiel der Erfindung, die zwischen zwei elektrischen Bauelementen in Form von gedruckten Schaltungsplatten angeord­ net ist;

Fig. 26 eine isometrische Ansicht der Zwischenglied­ aufnahme der Fig. 25;

Fig. 27 eine vergrößerte isometrische Ansicht eines elektrischen Kontaktmoduls der Zwischenglied­ aufnahme der Fig. 25 und 26, wobei elektri­ sche Kontaktelemente gemäß einem weiteren Aus­ führungsbeispiel der Erfindung in dem Modul aufgenommen sind;

Fig. 28 eine der Fig. 27 ähnliche Ansicht, in der jedoch eines der Kontaktelemente von dem Modul weggezogen darstellt ist;

Fig. 29 eine Draufsicht auf eines der elektrischen Kontaktelemente der Module gemäß Fig. 27 und 28;

Fig. 30 eine Endansicht des in Fig. 29 gezeigten Kon­ taktelements;

Fig. 31 eine Querschnittsansicht des Moduls der Fig. 27 und 28, wobei ein Kontaktelement von diesem entfernt worden ist;

Fig. 32 eine Ansicht entlang der Linie 32-32 der Fig. 27; und

Fig. 33 eine Endansicht eines Teils des in Fig. 31 gezeigten Moduls:

Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, umfaßt ein elektrisches Kontaktelement 300 gemäß einem Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung einen ersten Kontaktab­ schnitt 301 zur Schaffung einer elektrischen Schnitt­ stelle mit einem Leiter, wie z. B. einer elektrisch leitfähigen Kontaktfläche, auf einem ersten elektri­ schen Bauelement. Der Begriff "elektrisches Bau­ element" soll im vorliegenden Fall jegliche Vorrich­ tung beinhalten, die zum Empfangen oder übertragen elektrischer Signale ausgelegt ist. Das Kontaktelement 300 umfaßt außerdem einen zweiten Kontaktabschnitt 302 zur Herstellung einer elektrischen Schnittstelle mit einem Leiter, wie z. B. einer elektrisch leitfähigen Kontaktfläche, auf einem zweiten elektrischen Bau­ element. Die Schnittstellen bildenden Kontaktab­ schnitte 301 und 302 sind relativ zueinander einander gegenüberliegend angeordnet und aufeinander zu bieg­ bar, wie dies im folgenden noch ausführlich erläutert wird.

Die Kontaktabschnitte können in ihrer Formgebung und Größe stark variieren, wobei dies in erster Linie von der Größe und Formgebung der Leiter auf den zuge­ hörigen elektrischen. Bauelementen abhängig ist. Bei jedem elektrischen Bauelement kann es sich um eine im wesentlichen flache gedruckte Verdrahtungsplatte bzw. Schaltungsplatte handeln, wobei der eine Schnittstelle bildende Leiter eine Kontaktfläche auf einer Ober­ fläche der Schaltungsplatte ist. Es ist bevorzugt, daß der erste eine Schnittstelle herstellende Kontaktab­ schnitt 301 eine Nase 303 mit einer bogenförmig ge­ krümmten Kontaktfläche 304 für den Kontakt mit einer Kontaktfläche bzw. Anschlußfläche auf einer ersten ge­ druckten Schaltungsplatte aufweist. Gleichermaßen um­ faßt der zweite eine Schnittstelle herstellende Kontaktabschnitt 302 vorzugsweise eine Nase 305 mit einer bogenförmig gekrümmten Kontaktfläche 306 für den Kontakt mit einer Anschlußfläche auf einer zweiten ge­ druckten Verschaltungsplatte. Der Begriff "gedruckte Verschaltungsplatte" bedeutet vorstehend ein elektri­ sches Bauelement, das einen im wesentlichen ebenen Bereich aufweist, der zur Busleitung von Datensignalen ausgelegt ist. Der Begriff "gedruckte Verschaltungs­ platte" soll vorstehend also solche elektronische Bau­ elemente wie gedruckte Schaltungsplatten oder belie­ bige andere elektrische Bauelemente umfassen, die zur Busleitung elektrischer Signale von einer Stelle zu einer anderen ausgelegt sind. Das Kontaktelement 300 besitzt eine Einrichtung zum elektrischen Verbinden des ersten und des zweiten Schnittstellen bildenden Kontaktabschnitts 301 und 302 miteinander sowie eine Federvorspannungseinrichtung zum Schaffen eines ersten Federvorspannungsbetrages für den ersten Kontaktab­ schnitt 301 sowie eines zweiten Federvorspannungs­ betrages für den zweiten Kontaktabschnitt 302. Die Federvorspannungseinrichtung verleiht dem Kontaktab­ schnitt einen "Verbindungswiderstand". Der Begriff "Verbindungswiderstand" bedeutet im vorliegenden Fall den Widerstand eines Schnittstellen-Kontaktabschnitts gegen Biegen, der beim Verbinden des Kontaktelements mit seinem zugeordneten elektrischen Bauelement auf­ tritt. Der Widerstand gegen ein Biegen bei der Her­ stellung der Verbindung entspricht im allgemeinen der Kontaktkraft des Schnittstellen-Kontaktabschnitts. Das Niveau der erforderlichen Kontaktkraft ist bei der Wirksamkeit des elektrischen Kontakts eine wichtige Größe und variiert im allgemeinen in Abhängigkeit von dem Material, aus dem der Schnittstellenleiter auf dem elektrischen Bauelement hergestellt ist.

Wenn die Kontaktabschnitte 301 und 302 einander in der dargestellt Weise gegenüberliegen, erfolgt ihre Bie­ gung im allgemeinen in Richtung aufeinander zu. Man hat festgestellt, daß es in manchen Fällen äußerst wünschenswert ist, daß das Ausmaß des Widerstands gegen die bei Verbindungsherstellung auftretende Bie­ gung des ersten Kontaktabschnitts 301 unabhängig von dem Ausmaß des Widerstands gegen die bei Vebindungs­ herstellung auftretende Biegung des zweiten Kontaktab­ schnitts 302 sein sollte. Auf diese Weise kann die Federvorspannungseinrichtung einen ersten Verbindungs­ widerstand schaffen, der zur Maximierung der Zyklus­ lebensdauer des Kontakts ausgelegt ist. Z.B. kann der erste Kontaktabschnitt 301 zur Bildung einer elektri­ schen Schnittstelle mit einer trennbaren oder verbind­ baren Schnittstelle eines ersten elektrischen Bauele­ ments unter der relativ niedrigen Kontaktkraft ausge­ legt sein, die zwischen leitfähigen Flächen üblich ist, die mit Gold plattiert oder mit einer Plattierung des Typs AMP DURAGOLD (Wz) (beschrieben in US-A-5 129 143) versehen sind. Auf diese Weise kann ein äußerst effektiver Kontakt mit solchen Leitern bei reduzierten Kontaktkräften von nur 80 Gramm hergestellt werden. Der zweite Kontaktabschnitt 302 kann jedoch eine elek­ trische Schnittstelle mit einem zweiten elektrischen Bauelement bilden, bei dem eine relativ hohe Kontakt­ kraft erfordernde leitfähige Schnittstellen zwischen Oberflächen, wie z. B. mit Zinn oder Zinn-Blei plattierten Schnittstellen, vorhanden sind. Ein wirk­ samer Kontakt bei derartigen Schnittstellen verlangt im allgemeinen eine minimale Kontaktkraft von ca. 100 Gramm und vorzugsweise ca. 200 Gramm bei einer Verbin­ deranordnung, die im montierten Zustand fest zusammen­ gebaut ist und bei Benutzung im Betrieb nicht verbind­ bar und trennbar ist.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel besitzen die Verbin­ dungswiderstands - Federvorspannungseinrichtungen einen mit dem ersten Kontaktabschnitt 301 verbundenen ersten Federbereich 307 und einen mit dem zweiten Kontaktab­ schnitt 302 verbundenen zweiten Federbereich 308. Der erste und der zweite Federbereich 307 und 308 sind außerdem mit einem oder mehreren Biegungsbereichen 309 verbunden. Bei Kontaktelementen, bei denen die Feder­ bereiche und die Biegungsbereiche aus elektrisch leit­ fähigem Material bestehen, wie dies bevorzugt ist, besitzen die Verbindungswiderstands-Federbereiche 307, 308 auch Einrichtungen zum elektrischen Miteinander­ verbinden des ersten und des zweiten Kontaktab­ schnitts, wobei es sich bei dem vorliegenden Beispiel um die Biegungsbereiche 309 handelt.

Der erste Federbereich 307 besitzt einen mit einem ersten Ende eines Biegungsbereichs 309 verbundenen inneren Arm 310 sowie einen mit dem Kontaktabschnitt 301 verbundenen äußeren Arm 311. Der innere Federarm 310 und der äußere Federarm 311 sind durch eine erste federnd nachgiebige Verbindungseinrichtung in Form einer federnden Biegungseinrichtung 312 miteinander verbunden, die zum federnd nachgiebigen Entgegen­ wirken der Biegung des äußeren Arms 311 in Richtung auf den inneren Arm 310 ausgelegt ist, wie diese beim Verbinden des Kontaktelements 300 mit einem elektri­ schen Bauelement normalerweise auftritt. Wie gezeigt ist, besitzt der Biegungsbereich 312 ein allgemein U- förmiges Segment, wobei der Radius des Krümmungs­ bereichs des Segments wenigstens zum Teil zwischen dem inneren Arm 310 und dem äußeren Arm 311 liegt. Auf diese Weise liegt der äußere Arm 311 dem inneren Arm im allgemeinen gegenüber und bewegt sich während der bei Herstellung der Verbindung auftretenden Biegung in Richtung auf den inneren Arm.

