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Die vorliegende Erfindung bezieht sich ganz allgemein
auf Verbinder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein
derartiger Verbinder ist in EP-A-0 443 493 offenbart.
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Viele elektrische Schaltungen, speziell solche, die in
der Computer-Technik verwendet werden, werden gegenwärtig
auf einer oder mehr Flächen oder Ebenen von
Schaltungsplatinen oder ähnlichen Substraten gebildet, um
separate Schaltungen zu schaffen, die den Computern oder
anderen elektronischen Geräten nach ihrer ursprünglichen
Herstellung hinzugefügt werden, um deren Leistung zu
verbessern. Ob diese Schaltungen nun bei der Erstmontage
oder erst später eingesteckt werden, sie müssen stets
zuverlässig mit der gedruckten Hauptschaltungsplatine des
Computers verbunden werden, die in Fachkreisen auch als
"Motherboard" bezeichnet wird. Die separaten gedruckten
Schaltungsplatinen selbst werden allgemein als
"Tochterboards" bezeichnet.
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In der Computertechnik wurden Verbinder entwickelt, die
für eine dauerhafte Installation auf dem Motherboard
entworfen sind. Diese Verbinder enthalten eine Vorrichtung
zur Aufnahme des Tochterboards, beispielsweise einen
Schlitz, um eine Verbindung zwischen dem Motherboard und den
zusätzlichen Schaltungen auf dem Tochterboard vorzusehen.
Diese Tochterboards werden auch in beschreibender Weise als
"Kantenkarten" bezeichnet, weil eine Seite oder Kante der
Karte eine Vielzahl von relativ breiten Kontaktbereichen
enthält, die als Kontaktflecken bekannt sind. Die Kante der
Schaltungskarte enthält in typischer Weise eine Vielzahl
dieser Kontaktflecken, die auf ihr verteilt sind und sich
längs einer Kante erstrecken. Eine oder beide Seiten der
Kantenkarte können solche Kontaktflecken enthalten.
Diejenige Kante, welche die Kontaktflecken enthält, wird in
einen Schlitz des Verbinders eingesteckt, der in typischer
Weise eine Anzahl von elektrischen Kontaktbereichen
aufweist, die in ähnlicher Weise längs einer oder mehr
Seiten des Verbinderschlitzes in der Weise angeordnet sind,
daß sie den Kontaktflecken der Kantenkarte gegenüber liegen.
Die Verbinderkontakte können in typischer Weise einen
Schwanzabschnitt aufweisen, der aus dem Verbinder für eine
Verbindung mit den Schaltungen auf dem Motherboard
hervorragt und unterhalb oder an den Verbinder angrenzend
angeordnet ist. Diese Enden sind mit dem Motherboard durch
geeignete Mittel verbunden, wie beispielsweise durch Löten,
um eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem
Motherboard und dem Kantenkarten-Verbinder herzustellen.
Jeder Verbinderkontakt enthält ferner einen Kantenkarten-
Kontaktabschnitt, der innerhalb des Kartenschlitzes in einer
Weise angeordnet ist, in welcher er auf die Kantenkarte-
Kontaktflecken auftreffend, eine elektrische Verbindung
zwischen der Kantenkarte und dem Motherboard herstellt.
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Kantenkartenverbinder sind in der Technik an sich
bekannt. Eine Art von Kantenkarten-Verbinder ist bekannt als
Verbinder, der eine geringe oder Null-Einsteckkraft
benötigt, der besonders für die Aufnahme eines einzigen In-
Line Computer-Speichermoduls geeignet ist, der allgemein als
"SIMM" Modul bezeichnet wird, um die Speicherkapazität eines
Computers zu vergrößern. Derartige Verbinder sind in US-A-
3,848,952 vom 19.November 1974 und US-A-4,575,172 vom
11.März 1986 beschrieben. Bei vielen dieser Kantenkarten-
Verbinder mit niedriger oder Null-Einsteckkraft enthalten
die Kontaktanschlüsse zwei von einander getrennte
Kontaktzinken oder -Arme, die gegenüberliegende, von
einander getrennte Kontaktendabschnitte aufweisen. Die
Kantenkarte wird in die öffnung zwischen den Kontaktarmen
und der Kontaktflecken-Kante zuerst eingefügt und dann um
einen vorbestimmten Winkel gedreht, bis die Kantenkarte in
eine oder mehr mechanische Verriegelungen einrastet. Der
Abstand zwischen den gegenüberliegenden Kontaktarmen ist so
groß, daß die Kontaktflecken der Kantenkarte beim Einführen
der Kantenkarte nicht die Kontaktarme des Verbinders mit
einer merklichen normalen Kraft berühren.
