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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen
elektrischen Verbinder zur Verbindung einzelner Leiter
eines elektrischen Kabels mit einer gedruckten
Schaltungsplatte.
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In der Elektronikindustrie gibt es elektrische
Verbinder, die in der Lage sind, einzelne Leiter eines
Mehrleiter-Flachkabels mit Leiterbahnen gedruckter
Schaltungsplatten zu verbinden. Diese Verbinder werden an
der Platte montiert, wobei elektrische Anschlüsse an
ihrem unteren Rand freiliegen und die Anschlüsse
elektrischen Kontakt mit den Leiterbahnen auf der
gedruckten Schaltungsplatte herstellen. Außerdem besitzen die
elektrischen Verbinder elektrische Anschlüsse, die die
Leiter in elektrisch leitender Weise aufnehmen.
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Ein elektrischer Verbinder gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 ist aus der EP-A-0 196 692 bekannt, wobei
dieser Verbinder dazu ausgelegt ist, zwei gedruckte
Schaltungsplatten miteinander zu verbinden.
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Ein weiterer bekannter elektrischer Verbinder
beinhaltet ein elektrisches Anschlußgehäuse mit
Durchgangspassagen für elektrische Anschlüsse. Das Gehäuse
besitzt eine Unterseite, die nahe der gedruckten
Schaltungsplatte angebracht wird, und eine Oberseite,
die das Mehrleiterkabel aufnimmt. Die Anschlüsse sind
in jeweiligen Durchführungen innerhalb des
Verbindergehäuses angeordnet, wobei sich für die gedruckte
Schaltungsplatte dienende Stifte über die Unterseite
hinauserstrecken und Kabelaufnahmebereiche der
Anschlüsse in der Nähe der Oberseite angeordnet sind.
Das Gehäuse besitzt außerdem ein Steuerflächenelement,
das sich zum Öffnen des Kabelaufnahmebereichs des
Anschlusses zum Aufnehmen des Drahts in einer mit einer
Einsetzkraft Null erfolgenden Weise bewegen läßt. Eine
Freigabe des Steuerflächenelements führt die Feder in
eine ungebogene Stellung und in Kontakt mit dem Draht
zurück.
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Ein Nachteil des vorstehend erwähnten Verbinders
besteht darin, daß die Oberseite, die die
Leiteraufnahmeöffnungen beinhaltet, ein integraler Teil des
beweglichen Steuerflächenelements ist. Zur Herstellung
der elektrischen Verbindung wird das Kabel somit zum
Freilegen der Leiter abisoliert, und das
Steuerflächenelement wird zum Öffnen der Leiteraufnahmebereiche
der Anschlüsse betätigt. Die Betätigung des
Steuerflächenelements führt außerdem zu einer Bewegung der
Oberseite und der Leiteraufnahmeöffnungen, da die
Leiteraufnahmeöffnungen mit dem Steuerflächenelement
in integraler Weise ausgebildet sind. Wenn die Leiter
in die Öffnungen eingeführt sind und das
Steuerflächenelement freigegeben wird, verursacht die
Federkraft tatsächlich eine zwangsweise Bewegung des
Steuerflächenelements einschließlich der Oberseite und
der Öffnungen nach oben, wodurch das Kabel und die
Leiter ebenfalls nach oben bewegt werden. Diese
umgekehrte Federkraft könnte dazu führen, daß die Leiter
bei einer Bewegung der Oberseite aus dem Kontakt mit
den Anschlüssen herausbewegt werden könnten.
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Bei der vorliegenden Erfindung sind die vorstehend
erwähnten Nachteile durch Ausbildung eines
elektrischen Verbinders mit den Merkmalen des Anspruchs 1
überwunden worden.
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Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung
umfaßt der Verbinder außerdem ein Betätigungsglied,
das mit dem Anschluß betriebsmäßig verbunden ist und
bei seiner Betätigung den Anschluß aus der ersten in
die zweite Stellung bewegt.
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Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung
umfassen die Verbinderanschlüsse einen nach außen
wegstehenden Betätigungsarm, der sich von dem
Basisabschnitt wegerstreckt.