Der zweite Federbereich 308 besitzt in ähnlicher Weise einen inneren Arm 313, der mit dem Biegungsbereich 309 verbunden ist, und einen äußeren Arm 314, der mit dem zweiten Kontaktabschnitt 302 verbunden ist. Der innere Arm 313 und der äußere Arm 314 sind durch eine zweite federnd nachgiebige Verbindungseinrichtung in Form eines federnden Biegungsbereiches 315 miteinander ver­ bunden, der zum federnd nachgiebigen Entgegenwirken der Biegung des äußeren Arm 314 in Richtung auf den inneren Arm 313 dient, wie diese beim Verbinden des Kontaktelements 300 mit einem elektrischen Bauelement normalerweise auftritt. Wie in der Zeichnung zu sehen ist, besitzt der Biegungsbereich 315 ebenfalls ein allgemein U-förmiges Segment, wobei der Radius des Krümmungsbereiches des Segments wenigstens zum Teil zwischen dem inneren Arm 313 und dem äußeren Arm 314 liegt. Auf diese Weise liegt der äußere Arm 314 dem inneren Arm allgemein gegenüber und bewegt sich während der bei Herstellung der Verbindung auftreten­ den Biegung in Richtung auf den inneren Arm.

Die Verbindungswiderstands- Federvorspannungseinrich­ tung umfaßt den ersten Biegungsbereich 312, der einen ersten Betrag eines federnd nachgiebigen Widerstands gegen eine Biegung des äußeren Arms 311 in Richtung auf den inneren Arm 310 schafft, sowie den zweiten Biegungsbereich 315, der einen zweiten Betrag eines federnd nachgiebigen Widerstands gegen eine Biegung des äußeren Arms 314 in Richtung auf den inneren Arm 313 schafft. Zu diesem Zweck ist der Krümmungsbereich des U-förmigen Segments des Biegungsbereichs 315 we­ nigstens in einer Dimension dicker als der Biegungs­ bereich des U-förmigen Segments des Biegungsbereichs 312. Somit besitzt der Biegungsbereich 315 in der zu der Biegungsrichtung in etwa senkrechten Dimension eine Breite, die größer ist als die Breite des Bie­ gungsbereichs 312 in derselben Dimension.

Wie in den Fig. 2 und 8 zu sehen ist, ist das Kon­ taktelement 300 im wesentlichen flach und in einer Ebene liegend ausgebildet, wobei es durch Stanzen aus einem einzigen Metallflachmaterialstück gebildet ist. Die Bewegung der Schnittstellen-Kontaktabschnitte 301 und 302 liegt im wesentlichen in der Ebene des Kon­ taktelements 300 während der bei Herstellung der Ver­ bindung auftretenden Biegung.

Die Schnittstellen-Kontaktabschnitte 301 und 302 wer­ den letztendlich bei Beendigung des Verbindungsvor­ gangs jeweils in federnd nachgiebiger Weise gebogen, um dadurch die erforderlichen Kontaktdrücke zu schaf­ fen. Zur Erleichterung der Schaffung eines Kontaktele­ ments, das wenigstens zwei Kontaktdruck-Niveaus be­ sitzt, hat man festgestellt, daß eine Einrichtung vor­ handen sein sollte zum Entkoppeln des Federansprechens des ersten Kontaktabschnitts 301 von dem Federanspre­ chen des zweiten Kontaktabschnitts 302. Das heißt, es ist sozusagen wünschenswert, eine Einrichtung vorzusehen, die ein Wirken des Federbiegungsbereichs 315 und des Federbiegungsbereichs 312 in voneinander unabhängiger Weise ermöglicht. Wäre keine solche Ent­ koppelungseinrichtung vorhanden, würde der den niedri­ geren Federwiderstand gegen die bei der Verbindung auftretende Biegung besitzende Federbiegungsbereich tendenziell den durch den anderen Federbiegungsbereich potentiell geschaffenen Federwiderstand steuern oder begrenzen.

Wie unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 7 zu sehen ist, besitzt eine solche Entkoppelungseinrichtung eine Halterungseinrichtung zum Haltern wenigstens des zwei­ ten Kontaktabschnitts 302 gegen eine nicht-federnde Translationsbewegung. Die Halterungseinrichtung umfaßt bei dem vorliegenden Beispiel einen zwischen die Bie­ gungsbereiche 309 geschalteten Halterungsarm 317, der sich allgemein in zu der Biegungsrichtung der Kontakt­ abschnitte 301 und 302 senkrechter Richtung erstreckt. Wie im folgenden noch ausführlicher beschrieben wird, ist der Halterungsarm 317 zum mechanischen Angreifen an den Innenkanten-Wänden eines Hohlraums in einem Isoliergehäuse ausgelegt, um das Kontaktelement 300 während des Verbindungsvorgangs betriebsmäßig fest zu­ halten. Auf diese Weise ist der Arm 317 zur Halterung wenigstens des zweiten Kontaktabschnitts 302 gegen eine nicht - federnde Translationsbewegung ausgelegt.

Wie vorstehend bereits erwähnt wurde, sind eine hohe Zykluslebensdauer aufweisende Kontaktelemente bei be­ stimmten Anwendungen äußerst wünschenswert. Der Be­ griff "Zyklus", wie er hierin verwendet wird, bedeutet den Betriebszyklus, dem ein Schnittstellen-Kontaktab­ schnitt sowie dessen zugehöriger Federbiegungsbereich beim Verbinden und Lösen der Verbindung ausgesetzt werden. Unter "Zykluslebensdauer" ist somit die durch­ schnittliche Anzahl der Zyklen zu verstehen, der ein Kontaktelement oder ein Bereich eines Kontaktelements ohne zu versagen standhalten kann. Das Kontaktelement 300 ist für eine Zykluslebensdauer von wenigstens ca. 15 000 Zyklen und bis zu ca. 50 000 Zyklen ausgelegt.

Das Kontaktelement 300 beinhaltet eine Stabilisierein­ richtung zum Stabilisieren desselben gegen eine zer­ störende Torsion bei Verwendung desselben im Betrieb. Eine solche Stabilisiereinrichtung trägt zu der hohen Zykluslebensdauer des Kontaktelements 300 bei. Die Stabilisiereinrichtung umfaßt längliche Stabilisier­ arme 318 und 319, die sich von den Enden des Halte­ rungsarms 317 in einer Richtung wegerstrecken, die im wesentlichen parallel zu der Kontaktabschnitt-Bie­ gungsrichtung verläuft.

Das Kontaktelement 300 dient insbesondere zur Verwen­ dung in einer Verbinderanordnung des Typs mit Zwi­ schenglied, die ein Kontaktsystem mit einer großen Anzahl von Kontaktelementen schafft, die zur betriebs­ mäßigen Verbindung mit Kontaktflächen auf elektrischen Bauelementen angeordnet sind. Das Kontaktelement 300 soll zur Verwendung mit einer großen Vielzahl ver­ schiedener solcher Zwischenglied-Verbinderanordnungen adaptierbar sein.

Wie in den Fig. 3 bis 5 gezeigt ist, umfaßt eine Zwischenglied-Verbinderanordnung einen Kontaktmodul 200 mit einem Isoliergehäuse 320. Das Gehäuse 320 be­ sitzt eine erste Schnittstellenfläche 321 und eine zweite Schnittstellenfläche 322. Bei den Schnitt­ stellenflächen 321 und 322 handelt es sich im wesent­ lichen um ebene Flächen, die im wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Eine Mehrzahl von Hohlräumen 323 zum Aufnehmen jeweiliger Kontaktelemente 300 ist in dem Gehäuse 320 ausgebildet. Zum Zweck der Darstellung sind die Kontaktabschnitte 301 und 302 eines einzelnen Kontaktelements 300 in den Fig. 3 und 5 in sich aus Öffnungen in dem Gehäuse herauserstreckender Weise dargestellt.

Wie in Fig. 6 zu sehen ist, definiert jeder Hohlraum 323 eine erste Öffnung 324 in der Fläche 321. Vor dem Verbinden des Kontaktmoduls mit einem elektrischen Bauelement erstreckt sich die Kontaktfläche 304 des Kontaktabschnitts 301 durch die Öffnung 324 und über diese hinaus und ist in einer erhöhten Position rela­ tiv zu der ersten Schnittstellenfläche 321 des Gehäu­ ses 320 gehalten. Gleichermaßen definiert jeder Hohl­ raum 323 auch eine zweite und längere Öffnung 325 in der zweiten Schnittstellenfläche 322, und die Kon­ taktfläche 306 des zweiten Kontaktabschnitts 302 er­ streckt sich durch die Öffnung 325 hindurch und über diese hinaus und ist in einer erhöhten Position rela­ tiv zu der zweiten Schnittstellenfläche 322 des Gehäu­ ses 320 gehalten. Das Gehäuse 320 besitzt eine Mehr­ zahl solcher Hohlräume 323, und vorzugsweise sind zwei Reihen 326 eng voneinander beabstandeter, zueinander paralleler Hohlräume vorhanden, wie dies in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist.

Es wird nun ein Verfahren zum Zusammenbauen des Kon­ taktmoduls 200 beschrieben. Das Gehäuse 320 wird z. B. durch Formen aus einem flüssigen Kunststoffmaterial gebildet. Jedes Kontaktelement 300 wird durch die Öff­ nung 325 des Gehäuses in seinen Hohlraum 323 einge­ setzt. Jeder Hohlraum 323 ist durch Seitenwände 327 und Endwände 328 und 329 definiert, wie dies in den Fig. 6 bis 8 zu sehen ist. Jede Endwand 328 und 329 ist mit einer Schulter 330 ausgebildet, die die Passage des ersten Kontaktabschnitts 301 zu der Öff­ nung 324 in der Fläche 321 sowie durch diese Öffnung hindurch ermöglicht. Die Schultern 330 sind jedoch dazu ausgelegt, eine Translationsbewegung der Hal­ terungseinrichtung 317 in Richtung auf die Öffnung 324 mechanisch zu verhindern und wirken somit als exakt angeordnete Anschläge.