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Obwohl zuverlässig, leidet dieser Kantenkarten-
Verbinder mit seiner geringen oder Null-Einsteckkraft an
bestimmten inhärenten Nachteilen. Da solche Verbinder eine
Drehung der Kantenkarte erfordern, muß der Abstand zwischen
benachbarten Verbindern und anderen Komponenten der
Schaltungsplatine ausreichend sein, um Spielraum für das
Einführen und die Drehung der Kantenkarte zu gewähren. In
Fällen, in denen die drehbaren Kantenkarten zueinander
benachbart sind, kann es erforderlich werden, eine oder
mehrere Kantenkarten zu entnehmen, um eine bestimmte
Kantenkarte herauszunehmen. Schließlich neigen die drehbaren
Kantenkarten zur Verbiegung, weil die nahe an der Bodenkante
der Karte liegenden Kontakte eine Kraft inhärent ausüben,
die dazu neigt, die Kantenkarte zurück in ihre Ursprungslage
zu drehen und die Verriegelungsmechanismen, die an
gegenüberliegenden Enden der Karte liegen, diese in
Arbeitsstellung halten. Über die Zeit und durch die Zyklen
des Einsetzens und Entfernens, neigen diese Kräfte dazu, die
Karte zu verbiegen, wodurch dann eine mechanische Spannung
auf die Leiter der los der Vorrichtung ausgeübt wird, die
Fehler derselben verursachen kann.
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Eine andere Art der Kantenkarten-Verbinder ist als
"Push-Pull"-Kantenkarten-Verbinder allgemein bekannt, bei
dem die Kantenkarte in den Verbinder eingeführt wird, indem
die Kontaktkante der Kantenkarte in den Verbinderschlitz in
senkrechter Richtung eingesteckt wird. Das Herausnehmen der
Kantenkarte erfolgt dadurch, daß sie aus dem Schlitz
herausgezogen wird oder daß irgend eine Art eines
Betätigungsmechanismus verwendet wird. Ein solcher "Push-
Pull"-artiger Verbinder ist in US-A-4,973,270 (= EP-A-0 400
370) vom 27. November 1990 beschrieben. Bei solchen
Verbindern erstrecken sich eine Vielzahl von Kontakten oder
Anschlüssen innerhalb des Verbinderschlitzes, um die für
eine enge Anschmiegung erforderlichen Kontaktflächen
bereitzustellen, wenn die Kantenkarte eingesteckt wird. Es
müssen jedoch bestimmte Parameter bei der Konstruktion
solcher Verbinder eingehalten werden. So ist es
beispielsweise wegen der translatorischen Natur des
Einsetzens und Entnehmens bei diesen Verbindern
wünschenswert, die Einschubkräfte des leichteren Einsetzens
wegen niedrig zu halten und die Abnutzung an den
Kantenkarten-Kontaktflecken und den Verbinderanschlüssen zu
minimieren. EP-A-0 442 493, von der Anspruch 1 ausgeht,
offenbart solche ausgestanzten Kontaktanschlüsse, wobei
jeder Kontaktanschluß einen leiterbreiten Versatz auf
verschiedenen Seiten in alternierender Folge aufweist, um
eine Verbindung zwischen dem Kontaktanschluß und einer
Schaltungsplatine herzustellen und wobei jeder
Kontaktanschluß ferner ein Feder- oder Kontaktarmpaar
besitzt, das nach äußen biegbar ist.
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Daher besteht für einen Kantenkarten-Verbinder die
Notwendigkeit, ausgestanzte und geformte federnde
Metallkontaktanschlüsse zu haben, die in einem
Verbindergehäuse angeordnet sind, wobei ein Teil der
Anschlüsse beim Einstecken einer Schaltungskarte in den
Verbinder biegbar sind. Eine Lösung dieses entsprechenden
Problems ist in Anspruch 1 gekennzeichnet.
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Ein Kantenkarten-Verbinder gemäß der Erfindung bietet
beträchtliche Vorteile gegenüber den oben beschriebenen
Verbindern, und er ist zuverlässig und kompensiert
Unregelmäßigkeiten, die bei der Herstellung von Kantenkarten
auftreten können. Ein solcher Kantenkarten-Verbinder hat
eine verringerte Breite, die dichtere Abstände von
gedruckten Zweitschaltungskarten auf gedruckten
Erstschaltungsplatinen erlaubt.