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Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung
umfaßt das Betätigungsglied einen oberhalb des
Betätigungsarms angeordneten Plattenabschnitt, wodurch eine
Bewegung des Betätigungsglieds eine Berührung zwischen
dem Betätigungsglied und dem Betätigungsarm
hervorruft, so daß eine Bewegung des Anschlusses von der
ersten Stellung in die zweite Stellung hervorgerufen
wird.
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird die
Erfindung nun ausführlich beschrieben. In den Zeichnungen
zeigen:
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Fig. 1 eine von oben gesehene Draufsicht auf
den elektrischen Verbinder der
vorliegenden Erfindung;
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Fig. 2 eine Seitenansicht des in Fig. 1
gezeigten elektrischen Verbinders;
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Fig. 3 eine Draufsicht auf die Rückseite des
elektrischen Verbinders der
vorliegenden Erfindung;
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Fig. 4 eine Querschnittsansicht entlang der
Linien 4-4 der Fig. 1;
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Fig. 5 eine der Fig. 4 ähnliche
Querschnittsansicht unter Darstellung des
Verbinder-Betätigungsglieds in der
Betätigungsstellung, in der der Leiter
innerhalb des Verbinders angeordnet ist; und
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Fig. 6 eine Draufsicht auf den elektrischen
Anschluß.
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Wie unter Bezugnahme zuerst auf Fig. 1 zu erkennen
ist, beinhaltet der elektrische Verbinder ein Gehäuse
aus isolierendem Material, das allgemein bei dem
Bezugszeichen 4 dargestellt ist, ein bei dein
Bezugszeichen 50 dargestelltes Betätigungsglied sowie mehrere
elektrische Anschlüsse 100, die in isolierter Weise
innerhalb des Gehäuses 4 angeordnet sind. Die
elektrischen Anschlüsse 100 sind nebeneinander angeordnet und
dienen zur Aufnahine einer Anzahl abisolierter
elektrischer Leiter eines isolierten Flachkabels. Das
bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung bezieht
sich zwar auf einen elektrischen Verbinder für die
Verbindung von Leitern eines Flachkabels mit
Leiterbahnen einer gedruckten Schaltungsplatte, jedoch ist
die Erfindung auch zur Verwendung bei einer
Schaltungskarte oder einer flexiblen Schicht mit darauf
angeordneten elektrischen Leitern geeignet.
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Wie weiterhin unter Bezugnahme auf Fig. 1 zu sehen
ist, besitzt das erfindungsgemäße Gehäuse 4 eine
Frontwand 30, zwei Seitenwände 38 und einen
Frontwandabschnitt 44. Von den Seitenwänden 38 ragen zwei
Führungsrippen 28 weg, die sich an den Seitenwänden
vertikal nach unten erstrecken. Weiterhin besitzt das
Gehäuse 4 eine obere Drahtaufnahmeseite 8 mit einer
Mehrzahl von Drahtaufnahmeöffnungen 10.
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Wie unter Bezugnahme auf Fig. 4 zu sehen ist, die eine
Querschnittsansicht entlang der Linien 4-4 der Fig. 1
darstellt, ist die innere Konstruktion der
Anschlußhohlräume detaillierter dargestellt. Die
Drahtaufnahmeöffnungen 10 erstrecken sich von der
Drahtaufnahmeseite 8 nach unten und beinhalten eine erste breite
Bohrung 12, die von einem sich verjüngendem Abschnitt
14 gefolgt ist, der trichterartig in eine schmale
Bohrung 16 mündet. Die Bohrung 16 öffnet sich dann in
einen Anschlußaufnahmehohlraum 18, der eine obere
Oberfläche 20, Rampenflächen 22 und 23 und eine
Innenfläche 25 aufweist. In Richtung auf die Rückseite des
Gehäuses 4 besitzt jeder Anschlußhohlraum 10 außerdem
eine Öffnung 26, die zum Festhalten der Anschlüsse 100
in ihrer Position ausgelegt ist. Die Außenfläche des
Verbindergehäuses ist durch einen ersten Wandabschnitt
44, einen abgeschrägten Abschnitt 42 und eine
senkrechte Fläche 40 gebildet.