Die Kontaktelemente 300 sind vorzugsweise in integra­ ler Weise aus einem Flachstück leitfähigen Materials gebildet, und zwar z. B. durch Stanzen. Es ist bevor­ zugt, daß der Stanzvorgang das Kontaktelement oder die Reihe von Kontaktelementen mit einem wegbrechbaren Abschnitt bzw. einer Schnappleiste (nicht gezeigt) versieht, die an den Enden der Stabilisierarme 318 und 319 angebracht sind und beim Einführen des Kontaktele­ ments in seinen Hohlraum 323 von Hilfe sind. Nach dem Einführen des Kontaktelements 300 in seinen Hohlraum 323 werden die Schnappleisten entfernt, wie dies in der Technik allgemein bekannt ist. Ein Bereich des Randes jeder Seitenwand 327, die die Fläche 322 um­ faßt, ist mit einer Rippe 331 aus Kunststoffmaterial ausgebildet, wie dies in Fig. 6 zu sehen ist. Da sich die Rippe 331 an der Seitenwand 327 befindet, stellt sie beim Einführen des Kontaktelements 300 in seinen Hohlraum 323 keine Beeinträchtigung dar. Nach dem Ent­ fernen der Schnappleiste wird die Rippe 331 jedoch flach gemacht, und zwar vorzugsweise durch unter Wär­ meeinwirkung erfolgendes Stauchen des Kunststoffma­ terials desselben auf das Niveau der Fläche 322, um dadurch eine in Fig. 7 gezeigte Prägung bzw. Erhebung 331A zu definieren, die den Eingang zu dem Hohlraum 323 quert und eine Einrichtung zum Verhindern einer unbeabsichtigten Verlagerung des Kontaktelements aus dem Hohlraum 323 nach außen aus der Öffnung 325 heraus schafft.

Die Verbindung der Kontaktelemente 300 mit einem ersten und einem zweiten elektrischen Bauelement 30 und 210 wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 7 bis 9 beschrieben. Die Fig. 7 und 8 zeigen die vor der Verbindung vorhandenen Positionen bzw. Vorverbin­ dungspositionen der elektrischen Bauelemente und der Kontaktelemente, während Fig. 9 die beiden Bauele­ mente im vollständig mit dem Kontaktmodul 200′ verbun­ denen Zustand zeigt. Die Verbindung des ersten und des zweiten Bauelements 30 und 210 kann in jeder gewünsch­ ten Reihenfolge erfolgen. D.h., entweder das Bauele­ ment 30 oder das Bauelement 210 kann zuerst mit dem Kontaktmodul 200′ verbunden werden, wonach die Verbin­ dung des verbliebenen Bauelements erfolgt, oder aber die Verbindung der Bauelemente kann im wesentlichen gleichzeitig erfolgen. Nachfolgend wird jedoch der bevorzugte Verbindungsvorgang beschrieben.

Bei dem bevorzugten Verbindungsvorgang wird das elek­ trische Bauelement 210, bei dem es sich in der darge­ stellten Weise um eine gedruckte Schaltungsplatte han­ delt, zuerst derart neben dem Verbindermodulgehäuse 320 positioniert, daß dessen Schnittstellenfläche 322 im wesentlichen parallel zu der Oberfläche 212 des Bauelements 210 verläuft und erhaben ausgebildete Kon­ taktflächen 205 des Bauelements mit den zweiten Schnittstellen-Kontaktabschnitten 302 der Kontaktele­ mente 300 betriebsmäßig ausgerichtet sind. Das elek­ trische Bauelement 210 wird dann mit dem Verbinder­ modulgehäuse 320 verbunden und an diesem befestigt. D.h. die erhöhten Kontaktflächen 205 des Bauelements 210 werden in engen Kontakt mit der Schnitt­ stellenfläche 322 des Verbindermodulgehäuse 320 ge­ bracht.

Der zweite Kontaktabschnitt 302 jedes Kontaktelements 300 greift an einer jeweiligen Kontaktfläche 205 an, wenn eine eine Anordnung von Verbindermodulen 200′ enthaltende Zwischengliedaufnahme 200 (Fig. 10 bis 12) an einer Unterlageplatte 190 montiert wird, auf der das elektrische Bauelement 210 angeordnet wird, wie dies am besten in Fig. 13 zu sehen ist. Der Ein­ griff zwischen dem Kontaktabschnitt 302 und der Kon­ taktfläche 205 führt zur Ausübung einer Kraft auf das Kontaktelement, wodurch dieses translationsmäßig in Richtung auf die Öffnung 324 in der gegenüberliegenden Schnittstellenfläche 321 verdrängt wird. Diese an­ fängliche Translationsbewegung setzt sich fort, bis der Halterungsarm 317 des Kontaktelements 300 mecha­ nisch an den Schultern 330 angreift, wodurch eine wei­ tergehende Translationsbewegung des Kontaktelements 300 verhindert ist. Der translationsmäßige Eingriff zwischen den Schultern 330 und dem Halterungsarm 317 dient außerdem zum Entkoppeln der Federbiegungs­ bereiche 307 und 308 voneinander, so daß der Feder­ biegungsbereich 307 trotz des Vorhandenseins eines höheren Kontaktdrucks an der Kontaktfläche 205 in wirksamer Weise mit seinem niedrigeren Kontaktdruck arbeiten kann.

Die Abmessungen des Kontaktelements 300 und des Kon­ taktmodulhohlraums 323 sind außerdem derart gewählt, daß die Fläche 322 des Kontaktmoduls 200′ nicht voll­ ständig mit der Oberfläche 212 des gedruckten Schal­ tungsplattenelements 210 verbunden ist, wenn sich der Halterungsarm 317 in eng anliegendem Kontakt mit den Schultern 330 befindet. Bei Abschluß des Verbindungs­ vorgangs und vollständiger Verbindung der Fläche 322 mit der Fläche 212 in der in Fig. 9 gezeigten Weise wird der zweite Kontaktabschnitt 302 derart gebogen, daß die durch den Verbindungsvorgang verursachte, an­ haltende Belastung nachläßt. Der Federbiegungsbereich 308 hält dieser Biegung in federnd nachgiebiger Weise stand, wodurch an der Kontaktfläche 205 eine senk­ rechte Kontaktkraft erzeugt wird.

Der zweite Kontaktabschnitt 302 schafft eine relativ hohe Kontaktkraft, wie sie z. B. für Kontaktflächen 205 erforderlich wäre, die aus Zinn oder Zinn-Blei gebil­ det sind, wobei eine Kontaktkraft von ca. 200 Gramm wünschenswert sein kann.

Das elektrische Bauelement 210 ist vorzugsweise an dem Kontaktmodulgehäuse 320 im wesentlichen permanent an­ gebracht und permanent mit diesem verbunden, obwohl eine solche Dauerhaftigkeit möglicherweise nicht er­ forderlich ist. Im Gegensatz dazu ist das elektrische Bauelement 30 für eine wiederholte Verbindung mit und Lösung von der Aufnahme 200 ausgelegt. Das elektrische Bauelement 30 wird mit der Aufnahme 200 derart verbunden, wie dies unter Bezugnahme auf das Bauele­ ment 210 vorstehend im wesentlichen beschrieben worden ist, jedoch mit der Ausnahme, daß die Gesamtheit der durch die Verbindung des Bauelements 30 verursachten Spannung durch den Federbiegungsbereich 307 entlastet wird, wenn der erste Schnittstellen-Kontaktabschnitt 301 aus seiner unvorgespannten Position gebogen wird. Als Ergebnis hiervon wird ein dem Biegungswiderstand des Federbiegungsbereiches 307 entsprechender Kontakt­ druck an der Kontaktfläche 160 erzeugt. Die Kon­ taktflächen 160 des Bauelements 30 sind für viele Ver­ bindungszyklen in einfacher Weise mit den ersten Kon­ taktabschnitten 301 in Eingriff bringbar sowie von diesen lösbar, und vorzugsweise sind die Kon­ taktflächen 160 mit Gold plattiert, so daß nur eine verminderte senkrechte Kontaktkraft von ca. 80 Gramm erforderlich ist. Wahlweise wird der erste Kontaktab­ schnitt 301 bei Montage der Kontaktelemente 300 in dem Kontaktmodul 200′ oder bei Anbringung des bestückten Modulgehäuses 320 an dem Bauelement 210 durch den Federarm 311 gegen eine Fläche 332′ des Gehäuses 320 vorgespannt.

Wie in Fig. 11 gezeigt ist, kann die Zwischenglied­ aufnahme 200 aus Metall bestehen und eine Anordnung von Modulaufnahmehohlräumen 340 enthalten, die sich von einer ersten Oberfläche 342 zu einer zweiten Ober­ fläche 344 erstrecken, wobei die erste Oberfläche 342 dem Bauelement 30 zugeordnet ist und die zweite Ober­ fläche 344 dem Bauelement 210 zugeordnet ist. Jeder Hohlraum 340 ist asymmetrischen ausgebildet, und zwar komplementär zu der asymmetrischen Gestalt eines je­ weiligen Kontaktmodulgehäuses 320, so daß nur eine einzige Ausrichtung des Gehäuses 320 möglich ist und dieses dadurch polarisiert ist. Jedes Kontaktmodul­ gehäuse 320 besitzt vorzugsweise Lippenabschnitte 346 und 348 gleicher Dicke, die bei Einsetzen des Kontakt­ moduls 200′ in einen jeweiligen Hohlraum 340 an be­ nachbarten Bereichen der zweiten Oberfläche 344 der Zwischengliedaufnahme 200 anliegen.

Das Anliegen der Lippenabschnitte 346 und 348 an der zweiten Oberfläche 344 ermöglicht ein Einsetzen des Kontaktmoduls auf eine exakt gesteuerte Tiefe. Vorzugs­ weise sind die Abmessungen der Modulgehäuse 320 inkre­ mentell größer als die Abmessungen der Modulaufnahme­ hohlräume 340 und zwar derart, daß die Module 200′ im Festsitz in die Hohlräume 340 eingepaßt sind.