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Ein prinzipieller Aspekt der vorliegenden Erfindung
setzt diese Vorteile um, indem ein Kantenkarten-Verbinder
des "Push-Pull-Typs vorgesehen wird, der einen verlängerten
Verbinderkörper mit einem sich darin erstreckenden
länglichen Kantenkarten-Aufnahmeschlitz aufweist. Der
Verbinderkörper weist eine Vielzahl von
Kontaktaufnahmekammern auf, die sich mit dem
Verbinderkörper-Kantenkartenschlitz schneiden und sich in
diesen öffnen. Alle Kontaktaufnahmekammern enthalten einen
eigenen Kontaktfederanschluß mit einer im wesentlichen
Uförmigen Gestalt. Jeder Kontaktanschluß hat drei
unterschiedliche Abschnitte: einen Schwanzabschnitt, einen
Positionierungsabschnitt, der den Federkontakt in den
Kartenschlitz in einem vorgegebenen Abstand bringt und einen
Kontaktabschnitt, der zwei gegenüberliegende Kontaktflächen
enthält, wobei die erste Kontaktfläche über der zweiten
Kontaktfläche angeordnet ist. Die Federkontakte sind in den
Kontaktaufnahmekammern des Verbinderkörpers in
alternierender Folge angeordnet, so daß die ersten
Kontaktflächen der alternierenden Kontakte sich von
verschiedenen Seiten des Verbinderkörpers in den
Kartenschlitz erstrecken und daher dazu neigen, die
Kantenkarte zur Mitte des Kartenschlitzes zu drängen.
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Nach einem anderen prinzipiellen Aspekt der
vorliegenden Erfindung wird der Federkontakt aus einem
dünnen Metallblech ausgestanzt und zu einem allgemeinen U-
förmigen Kontaktabschnitt geformt. Der Lötschwanzabschnitt
wird starr in einer Ausnehmung gehalten, die an die
Kontaktkammer angrenzt, so daß der Positionierungsabschnitt,
der fest daran angebracht ist, senkrecht freitragend ist und
dessen Kontaktabschnitt sich in Gegenrichtung von dem
Positionierungsabschnitt in den Kartenschlitz erstreckt. Die
U-Form des Kontaktabschnitts verbessert nicht nur die
Federfähigkeit des Kontaktes, sondern bietet auch zwei
gegenüberliegende Kontaktflächen für den Kontakt der
Schaltungskarte, wenn sie in den Kartenschlitz eingesetzt
wird. Die beiden Kontaktflächen werden auf verschiedener
relativer Höhe innerhalb des Kartenschlitzes gehalten so,
daß die erste Kontaktfläche in den Kartenschlitz über der
anderen Kontaktfläche eintritt. Daher berührt eine Seite der
Kantenkarte die erste Kontaktfläche, wenn die gedruckte
Schaltungsplatine in den Kartenschlitz eingeführt wird und
biegt sie teilweise in die Ausnehmung der
Kontaktaufnahmekammer, wodurch die zweite Kontaktfläche mit
der gegenüberliegenden Seite der Schaltungskarte in Kontakt
kommt. Man hat heraus gefunden, daß bei einer solchen
Anordnung die Einschubkraft der Schaltungskarte minimiert
wird, was daher zu einem leichteren Einsetzen der
Schaltungskarten in derartige Verbinder und zur Verringerung
der Kontaktabnutzung führt. Die Kontaktflächen werden auch
gepreßt, um die Zuverlässigkeit der Kontakte mit der
Schaltungskarte zu verbessern.
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Bei einem noch anderen Aspekt der vorliegenden
Erfindung erstrecken sich die ersten und zweiten
Kontaktflächen teilweise in den Kartenschlitz. Die erste
Kontaktfläche wird an dem Kontaktanschluß über der zweiten
Kontaktfläche innerhalb des Kartenschlitzes ausgerichtet,
und daher biegt sich die erste Kontaktfläche teilweise aus
dem Kartenschlitz heraus, wenn die Schaltungskarte sie
berührt. Diese Verbiegung bringt die zweite Kontaktfläche
weiter in den Kartenschlitz und in Eingriff mit der
Schaltungskarte. Die Kontaktanschlüsse sind in dem
Kartenschlitz in alternierender Folge angeordnet, wodurch
sie ein Mittel zur Zentrierung der Schaltungskarte in dem
Kartenschlitz bilden.