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Wie unter Bezugnahme auf Fig. 1 zu sehen ist, besitzt
das Betätigungsglied 50 einen Wandabschnitt 60 mit
zwei Seitenarmen 52, die sich von der Wand 60
wegerstrecken und die Gehäuseseitenwände 38 flankieren. Die
Seitenwände 52 besitzen sich von einer Innenwand 53
wegerstreckende Kanäle 56, die mit den Führungsrippen
28 des Gehäuses 4 zusammenwirken. Das Zusammenwirken
der Kanäle 56 und der Führungsrippen 28 ermöglicht
eine vertikale Bewegung des Betätigungsglieds, wobei
die Notwendigkeit hierfür nachfolgend noch beschrieben
wird.
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Wie unter Bezugnahme auf Fig. 4 zu sehen ist,
beinhaltet das Betätigungsglied 50 eine Innenfläche 66, die
mit der Fläche 44 des Gehäuses zusammenwirkt, sowie
eine Fläche 62, die mit der Fläche 40 des Gehäuses 4
zusammenwirkt. Weiterhin beinhaltet das
Betätigungsglied eine innere schräg verlaufende Fläche 64, die
von der Fläche 42 des Gehäuses beabstandet ist,
wodurch über die Kanäle 56 und die Führungsrippen 28
eine vertikale Bewegung des Betätigungsglieds in dem
zwischen den Flächen 42 und 64 vorhandenen Ausmaß
ermöglicht ist.
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Wie unter Bezugnahme auf Fig. 6 zu sehen ist, besitzen
die elektrischen Anschlüsse 100 jeweils einen
Basisbereich 102, von dem sich ein zur Verbindung mit einer
gedruckten Schaltungsplatte dienender Schenkel 104
oder 105 wegerstreckt. Weiterhin besitzt der Anschluß
einen vertikalen Bereich 106, der sich zu einem
Verbindungsabschnitt 108 nach oben erstreckt. An dem
Verbindungsabschnitt 108 wird ein Festhalteglied 110 im
Preßsitz in die Öffnung 26 eingepaßt, wodurch die
Anschlüsse in feststehender Weise innerhalb der
jeweiligen Öffnungen derart festgehalten sind, daß die Kante
des Bereichs 106 an der Innenwand 32 anliegt.
Weiterhin erstreckt sich an dem Verbindungsabschnitt 108 ein
Federelement 112 vertikal nach unten, und zwar
parallel zu dem Element 106. Das Federelement 112
setzt sich in einem weiteren Federelement 114 fort,
das sich horizontal bzw. rechtwinklig zu dem
Federelement 112 erstreckt. Der Federbereich 114 besitzt
dann an seinem Ende einen gekrümmten Bereich 118, der
sich in einem Anschlußabschnitt 120 fortsetzt, der
wiederum an seinen Enden zwei Kontaktfederarme 124 und
126 enthält. Die Kontaktarme 124 und 126 besitzen an
ihrem inneren, oberen Rand zwei einander
gegenüberliegende Kontaktbereiche 128. Außerdem besitzen die
Kontaktarme 124 und 126 an ihren äußeren oberen
Rändern zwei Gleitkanten 130, die entlang der schräg
verlaufenden Innenflächen 22 und 23 des Gehäuses
zusammenwirken. Außerdem besitzen die Anschlüsse 122
einen Betätigungsarm 122, der sich von dem
Anschlußabschnitt 120 wegerstreckt.
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Zum Montieren des erfindungsgemäßen Verbinders werden
die Anschlüsse in den unteren Abschnitt des Gehäuses
derart eingesetzt, daß die Anschlußfesthaltebereiche
110 mit den Öffnungen 26 innerhalb des Gehäuses
ausgerichtet sind. In der vollständig zusammengebauten
Stellung, wie sie in Fig. 4 gezeigt ist, greifen die
Gleitbereiche 130 sanft an den schräg verlaufenden
Flächen 22 und 23 an. Außerdem ist das
Betätigungsglied 50 über dem Gehäusebereich 4 derart angebracht,
daß die Kanäle 56 um die Führungsrippen 28 herum
angeordnet sind.