Wie in Fig. 12 gezeigt ist, beinhaltet die Zwischen­ gliedaufnahme 200 Befestigungslöcher 350, die sich mit entsprechenden Befestigungslöchern 352 in dem Bauele­ ment 210 und Befestigungslöchern 354 in der darunter befindlichen Unterlageplatte 190 ausrichten lassen, um darin nicht gezeigte Befestigungsglieder zum Anbringen der Zwischengliedaufnahme 200 an einem Gestell bzw. Rahmen einer elektronischen Vorrichtung in Vor­ spannungseingriff mit dem an der Unterlageplatte 190 angebrachten Bauelement 210 sowie unter Erzeugung der erforderlichen senkrechten Kontaktkraft zwischen den zweiten Kontaktabschnitten 302 der Kontaktelemente 300 der Kontaktmodule 200′ in der Zwischengliedaufnahme 200 und den Kontaktflächen 205 aufzunehmen. Die Lip­ penabschnitte 346 und 348 der Kontaktmodule 200′ sind zwischen der zweiten Oberfläche 344 der Zwischenglied­ aufnahme 200 und dem Bauelement 210 angeordnet. Ab­ standselemente 360 umgeben die Befestigungslöcher 350 der Zwischengliedaufnahme 200 und beabstanden die Auf­ nahme 200 nach der Montage in bezug auf das Bauelement 210, um auf die Lippenabschnitte 346 und 348 der Kon­ taktmodulgehäuse 320 wirkende Belastungen aufzuheben. Die Ausbildung der Lippenabschnitte 346 und 348 ge­ stattet ein Entfernen eines Kontaktmoduls 200′ für Reparatur- oder Austauschzwecke während der Wartung. Eine Kombination zwischen Verschaltungsplattenkompo­ nenten und Zwischengliedeinrichtung bildet eine Anord­ nung, die in der Technik als Anschlußflächenraster- Kontaktanordnung bekannt ist.

In erster Linie aufgrund des Effekts des Halterungs­ arms 317, den unteren Teil von dem oberen Teil des Kontaktelements zu entkoppeln, besitzt letzterer eine hohe Zykluslebensdauer. In gewissem Ausmaß dienen die im Preßsitz an den Endwänden 328 und 329 angreifenden Stabilisierarme 318 und 319 zum Stabilisieren und Ver­ steifen des Kontaktelements während des Verbindungs­ vorgangs. Das Verbindungselement 300 zeigt somit selbst nach zahlreichen Verbindungs- und Trennzyklen einen beträchtlichen Widerstand gegen Beeinträchtigung und Versagen. Während jedes Kontaktelement 300 aus einem Flachstück leitfähigen Materials, wie z. B. einer Beryllium-Kupfer-Legierung ausgewählter Dicke gestanzt ist, läßt sich das Flachstück derart prägen, daß es eine geringere Materialdicke an dem den inneren und den äußeren Arm 310 und 311 sowie den Biegungsbereich 312 beinhaltenden ersten Kontaktabschnitt 301 von bei­ spielsweise 0,01016 cm sowie eine größere Material­ dicke an dem den inneren und den äußeren Arm 313 und 314 sowie den dazwischen befindlichen Biegungsbereich 315 beinhaltenden zweiten Kontaktabschnitt 302 von beispielsweise 0,01524 cm definiert, wobei dies vor­ zugsweise auch die Halterungs- und Stabilisierarme 317, 318 und 319 beinhaltet.

Die Kontaktmodule 200′ und ihre Kontaktelemente 300 sind zur Verwendung in einer großen Anzahl verschiede­ ner Verbindersysteme sowie für eine große Anzahl ver­ schiedener Anwendungen adaptierbar. Ein Beispiel für eine solche Verwendung in einem speziellen Verbinder­ system wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 10 bis 24 beschrieben.

Die Fig. 13 bis 15 zeigen einen Verbinder 10 mit seitlichem Kabelaustritt, der eine Halterungs­ konstruktion 70 aufweist. Der Verbinder 10 besitzt ein in Fig. 13 nicht dargestelltes Isoliergehäuse 20, das das Bauelement 30 umschließt, bei dem es sich um eine gedruckte Verschaltungsplatte bzw. Schaltungsplatte handelt, die zur Aufnahme von Verbindermodulen 80 aus­ gelegt ist, die zum Verbinden von Daten von einer äußeren Quelle mit dem Bauelement 30 dienen und an einzelne Koaxialleitungen 230 eines sich durch einen Kabelaustritt 75 nach außen erstreckenden ummantelten Kabels 225 angeschlossen sind.

Das Bauelement besitzt mehrere durchplattierte Löcher 40, die in der in Fig. 14 gezeigten Weise mit Kon­ taktelementen der Verbindermodule 80 in Verbindungs­ eingriff stehen und mit jeweiligen Kontaktflächen 160 verbunden sind, wie dies in Fig. 18 gezeigt ist. Eine Betägigungseinrichtung 50 kann durch das Bauelement 30 über eine sich durch dieses hindurcherstreckende Öff­ nung 60 eine Schnittstelle bilden, um den Verbinder 10 an der Unterlageplatte 190 zu befestigen, wie dies in Fig. 15 gezeigt ist. Die Bauelementöffnung 60 liegt vorzugsweise im wesentlichen in der Mitte des Bauele­ ments 30. Die Betätigungseinrichtung 50 ist von Hand betätigbar, um das Bauelement 30 derart gegen die Auf­ nahme 200 zu drücken, daß eine Anordnung von Kon­ taktflächen des Bauelements 30 in wirksamen elektri­ schen Kontakt mit den Kontaktelementen 300 der Aufnah­ me 200 tritt.

Der Verbinder 10 ist in der vorstehend genannten Weise sowohl mit der Aufnahme 200 verbindbar als auch von dieser lösbar. Das Bauelement 210 könnte z. B. mit ei­ ner analytischen oder diagnostischen medizinischen elektronischen Vorrichtung 350A (Fig. 22), wie z. B. einem Ultraschallgerät, einem Röntgengerät oder einem anderen medizinischen Gerät verbunden werden, das di­ gitale Datensignale von einer äußeren Quelle zur Aus­ führung einer Diagnosefunktion verarbeitet. Bei der äußeren Quelle könnte es sich z. B. um einen Ultra­ schallsensor oder um einen anderen Typ eines elektri­ schen Bauelements handeln, das physikalische Parameter in elektrische Signale umwandelt, die dann von einem Rechner oder Mikroprozessor verarbeitet werden können, der in der medizinischen Vorrichtung 350A enthalten ist.

Eine erste Seite 90 oder Kontaktseite des Bauelements 30 besitzt eine Mehrzahl von nach außen hin freilie­ genden Kontaktflächen zur Herstellung eines elektri­ schen Kontakts mit den Kontaktelementen 300 der Auf­ nahme 200. Eine zweite Seite 100 des Bauelements ist zur Befestigung an einer Befestigungsleiste 110 an dem Gehäuse 20 ausgelegt. Der Rand der zweiten Seite 100 liegt an der Befestigungsleiste 110 an und wird an dieser befestigt, nachdem die Verbindermodule 80 in die durchplattierten Durchgangslöcher 40 eingesteckt worden sind, um dadurch das Bauelement 30 in dem Ver­ binder 10 in Position zu halten.

Die Befestigungseinrichtung 50 beinhaltet eine Be­ festigungshülse 120, die sich durch ein rohrförmiges Gehäuse 125 der Halterungskonstruktion 70 hindurch erstreckt und durch die Öffnung 60 in dem Bauelement hindurch drehbar hindurchgeführt ist, um die erste Seite 90 an der Zwischengliedaufnahme 200 zu befesti­ gen sowie eine Schnittstelle mit dieser zu bilden. Eine an der Befestigungshülse 120 angebrachte Verrie­ gelungseinrichtung 130 ist zum Verriegeln bzw. Ver­ klammern der Befestigungshülse 120 mit einer damit zusammenwirkenden Verriegelungsfläche 240′ einer unter Federvorspannung stehenden Vorrichtung 240 vorgesehen, die sich in der in Fig. 15 gezeigten Weise von der Unterlageplatte 190 nach unten wegerstreckt. Durch Verklammern der Verriegelungseinrichtung 130 mit der damit zusammenwirkenden Fläche 240′ übt die Befesti­ gungshülse 120 eine ausreichende Kraft aus, um die Kontaktflächen auf der ersten Seite 90 des Bauelements 30 an den entsprechenden Kontakten 300 der Zwischen­ gliedaufnahme 200 zu halten, wie dies in Fig. 18 ge­ zeigt ist.

Fig. 15 zeigt den Verbinder 10 mit dem daran be­ festigten Bauelement 30, das mit der Zwischengliedauf­ nahme 200 verbunden ist, die wiederum mit dem Bauele­ ment 210 auf der Platte 190 verbunden ist. Wie am be­ sten in Fig. 18 zu sehen ist, befinden sich auf der ersten Seite 90 des Bauelements 30 mehrere Kon­ taktflächen 160 in elektrischer Verbindung mit den durchplattierten Löchern 40. Die Kontaktflächen 160 stellen mit den entsprechenden Kontaktelementen 300 in der vorstehend beschriebenen Weise elektrischen Kon­ takt her, so daß Datensignale nach Art von Buslei­ tungen durch die Verbindermodule 80 über die Kon­ taktflächen 205 mit dem Bauelement 210 auf der Seite der elektronischen Vorrichtung verbunden werden kön­ nen. Das Bauelement 210 und die Unterlageplatte 190 sind durch Befestigungsschrauben 180 an einem vorrich­ tungsseitigen Verbinder 140 befestigt. Bei dem Bauele­ ment kann es sich z. B. um eine Mutterplatte handeln, die dazu ausgelegt ist, die nach Art einer Busleitung durch die Verbindermodule 80 zu der Aufnahme 200 und dem Bauelement 210 geführten Daten aufzunehmen und zu bearbeiten. Die Aufnahme 200 kann an dem Bauelement 30 des Verbinders 10 montiert werden oder durch Ausrich­ tungsstifte in Ausrichtung mit dem Bauelement 210 ge­ halten werden, wobei sie jedoch ansonsten nicht weiter an dem Bauelement 210 bzw. dem Bauelement 30 befestigt ist. In diesem Fall stellen die Kontaktflächen 160 durch reziproke Kontaktflächen an dem Bauelement 210 elektrischen Kontakt mit dem Bauelement 210 her.

Die Unterlageplatte 190 schafft eine stabile Fläche für die Befestigungsschrauben 180, so daß der Verbin­ der 10 in festem Eingriff mit dem Bauelement 210 des vorrichtungsseitigen Verbinders 140 gehalten wird, der die Aufnahme 200 und das gedruckte Verschaltungsplat­ tenelement 210 beinhaltet. Die Schrauben 180 er­ strecken sich durch die Unterlageplatte 190 hindurch, und zwar von einem Chassis 360A der elektronischen Vorrichtung 350A durch eine Öffnung in einem inneren abstehenden Fasenbereich 210A, der sich entlang der Innenfläche des Chassis 360A erstreckt, wobei an der Außenfläche des Chassis 360A ein äußerer Fasenbereich 200A befestigt ist (Fig. 16). Der innere und der äußere Fasenbereich 210A und 200A bilden zusammen einen Rahmens in den und durch den hindurch der kabel­ seitige Verbinder 10 geführt werden kann, um mit der Aufnahme 200 und dem Bauelement 210 des vorrichtungs­ seitigen Verbinders 140 Kontakt herzustellen. Der Fasenbereich 200A ist durch Schrauben 185 befestigt, die sich durch das Chassis 360A nach außen erstrecken und in entsprechende Öffnungen 187 in dem äußeren Fasenbereich 200A eingeschraubt sind, wie dies in Fig. 16 gezeigt ist. Die Schrauben 180 sind in Profillöcher 182 des Chassis 360A gedrückt, wie dies in Fig. 17 gezeigt ist.

Der Verbinder 10 besitzt weiterhin einen Kabelaus­ tritts-Halterabschnitt 74 (Fig. 13), der in integra­ ler Weise mit dem Gehäuse 70 ausgebildet ist. Ein Klemmelement 72 ist an dem Halterabschnitt 74 be­ festigbar, um den Kabelaustritt 75 zum Festklemmen einer Kabelzuführhülse 220 zu definieren, die in der in Fig. 14 und 15 gezeigten Weise zum Aufnehmen des eine beträchtliche Anzahl einzelner koaxialer Lei­ tungen 230 enthaltenden, ummantelten Kabels 225 ausge­ legt ist, wenn die Hülse 220 auf den Außenmantel 227 des Kabels 225 geklemmt ist. Die Leitungen 230 können eine sehr geringe Dicke besitzen, wobei Mittenleiter mit einer Dicke von 0,0079756 cm (American Wire Gauge 40) vorhanden sind. Die Zuführhülse 220 schafft eine Zugentlastung für die elektrischen Anschlüsse inner­ halb des Verbinders 10. Die Leitungen 230 sind in jedem der Verbindermodule 80 an jeweilige Signal- und Erdungsanschlüsse angeschlossen, so daß elektrische Signale nach Art von Busleitungen von der äußeren Quelle durch die Verbindermodule 80 zu dem Bauelement 210 geleitet werden können.

Der Verbinder 10 ist bei Mikrokoaxialkabelanwendungen besonders geeignet, bei denen viele solche modulartige Verbinder mit zugehörigen Mikrokoaxialleitungen ver­ wendet werden. Die Kabelzuführhülse 220 hält die Lei­ tungen 230 in einem sauber gebündelten Bündel, so daß der Verbinder 10 sich in effizienter Weise handhaben läßt und für Wartungszwecke leicht zugänglich bleibt. Die Bündelung der Leitungen 230 durch die Kabelzuführ­ hülse 220 gestattet dem Benutzer auch ein einfaches Verbinden und Lösen dem Verbinders 10 mit bzw. von dem vorrichtungsseitigen Verbinder 140, ohne daß es dabei zu einer störenden Beeinträchtigung aufgrund der vie­ len Leitungen 230 kommt.

Wie in den Fig. 13, 14 und 22 gezeigt ist, er­ streckt sich die Befestigungshülse 120 durch die Öff­ nung 60 in dem Bauelement 30 sowie durch entsprechende Öffnungen hindurch, die in der Zwischengliedaufnahme 200, dem Bauelement 210 und der Unterlageplatte 190 vorgesehen sind. Bei der Befestigungshülse 120 kann es sich um eine massive Stange handeln, die aus einem steifen Material, wie z. B. rostfreiem Stahl, herge­ stellt ist. Die Verriegelungseinrichtung 130 ist vor­ zugsweise in integraler Weise an dem freien Ende der Befestigungshülse 120 ausgebildet sowie aus demselben Material wie die Befestigungshülse 120 hergestellt und wirkt mit der Fläche 240′ zusammen, um den Verbinder 10 an dem vorrichtungsseitigen Verbinder 140 zu befe­ stigen. Die die Zusammenwirkungsfläche 240′ bildende Platte kann in einem Stück mit der Unterlageplatte 190 des vorrichtungsseitigen Verbinders 140 gegossen werden, oder alternativ hierzu kann die Platte durch Schrauben oder andere Befestigungsmittel befestigt werden.

Wenn es erwünscht ist, den kabelseitigen Verbinder 10 mit dem vorrichtungsseitigen Verbinder 140 zu verbin­ den und das Bauelement 30 an der Zwischengliedaufnahme 200 zu befestigen, wird der kabelseitige Verbinder 10 in einer anfänglichen betriebsmäßigen Zuordnung mit dem vorrichtungsseitigen Verbinder 140 positioniert, indem man das freie Ende der Befestigungshülse 120 durch die miteinander ausgerichteten Öffnungen in der Aufnahme 200, dem Bauelement 210 und der Unterlage­ platte 190 hindurchführt. Die Befestigungshülse 120 und die Verriegelungseinrichtung 130 werden dann vor­ zugsweise durch manuelle Betätigung eines Handhabungs­ knopfes 245 rotationsmäßig bewegt, der auf einer mit dem Befestigungsende der Befestigungshülse 120 ein­ stückig ausgebildeten Eingriffsfläche 250 (Fig. 19) angeordnet ist, um dadurch die Verriegelungseinrich­ tung 130 zum Festziehen der Befestigungshülse 120 gegen die Zusammenwirkungsfläche 240 zu veranlassen, um dadurch den kabelseitigen Verbinder 10 an dem vor­ richtungsseitigen Verbinder 140 zu befestigen.

Wenn die Eingriffsfläche 250 mittels des Knopfes 245 rotationsmäßig bewegt wird, wirkt bei einem Ausfüh­ rungsbeispiel ein Satz Federelemente wie z. B. Teller­ federn 260, innerhalb einer zylindrischen Lagerab­ deckung 275 auf einen Lagerträger 270, um die durch die steuerflächenartige Bewegung der Verriegelungsein­ richtung 130 erzeugte Kraft nach unten auf den Zusam­ menwirkungsfläche 240 sowie auf die Halterungskon­ struktion 70 des Verbinders 10 zu übertragen, um da­ durch die erste Seite 90 des Bauelements 30 mit einer ausreichenden Kraft auf die Aufnahme 200 zu drücken, um die Kontaktflächen 160 in elektrischen Eingriff mit den Kontaktelementen 300 in der Aufnahme 200 zu brin­ gen. Diese Kraft wird durch die Hülse 120 und den La­ gerträger 270 allmählich aufgebracht, während die Ver­ riegelungseinrichtung 130 bei der Rotationsbewegung um eine Viertelumdrehung des Knopfes 245 gegen die Zusam­ menwirkungsfläche 240 drückt, wonach die Verriege­ lungseinrichtung 130 in einer Aussparung sitzt, so daß der Verbindungsvorgang abgeschlossen ist. Die Teller­ federn 260 schaffen außerdem eine gleichmäßige Aus­ übung der gewünschten Kraft auf die Aufnahme 200 und kompensieren dadurch variierende Dicken der Aufnahme 200, der Unterlageplatte 190 sowie der Bauelemente 210 und 30. Alternativ hierzu kann die Zusammenwirkungs­ fläche 240′ mit Druckfedern ausgestattet sein, wie dies vorstehend unter Bezugnahme auf die unter Feder­ vorspannung stehende Vorrichtung 240 beschrieben wor­ den ist, wodurch die gleichmäßige Ausübung der Kraft auf die Aufnahme 200 durch die Hülse 120 geschaffen würde.

Fig. 18 zeigt das Angreifen der Kontaktflächen 160 an der Aufnahme 200. Die Verbindermodule 80 sind mit den durchplattierten Löchern 40 des Bauelements 30 durch elektrische Anschlüsse mit Kontaktstiften 280 verbun­ den. Die Kontaktstifte 280 stellen elektrisch leitfä­ higen Kontakt mit den zinnplattierten Flächen der durchplattierten Löcher 40 her und können gemäß der US-A-4 186 982 ausgebildet sein. Verfahren zum Her­ stellen von Verbindermodulen, die bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen verwendet werden können, sind in dem Dokument "AMP Incorporated Techni­ cal Paper" von R. Rothenberger und R. S. Mroczkowski unter dem Titel "High-Density Zero Insertion Force Microcoaxial Cable Interconnection Technology" (1992) beschrieben.

Wie in Fig. 18 gezeigt ist, befinden sich die Stifte 280 in leitfähigem Eingriff mit dem Plattierungsma­ terial der durchplattierten Löcher 40 und sind in den Löchern befestigt, wobei diese in elektrischer Verbin­ dung mit den Kontaktflächen 60 stehen, so daß ausrei­ chend elektrische Verbindungen von der äußeren Quelle her über die Koaxialleitungen 230 durch die Verbinder­ module 80 hindurch mit dem Bauelement 30 hergestellt sind. Wenn das Bauelement 30 anliegend an der Zwi­ schengliedaufnahme 200 befestigt wird, werden die Kon­ taktflächen 160 außerdem in elektrische Verbindung mit den Zwischenglied- Kontaktelementen 300 gebracht, wie dies vorstehend beschrieben wurde. An der unteren Oberfläche der Aufnahme 200 bilden die Zwischenglied- Kontaktelemente 300 außerdem Schnittstellen mit den Kontaktflächen 205 auf dem Bauelement 210, wie dies vorstehend beschrieben wurde. Schaltungen auf dem ge­ druckten Verschaltungsplattenelement 210 ermöglichen eine busleitungsmäßige Zuführung von Daten zu dem Bau­ element 210, wobei elektronische Elemente zum Bearbei­ ten der Daten z. B. für analytische oder diagnostische Zwecke vorhanden sind.