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Wenn der Verbinder derart zusammengebaut ist, wirkt
die Verbinderanordnung als Verbinder mit kräftefreier
Einsteuerung oder Verbinder mit einer Einsetzkraft
Null, wie er allgemein genannt wird. Wenn es erwünscht
ist, ein flexibles Flachkabel, wie es z. B. bei dem
Bezugszeichen 150 gezeigt ist, mit den Leiterbahnen
auf einer gedruckten Schaltungsplatte zu verbinden,
wird der Verbinder in Ausrichtung mit der gedruckten
Schaltungsplatte (nicht gezeigt) derart angeordnet,
daß die einander abwechselnden Kontaktbereiche 104,
105 neben in einem entsprechenden Muster auf der
gedruckten Schaltungsplatte angeordneten
Durchgangslöchern positioniert sind. Ein Kabel 150 wird dann zum
Freilegen der Leiter 152 des Kabels 150 abisoliert.
Das Kabel 150 kann dann derart in Richtung auf den
Verbinder 2 gedrückt werden, daß die Leiter mit den
mehreren Öffnungen 10 des Verbinders ausgerichtet
sind. Es versteht sich, daß die verbinderanordnung
jede beliebige zweckdienliche Anzahl von
Drahtaufnahmeöffnungen
10 aufweisen kann, so daß die Anzahl der
Öffnungen 10 der Anzahl von Leitern in dein Kabel
entspricht.
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Wenn sich die Leiter 152 innerhalb der
Drahtaufnahmeöffnungen 10 innerhalb der breiteren Bohrung 12
befinden, führt ein weiteres Einführen der Leiter 152 zu
einer Ausrichtung der Leiter mit den einander
gegenüberliegenden Kontaktbereichen 128, wobei dies über
den sich verjüngenden Abschnitt 14 erfolgt. Das
Betätigungsglied 50 kann nun niedergedrückt werden, um das
Betätigungsglied vertikal nach unten zu bewegen. Das
Betätigungsglied 50 läßt sich in dem durch die
miteinander zusammenwirkenden Flächen 42, 64 geschaffenen
Ausmaß bewegen. Diese nach unten gehende Bewegung des
Betätigungsglieds 50 veranlaßt die untere Kante 61,
den Arm 122 zu berühren, und verursacht eine nach
unten gehende Bewegung der horizontalen Federbereiche
120 und 114. Es ist darauf hinzuweisen, daß in dem in
Fig. 4 gezeigten stabilen Zustand des Verbinders der
Federbereich 114 unter Federvorspannung steht, so daß
die Kontaktbereiche 128 in Richtung aufeinander zu
bewegt sind, d. h. im Vergleich zu der gestanzten
Dimension der Kontaktbereiche 128. Bei der Bewegung
des Betätigungsglieds 50 nach unten folgen somit die
Gleitabschnitte 130 der Anschlüsse den schräg
verlaufenden Abschnitten 22 und 23, wodurch sie sich in
einem Ausmaß zum Aufnehmen des Drahts in einer
berührungsfreien Anordnung bzw. mit einer Einsetzkraft
Null öffnen. Wenn der Draht vollständig eingeführt
ist, wird das Betätigungsglied 50 freigegeben, wodurch
den Anschlüssen eine Rückkehr in ihren neuen, stabilen
Zustand ermöglicht ist, in dem sich die
Kontaktbereiche 128 in Kontakt mit den Leitern 152 befinden.
Zweckdienlicherweise sieht diese Verbinderausbildung
außerdem eine gesteigerte Herausziehkraft bzw.
Extraktionskraft vor. Wenn das Kabel 150 vollständig in die
in Fig. 6 gezeigte Position eingesetzt ist und eine
nach oben gehende Zugkraft auf das Kabel 150 ausgeübt
wird, drückt die Zugkraft die Anschlußarme 124, 126
sowie den horizontalen Abschnitt 120 nach oben; dies
veranlaßt die Gleitabschnitte 130, sich die schräg
verlaufenden Flächen 22, 23 entlang nach oben zu
bewegen und weiter in den Leiter 152 "hineinzubeißen".