Die Zwischenglied-Kontaktelemente 300, die Schnitt­ stellen mit den Kontaktflächen 160 auf dem Bauelement 30 und den Kontaktflächen 205 auf dem Bauelement 210 bilden, müssen ausreichend elektrischen Kontakt mit diesen herstellen, um sicherzustellen, daß die Daten mit hoher Zuverlässigkeit busleitungsmäßig durch die Verbinder 10 und 140 hindurchgeleitet werden können. Wie vorstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 6 bis 9 beschrieben worden ist, wird somit das korrekte Aus­ maß der Kontaktkraft durch die Konstruktion der Kon­ taktelemente 300 sowie der Hohlräume bestimmt, in de­ nen diese aufgenommen sind. Die an der Schnittstelle zwischen jeder Kontaktfläche 160 und dem zugehörigen Zwischenglied-Kontaktelement 300 durch Befestigung der Hülse 120 und des Lagerträger 270 auf zubringende Kraft wird jedoch auf die jeweils verwendeten Zwischenglied- Kontakte 300 abgestimmt.

Im folgenden wird auf die Fig. 19 bis 24 Bezug genommen. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel um­ faßt die Verriegelungseinrichtung ein Schlüsselelement 130′, das durch ein entsprechendes schlüsselförmiges Loch 155 (Fig. 23 und 24) in der Zusammenwirkungs­ fläche 240′ aufgenommen ist, um mit einer komplemen­ tären Zusammenwirkungsfläche in dem vorrichtungsseiti­ gen Verbinder 140 in Eingriff zu treten. Die Verriege­ lungseinrichtung könnte ansonsten auch eine Kombina­ tion aus dem Schlüsselelement 130′ und einem Verriege­ lungsstift umfassen, der die Hülse 120 an der Zu­ sammenwirkungsfläche 240′ halten würde.

Der Verbinder 10 wird an dem Verbinder 140 und das elektrische Bauelement 30 an der Aufnahme 200 be­ festigt, wenn die Befestigungshülse 120 wie bei den anderen Ausführungsbeispielen durch manuelle Be­ tätigung des Knopfes 245 verdreht wird. Das Ver­ riegelungsschlüsselelement 130′ drückt bei dieser Rotationsbewegung gegen die Fläche 240′, die einen komplementären Schlüsselkanal definiert, so daß der Verriegelungsschlüssel in dem Schlüsselkanal festge­ zogen wird. Dadurch wiederum wird durch Drucklager, d. h. die Tellerfedern 260, Druck gegen den Lager­ träger 270 ausgeübt, der über der das Bauelement 30 tragenden Konstruktion 70 angebracht ist, so daß das Bauelement 30 sicher gegen die Zwischengliedaufnahme 200 gedrückt wird, und zwar zusammen mit dem Lager­ träger 270 und der Lagerabdeckung 275, die in inte­ graler Weise an der Halterungskonstruktion 70 ange­ bracht ist. Eine vollständige Verriegelung wird der Bedienungsperson mittels eines nicht gezeigten Arretierglieds, z. B. eines kugelartigen oder stangen­ artigen Arretierglieds angezeigt, das in einer Er­ weiterung 127 des Lagerträgers 270 untergebracht ist, wobei das Arretierglied in eine Aussparung eintritt, wenn die Hülse 120 über die ausgewählte winkelmäßige Distanz, wie z. B. eine Viertelumdrehung, verdreht worden ist.

Wie in den Fig. 22 bis 24 gezeigt ist, handelt es sich bei der Oberfläche um eine Nabe 240A mit einer Schlüsselsteuerfläche 320A, die für einen betriebs­ mäßigen Eingriff mit dem Schlüsselelement 130′ ausgelegt ist. Wenn die Hülse 120 das Schlüsselelement gegen die Schlüsselsteuerfläche 320A drückt, dreht die Hülse 120 das Schlüsselelement 130′ dann entlang der Steuerfläche 320A, um den Lagerträger 270 und den Verbinder 10 nach unten zu ziehen, wodurch eine ausreichende Kraft aus­ geübt wird, um die Kontaktflächen 160 des Bauelements 30 fest in Anlage an die Zwischenglied-Kontaktelemente 300 zu bringen. Die Lagerträgeranordnung kann zur Er­ zielung dieses Ergebnisses eine Kraft von 9,08 kg (für eine geringe Anzahl von Kontakten) und 90,8 kg (für eine hohe Anzahl von Kontakten) ausüben. Bei einer Anordnung, die z. B. 612 Paare von miteinander zu ver­ bindenden Kontaktflächen aufweist, übt der Lagerträger eine Kraft von 68,1 kg aus, um die Zwischenglied-Kon­ taktelemente 300 und die Kontaktflächen 160 zusammen­ zubringen.

Fig. 22 zeigt das Bauelement 210 an dem vorrichtungs­ seitigen Verbinder 140 unter Bildung einer Schnitt­ stelle mit einem Kartenrandverbinder 340A der elektro­ nischen Vorrichtung. Der Kartenrandverbinder 340A bil­ det weiterhin eine Schnittstelle mit einer Mutterplat­ te 351A, die Teil der elektronischen Vorrichtung 350A ist, der die Datensignale zugeführt werden, die über eine Busleitung durch den Verbinder 10 zugeführt wer­ den, so daß die Datensignale von der elektronischen Vorrichtung 350A verwendet werden können. Wie in Fig. 16 und 17 gezeigt ist, beinhaltet das Chassis 360A der elektronischen Vorrichtung eine Ausschnittöffnung 370A, so daß der Verbinder 10 in dem Chassis 360A auf­ genommen werden kann, um mit dem vorrichtungsseitigen Verbinder 140 der elektronischen Vorrichtung 350A ver­ bunden zu werden.

Fig. 23 zeigt eine Draufsicht auf die Zwischenglied­ aufnahme 200, die in dem vorrichtungsseitigen Verbin­ der 140 angebracht ist. Sich nach oben durch diesen hindurch erstreckende Stifte 330A, wie sie in Fig. 22 gezeigt sind, dienen vorzugsweise zum Ausrichten des Bauelements 30, der Zwischengliedaufnahme 200 und des Bauelements 210, um ihre jeweiligen Kontaktanordnungen exakt auszurichten, wenn die Stifte 330A in komplemen­ tären Ausrichtungsöffnungen 332A des Verbinders 10 aufgenommen sind, wie es in Fig. 21 gezeigt ist. In Fig. 24 bildet die Nabe 240A eine Schnittstelle mit dem Schlüsselelement 130′ in der komplementären Schlüs­ selsteuerfläche 320A, so daß die Schlüsselsteuerfläche den Schlüssel in Position hält, wenn das Schlüssel­ element auf der Schlüsselsteuerfläche 320A verdreht wird. An der Nabe 240A kann ein Paar Druckfedern vor­ gesehen sein, um die von dem Lagerträger 270 durch die Halterungskonstruktion 70 auf das elektrische Bauele­ ment 30 ausgeübte Kraft zu kompensieren und zu steuern, wie dies vorstehend erwähnt wurde.

Wenn eine Kraft von 68,1 kg durch den Lagerträger 270 auf das Bauelement 30 ausgeübt werden soll, um die Kontaktflächen 160 an der Aufnahme 200 zu befestigen, sollten die Druckfedern dann zusammengedrückt werden, wenn mehr als 68,1 kg Kraft durch den Lagerträger 270 aufgebracht werden, wodurch dieser gegen die Nabe 240A gezogen wird und diese nach oben gegen die Unterlage­ platte 190 bewegt wird. Dies stellt wiederum sicher, daß eine Kraft von 68,1 kg unabhängig von Schwankungen bei der Dicke des Bauelements 30, des Bauelements 210, der Zwischengliedaufnahme 200 und der Unterlageplatte 190 ausgeübt wird. Die Druckfedern schaffen somit eine Steuereinrichtung zum Sicherstellen, daß die Verschal­ tungsplatten, d. h., die Bauelemente 30 und 210, und die Aufnahme 200 mit der gewünschten Kraft zusammen­ gedrückt werden, die durch die Betätigungseinrichtung 50 und die Unterlageplatte 190 auf diese ausgeübt wird, wenn das Schlüsselelement 130′ eine Schnittstelle mit der Steuerfläche 320A herstellt.

Wie aus den Fig. 14, 22 und 24 zu erkennen ist, erstreckt sich das Schlüsselelement durch die Öffnung 155 hindurch, bis sich das Schlüsselelement zuerst unter dem obersten Erstreckungsausmaß der nach unten weisen­ den Steuerfläche 320A befindet. Die Hülse 120 wird dann durch von Hand erfolgendes Verdrehen des Knopfes 245 verdreht, so daß das Schlüsselelement 130′ sich die Steuerfläche 320A bis zu dem tiefsten Punkt der­ selben entlangbewegt und gegen diese drückt, wodurch die Tellerfedern 260 dazu veranlaßt werden, die Halte­ rungskonstruktion nach unten zu drücken sowie das Bau­ element 30 auf die Zwischengliedaufnahme 200 zu drücken. Dadurch werden die Kontaktflächen 160 auf dem Bauelement 30 fest und sicher in bündigen Kontakt mit den Zwischenglied-Kontaktelementen 300 gebracht, so daß ein angemessener elektrischer Kontakt aufrechter­ halten wird, um der elektronischen Vorrichtung 350A Datensignale in zuverlässiger Weise über eine Buslei­ tung zuzuführen.

Die vorstehend beschriebene Anschlußflächenraster- Kon­ taktanordnung gewährleistet zuverlässige Kon­ taktflächenschnittstellen, so daß das vorstehend be­ schriebene Verbindersystem in wirksamer Weise gewähr­ leistet, daß elektrische Signale mit Integrität nach Art einer Busleitung durch das System befördert wer­ den.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Anschluß­ flächenraster-Kontaktanordnung wird nun unter Bezug­ nahme auf die Fig. 25 bis 33 beschrieben. Wie in Fig. 25 gezeigt ist, ist eine Zwischengliedaufnahme 410 zwischen elektrischen Bauelementen 411 angeordnet, bei denen es sich z. B. um nachgiebige gedruckten Ver­ schaltungsplatten oder ähnliche Schaltungseinrich­ tungen mit Kontaktflächen zum Herstellen von elek­ trischem Kontakt handelt. Die Bauelemente 411 und die Zwischengliedaufnahem 410 werden in Ausrichtung mit­ einander befestigt, so daß die Kontaktflächen auf den elektrischen Bauelementen 411 zur Verbindung mit elek­ trischen Kontaktelementen 413 auf der Zwischenglied­ aufnahme 410 positioniert werden. Die Zwischenglied­ aufnahme 410 ist während der Nutzungsdauer ihrer Kon­ taktelemente 413 über einige hundert Zyklen mit den elektrischen Bauelementen 411 verbindbar und von die­ sen lösbar, wie dies nachfolgend noch beschrieben wird.

Die Zwischengliedaufnahme 410 besitzt eine Anordnung von Kontaktmodulen 412, in die jeweils eine Mehrzahl elektrischer Kontaktelemente 413 eingesetzt ist. Die Aufnahme 410 der Kontaktmodule 412 besitzt einen in Fig. 26 dargestellten Träger 414 und ist in der vor­ stehend beschriebenen Weise zwischen den nachgiebigen elektrischen Bauelementen 411 angeordnet. Jeder Kontaktmodul 412 ist aus einem isolierenden Material hergestellt und besitzt eine Oberseite 415, eine Bodenseite 416, eine erste Seite 417 und eine gegen­ überliegende zweite Seite 418, wie dies in Fig. 27 und 31 zu sehen ist. Die elektrischen Kontaktelemente 413 sind in den Kontaktmodul 412 vorzugsweise von beiden Seiten 17 und 18 desselben her eingesetzt, um Platz zu sparen sowie eine maximale Anzahl elektrischer Kontaktelemente 413 für jeden Kontakt­ modul 412 vorzusehen. Die elektrischen Kontaktelemente 413 können mit einer Mittenbeabstandung von 0,0508 cm in zueinander versetzter Weise in den Kontaktmodul 412 eingesetzt werden. Das Einsetzen und Festhalten der elektrischen Kontaktelemente 413 in den Kontaktmodul 412 wird nun beschrieben. Ein Bereich jedes elektrischen Kontaktelements 413 erstreckt sich aus der Oberseite 415 und der Bodenseite 416 des Kontakt­ moduls 412 heraus, um eine elektrische Verbindung mit den Kontaktflächen der elektrischen Bauelemente 411 herzustellen.

Bei den elektrischen Kontaktelementen 413 handelt es sich um epsilonförmige Elemente, deren jedes einen starren Halterungsarm bzw. Trägerarm in Form eines zentralen Schenkels 420 aufweist. Ein Kontaktab­ schnitt in Form einer ersten Federzunge 421 und ein Kontaktabschnitt in Form einer zweiten Federzunge 422 sind jeweils mit dem zentralen Schenkel 420 verbunden. Außerdem besitzt jede Zunge 421 und 422 von dem zen­ tralen Schenkel 420 abgelegen ein jeweiliges Ende 423, 424, wie dies am besten in Fig. 29 zu sehen ist. Die jeweiligen Endbereiche 423 und 424 der Zungen 421 und 422 besitzen bogenförmig nach außen gekrümmte Kon­ taktflächen 425 bzw. 426, die jeweils dazu dienen, elektrischen Kontakt mit einer Kontaktfläche eines jeweiligen elektrischen Bauelements 411 herzustellen. An einer von seiner Verbindung mit den Zungen 421 und 422 abgelegenen Stelle besitzt der zentrale Schenkel 420 einen Endbereich 427, der sich nach außen verjüngt und somit schmaler ist als der übrige Teil des Schen­ kels 420.

Die epsilonförmigen Kontaktelemente 413 werden zur Erzielung einer raschen und wirtschaftlichen Herstel­ lung durch Ausstanzen aus einem Flachstück elektrisch leitenden Materials mit einer gleichmäßigen Dicke von ca. 0,01524 cm hergestellt. Das Material, das ausrei­ chend widerstandsfähig gegen eine plastische Verfor­ mung ist, damit jedes Kontaktelement 413 mehreren hun­ dert Verbindungs- und Lösungszyklen standhalten kann, ist vorzugsweise federgehärtetes Berylliumkupfer.

Das Material jeden elektrischen Kontaktelements 413 verleiht den Zungen 421 und 422 ein Federvermögen, so daß bei Verbindung der Zwischengliedaufnahme 411 mit den elektrischen Bauelementen 411 die jeweiligen Zun­ gen 421 und 422 in Richtung auf den zentralen Schenkel 420 gedrückt werden. Die Endbereiche 423 und 424 jeder Zunge werden dadurch um jeweils ca. 0,0508 cm ver­ drängt. Diese Verdrängung bzw. Verlagerung schafft eine Schleifbewegung der jeweiligen Endbereiche 423 und 424 der Zungen 421 und 422 auf den jeweiligen An­ schlußflächen der elektrischen Bauelemente 411. Es wird eine minimale Schleifbewegung von 0,254 cm er­ zeugt, so daß eine ausgezeichnete elektrische Verbin­ dung zwischen dem Kontaktelement 413 und den Bau­ element-Kontaktflächen hergestellt wird. Die bogenförmig gekrümmten Kontaktflächen 425 und 426 der jeweiligen Zungen 421 und 422 können mit einem korrosionsbeständigen, elektrisch leitfähigen Material beschichtet oder plattiert sein. Es ist bevorzugt, daß der Endbereich 423 der ersten Zunge 421 mit Gold plattiert ist, während der Endbereich 424 der zweiten Zunge 422 mit einer Zinnlegierung, wie z. B. einer Zinn-Blei-Legierung plattiert ist.

Die erste Zunge 421, die eine Breite von 0,4572 cm besitzt, schafft eine senkrechte Kontaktkraft von ca. 100 g. Diese Kontaktkraft ist typisch für mit Gold plattierte Kontakte und schafft eine gute elektrische Verbindung zwischen der Zunge 421 und einer jeweiligen Kontaktfläche des Bauelemente 411. Die zweite Zunge 422 besitzt eine Breite von ca. 0,06096 cm, wodurch eine senkrechte Kontaktkraft von 200 g geschaffen wird. Diese Kontaktkraft ist typisch für mit einer Zinn-Blei-Legierung plattierte Kontakte und schafft eine gute elektrische Verbindung zwischen der Zunge 422 und einer jeweiligen Kontaktfläche des zweiten elektrischen Bauelements 411.

Wie in Fig. 11 und 32 zu sehen ist, besitzt jeder Kontaktmodul 412 eine Mehrzahl voneinander beabstande­ ter Festhaltehohlräume 430, die auf beiden Seiten 417 und 418 des Moduls 412 ausgebildet sind. Jedes elek­ trische Kontaktelement 413 ist einzeln in einen jewei­ ligen Festhaltehohlraum 430 eingesetzt. Jeder jeweili­ ge Festhaltehohlraum 430 besitzt einen mit der Ober­ seite 415 des Kontaktmoduls 412 und mit der Bodenseite 416 des Kontaktmoduls 412 kommunizierenden Bereich, so daß bei Aufnahme eines elektrischen Kontaktelements 413 in seinem jeweiligen Festhaltehohlraum 430 die bogenförmige Kontaktfläche 425 der ersten Zunge 421 sich oben aus der Oberseite 415 des Kontaktmoduls 412 herauserstreckt und die bogenförmige gekrümmte Kon­ taktfläche 426 der zweiten Zunge 422 sich unten aus der Bodenseite 416 des Kontaktmoduls 412 herauser­ streckt. Außerdem besitzt jeder Festhaltehohlraum ei­ nen zentralen Bereich 431, in dem der zentrale Schen­ kel 420 des jeweiligen elektrischen Kontaktelements 413 aufgenommen ist. Der abgeschrägte Endbereich 427 des zentralen Schenkels 420 des elektrischen Kontakt­ elements 413 wird zu Beginn in dem zentralen Bereich 431 aufgenommen, um das Einführen des elektrischen Kontaktelements 13 in seinen Hohlraum 430 hinein zu führen. Der zentrale Schenkel 420 des elektrischen Kontaktelements 13 ist in dem zentralen Bereich 431 des Festhaltehohlraums 430 im Festsitz bzw. Preßsitz festgehalten. Der Festsitz schränkt die seitliche und vertikale Bewegung der Zungen 421 und 422 beim Verbin­ den der Aufnahme 410 mit dem elektrischen Bauelement 411 sowie beim Lösen der Aufnahme 410 von diesem ein. Außerdem schaffen der - Festsitz und die Konfiguration des Festhaltehohlraums 430 auch eine exakte Positio­ nierung jedes elektrischen Kontaktelements 413 inner­ halb des Kontaktmoduls 412. Wie am besten in Fig. 33 zu sehen ist, handelt es sich bei dem zentralen Be­ reich 431 des Festhaltehohlraums 430 um einen Profil­ schlitz mit einander diametral gegenüberliegenden Be­ reichen 432, in denen der zentrale Schenkel 420 des elektrischen Kontaktelements 413 aufgenommen wird. Die Bereiche 432 besitzen eine Breite, die geringer ist als die des übrigen zentralen Bereichs 431 des Fest­ haltehohlraums 430. Die Breite jedes Bereichs 432 ent­ spricht in etwa der Dicke eines elektrischen Kontakt­ elements 413.

Die Epsilonform des elektrischen Kontaktelements 413, die Konfiguration der Festhaltehohlräume 430 und der Festsitz des zentralen Schenkels 420 in dem zentralen Bereich 431 des Festhaltehohlraums 430 sind mit einem automatischen Einsetzen der elektrischen Kontaktele­ mente 413 in den Kontaktmodul 412 kompatibel. Auf die­ se Weise läßt sich die Zwischengliedaufnahme 411 rasch und kostengünstig montieren bzw. bestücken.

Da der zentrale Schenkel 420 in dem zentralen Bereich 431 des Hohlraums 430 fest angebracht ist, dient der zentrale Schenkel 420 zum Trennen der Federzungen 421 und 422 voneinander, so daß das Federansprechen der Zunge 421 von dem Federansprechen der Zunge 422 ent­ koppelt ist, wodurch die Zunge 421, die den geringeren Widerstand gegen die bei Herstellung der Verbindung auftretende Biegung besitzt, nicht die Tendenz hat, den durch die Zunge 422 aufgebrachten Federwiderstand zu steuern oder einzuschränken ist. Der Nutzen dieses Merkmals ist vorstehend unter Bezugnahme auf die Kontaktelemente 300 ausführlich beschrieben worden.

Claims (17)

1. Elektrisches Kontaktelement (300; 413) zur Verbin­ dung mit gegenüberliegenden elektrischen Bauelementen (30, 310; 411), mit einem ersten federnd nachgiebigen Kontaktabschnitt (301; 421) zur Verbindung mit dem einen elektrischen Bauelement (30; 411), mit einem zweiten federnd nachgiebigen Kontaktabschnitt (302; 422) zur Verbindung mit dem anderen elektrischen Bau­ element (210; 411) und mit einem die nachgiebigen Kon­ taktabschnitte (301, 302; 421, 422) miteinander ver­ bindenden Verbindungsbereich (317; 420), dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kontaktabschnitt (301; 421) derart dimensioniert ist, daß er einen we­ sentlich geringeren Widerstand gegen Verbiegung bei Herstellung der Verbindung als der zweite Kontaktab­ schnitt (302; 422) aufweist.

2. Kontaktelement nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Widerstand gegen Verbiegen bei Her­ stellung der Verbindung bei dem ersten Kontaktab­ schnitt (301, 421) im wesentlichen die Hälfte des Wi­ derstands bei dem zweiten Kontaktabschnitt (302; 422) beträgt.

3. Kontaktelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der erste biegbare Kontaktabschnitt (301) mit dem Verbindungsbereich (317) über einen ersten Federbiegungsbereich (307) verbunden ist, daß der zweite Kontaktabschnitt (302) mit dem Verbindungs­ bereich (317) über einen zweiten Federbiegungsbereich (308) verbunden ist, und daß der erste Biegungsbereich (307) wenigstens zum Teil eine geringere Quer­ schnittsfläche als der zweite Federbiegungsbereich (308) besitzt.

4. Kontaktelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste nachgiebige Kon­ taktabschnitt (421) wenigstens zum Teil eine geringere Querschnittsfläche als der zweite nachgiebige Kontakt­ abschnitt (422) aufweist.

5. Kontaktelement nach einem der vorausgehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsbereich (317; 420) in Form ein,es starren Halterungsarms (317; 420) ausgebildet ist, der sich zwischen dem ersten und dem zweiten nachgiebigen Kontaktabschnitt (301, 302; 421, 422) erstreckt und in festen Eingriff mit einem Hohlraum (323; 430) in einem Gehäuse (320; 412) zum Aufnehmen des Kontaktelements (300; 413) bringbar ist, um dadurch den Verbindungswiderstand des ersten nach­ giebigen Kontaktabschnitts (301; 421) von dem Verbin­ dungswiderstand des zweiten nachgiebigen Kontaktab­ schnitts (302, 422) zu entkoppeln.

6. Kontaktelement nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Halterungsarm (317) geradlinig aus­ gebildet ist und an jedem Ende einen sich recht­ winkelig zu dem Halterungsarm (317) erstreckenden Sta­ bilisierarm (318, 319) aufweist, wobei die Stabili­ sierarme (318, 319) von dem Halterungsarm (317) auf einander gegenüberliegenden Seiten des zweiten nach­ giebigen Kontaktabschnitts (302) wegragen.

7. Kontaktelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Halterungsarm (420) geradlinig ausgebildet ist und direkt mit dem ersten und dem zweiten nachgiebigen Kontaktabschnitt (421, 422) ver­ bunden ist und sich zwischen freien Enden (423, 424) derselben erstreckt, und daß der Halterungsarm (420) eine zwischen den freien Enden (423, 424) angeordnete abgeschrägte Spitze (427) aufweist und das Kontakt­ element (413) im wesentlichen epsilonförmig ist.

8. Zwischenglied-Kontaktmodul (200′; 412), gekennzeichnet durch ein Isoliergehäuse (320; 412) mit einer Reihe von Hohlräumen (323; 430), deren jeder ein Kontaktelement (300; 413) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 aufnimmt, wobei jeder erste nachgiebige Kontakt­ abschnitt (301; 421) eine von einer Oberseite (321; 415) des Gehäuses (320; 412) hervorstehende Kon­ taktfläche (304; 425) sowie jeder zweite nachgiebige Kontaktabschnitt (302; 422) eine von einer Bodenseite (322; 416) des Gehäuses (320, 412) hervorstehende Kon­ taktfläche (306; 426) aufweist, wobei der Verbindungs­ bereich jedes Kontaktelements (300; 413) in Form eines starren Halterungsarms (317; 420) ausgebildet ist, der sich zwischen den nachgiebigen Kontaktabschnitten (301, 302; 421, 422) erstreckt und im Festsitz in das Gehäuse (320; 412) gepaßt ist, so daß der Verbindungs­ widerstand des ersten biegbaren Kontaktabschnitts (301; 421) von dem Verbindungswiderstand des zweiten biegbaren Kontaktabschnitts (302; 422) entkoppelt ist und eine Translationsbewegung des Kontaktelements (300; 413) in seinem Hohlraum (323; 430) verhindert ist.

9. Kontaktmodul nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet ist, daß der Halterungsarm (317) an jedem Ende einen senkrecht von diesem wegra­ genden Stabilisierarm (318, 319) aufweist, wobei jeder Stabilisierarm eine an einer jeweiligen Wand (328, 329) des Hohlraums (323) angreifende Kante aufweist.

10. Kontaktmodul nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet ist, daß der Halterungsarm (429) im Festsitz in einem sich im wesentlichen pa­ rallel zu der Oberseite und der Unterseite (415, 416) des Gehäuses (412) sowie im wesentlichen mittig zwi­ schen diesen erstreckenden Bereich (431) reduzierten Querschnitts des Hohlraums (430) aufgenommen ist.

11. Kontaktelement oder Kontaktmodul nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste nachgiebige Kon­ taktabschnitt (301; 421) eine mit Gold plattierte Kon­ taktfläche (304; 425) aufweist und der zweite nachgie­ bige Kontaktbereich (421; 422) eine mit Zinn oder ei­ ner Zinnlegierung plattierte Kontaktfläche (306; 426) aufweist.

12. Kontaktelement oder Kontaktmodul nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die nachgiebigen Kon­ taktabschnitte (421, 422) schräg von dem Verbindungs­ bereich (420) wegerstrecken, und daß die Kon­ taktfläche (425, 426) jedes Kontaktabschnitts (421, 422) nach außen gebogen ist und sich an einem freien Ende (423, 424) des Kontaktabschnitts (421, 422) be­ findet.

13. Anschlußflächenraster-Kontaktanordnung, gekennzeichnet durch eine erste Schaltungsplatte (30; 411) mit leitfähigen Kontaktflächen (160) an ihrer Unterseite (90), eine zweite Schaltungsplatte (210; 411) mit Kontaktflächen (205) auf ihrer Oberseite, und durch eine Zwischengliedaufnahme (200; 410) mit einer Anordnung von Kontaktelementen (300; 413) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Zwischengliedaufnahme (200, 410) sandwichartig zwischen der ersten und der zweiten Schaltungsplatte (30, 210; 411) angeordnet ist, wobei der erste federnd nachgiebige Kontaktab­ schnitt (301; 421) jedes Kontaktelements (300; 413) sich in elektrisch leitfähigem Kontakt mit einer je­ weiligen Kontaktfläche (160) der ersten Schaltungs­ platte (30) befindet und wobei sich der zweite federnd nachgiebige Kontaktabschnitt (302; 422) jedes Kontakt­ elements (300, 413) in elektrisch leitfähigem Kontakt mit einer jeweiligen Kontaktfläche (205) der zweiten Schaltungsplatte (210; 411) befindet, und wobei die erste Schaltungsplatte (30; 411) mit der Zwischen­ gliedaufnahme (200, 410) verbindbar und von dieser lösbar ist, während die zweite Schaltungsplatte (210) an der Zwischengliedaufnahme (200, 410) befestigt ist.

14. Anschlußflächenraster- Kontaktanordnung nach An­ spruch 13, gekennzeichnet durch einen kabelseitigen elektrischen Verbinder (10), der auf der Oberseite der ersten Schaltungsplatte (30) angebracht ist und elektrische Anschlüsse (280) aufweist, die mit jeweiligen Kon­ taktflächen (160) der ersten Schaltungsplatte (30) verbunden sind, wobei der Verbinder (10) mit einer Verriegelungseinrichtung (120, 240) zum derartigen Klemmen der Schaltungsplatten (30, 210) gegen die Zwi­ schengliedaufnahme (200) versehen ist, daß die auf den Schaltungsplatten vorhandenen Kontaktflächen (160, 205,) einen wirksamen elektrischen Kontakt mit den biegbaren Kontaktabschnitten (301, 302) der Kontakt­ elemente (300) herstellen.

15. Anschlußflächenraster- Kontaktanordnung nach An­ spruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der kabelseiti­ ge Verbinder (10) in einem vorrichtungsseitigen Ver­ binder (140) zur Verbindung mit einer elektronischen Vorrichtung (350A) aufgenommen ist und der vorrich­ tungsseitige Verbinder (140) an der zweiten Schal­ tungsplatte (210) befestigt ist.

16. Anschlußflächenraster-Kontaktanordnung nach An­ spruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrich­ tung eine drehbare Stange (120) aufweist, die sich durch die Schaltungsplatten (30, 210) und die Zwi­ schengliedaufnahme (200) hindurcherstreckt und unter der zweiten Schaltungsplatte (210) mit einem Klemmele­ ment (240) verbunden ist, wobei die Stange (120) ein mit dem Klemmelement (240) derart zusammenwirkendes Schlüsselelement (130) aufweist, daß die Schaltungs­ platten (30, 210 bei Rotation der Stange (120) gegen die Zwischengliedaufnahme (200) gezogen werden.

17. Anschlußflächenraster-Kontaktanordnung nach An­ spruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (120) mit Drucklagern (260) zum Drücken gegen einen an einer Halterungskonstruktion (70) des kabelseitigen Verbin­ ders (10) angebrachten Lagerträger (279) der Stange (120) versehen ist, wobei die Drucklager (260) zum Drücken der zweiten Schaltungsplatte (210) gegen die Zwischengliedaufnahme (200) ausgelegt sind.