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Diese und ander Aufgaben und Vorteile der vorliegenden
Erfindung können durch die Berücksichtigung der folgenden
ausführlichen Beschreibung besser verstanden werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Im Zuge der Beschreibung wird auf die beigefügten
Zeichnungen Bezug genommen, die folgendes zeigen:
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Figur 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines
verbesserten Kantenkarten-Verbinders, der gemäß den
Prinzipien der vorliegenden Erfindung konstruiert wurde,
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Figur 2 eine Vorderansicht des Kantenkarten-Verbinders
nach Fig. 1, bei der eine Phantom-Kantenkarte in den
Platinenschlitz eingesetzt ist,
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Figur 3 eine Aufsicht auf den Kantenkarten-Verbinder
nach Fig. 11
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Figur 4 eine Schnittzeichnung des Verbinders nach Fig. 5
längs der Schnittlinie 4-4, bei welchem die
Kontaktanschlüsse aus den Kontaktaufnahmekammern entfernt
wurden,
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Figur 5 eine vergrößerte Aufsicht auf das
Verbindergehäuse nach Fig. 1, welche die Kontaktanschlüsse
an ihrem Platz in ihren Kammern zeigt,
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Figur 6 eine Perspektivdarstellung im Schnitt, welche
einen Teil des Verbindergehäuses des Verbinders nach Fig. 1
zeigt, jedoch ohne die Kontaktanschlüsse an ihrem Platz,
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Figur 7 eine Schnittzeichnung ähnlich der in Fig. 4,
welche einen Kontaktanschluß an seinem Platz in einer
Kontaktaufnahmekammer des Verbindergehäuses zeigt,
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Figur 8 die gleiche Ansicht, wie Fig. 7, welche jedoch
eine Kantenkarte zu Beginn des Einsetzens in den
Kartenschlitz zeigt,
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Fig.9 die gleiche Ansicht, wie Fig. 8, welche jedoch die
tiefer in den Verbindergehäuseschlitz eingesteckte
Kantenkarte zeigt,
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Figur 10 eine Endansicht eines Kontaktanschlusses, der
in dem Verbinder nach Fig.1 verwendet wird,
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Figur 11 eine Perspektivdarstellung des
Kontaktanschlusses nach Fig. 10,
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Figur 12 eine teilweise längs der Linie 12-12
geschnittene Seitenansicht nach Fig. 5, welche die
Kontaktanschlüsse an ihrem Platz im Verbindergehäuse zeigt
und Figur 13 eine Perspektivdarstellung eines Teils des
Verbinders nach Fig. 1, welche einen Kontaktanschluß an
seinem Platz im Verbindergehäuse zeigt.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
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Fig. 1 zeigt eine Explosionsdarstellung eines
Kantenkarten-Verbinders, der allgemein mit 10 bezeichnet
ist und gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung
konstruiert wurde, welcher Anschlüsse aufweist, die
allgemein mit 50 bezeichnet sind und einen
Verriegelungs/Auswurfhebel, der mit 200 bezeichnet ist, der mit einer
passenden Kantenkarte gezeigt ist, die allgemein mit 100
bezeichnet ist. Wie dargestellt, wird die Kantenkarte 100 im
Kartenschlitz 18 des Verbinders 10 aufgenommen. Die
Kantenkarte 100 kann herkömmlicher Art sein, mit einem
Substrat 102 und einer Vielzahl elektrischer Kontaktflecken
104, die entlang einer Randzone der Kante 106 der
Kantenkarte 100 ausgerichtet sind und mit elektrischen
Leiterbahnen (nicht dargestellt) auf oder in der Karte 100
verbunden sind. Die Kantenkarte hat auf ihren beiden Seiten
Kontaktflecken 104, die elektrisch miteinander verbunden
sind, um so redundante Kontaktflächen zu bilden, welche die
Zuverlässigkeit der Verbindung Kantenkarte/Elektrischer
Verbinder verbessert. Die Kante 106 ist für das Einsetzen in
den Kartenschlitz 18 des Verbinders 10 bestimmt, wie unten
beschrieben. Die Kantenkarte 100 kann weiterhin Mittel für
eine entsprechende Polarisierung der Karte 100 in dem
Verbinder 10 in der Form einer Polarisierungs-Aussparung
enthalten, die mit einem Vorsprung 250 zusammenwirkt, um zu
verhindern, daß eine Karte 100 um 180º verdreht in den
Kartenschlitz 18 eingesetzt wird. Die Karte 100 kann ferner
eine oder mehr Öffnungen 110, 112 enthalten, die dafür
vorgesehen sind, Einrastelemente aufzunehmen, wie
beispielsweise vorstehende Vorsprünge, wenn die Kantenkarte
100 an ihren Platz in dem Kartenschlitz eingesetzt wird. Die
Kantenkarte 100 kann auch einen Schlitz 109 aufweisen, der
mit einer ähnlich gestalteten Ausnehmung 252 im
Kartenschlitz 18 zusammenwirkt, um die Kantenkarte 100 in
Längsrichtung zu zentrieren, so daß deren Kontaktflecken 104
auf deren entsprechende Kontaktanschlüsse 50 ausgerichtet
werden. Auf der Kantenkarte kann eine Vielzahl elektrischer
Komponenten montiert sein, wie beispielsweise integrierte
Schaltungen oder Speichermodule (nicht dargestellt).
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Wie in Fig. 1 gezeigt, enthält der Verbinder 10 einen
länglichen Verbinderkörper oder Gehäuseteil, allgemein mit
bezeichnet, der sich zwischen zwei sich
gegenüberliegenden Endteilen 14 und 16 erstreckt. Der
Verbinder 10 enthält einen länglichen Schlitz oder Kanal 18,
der sich in Längsrichtung zwischen den gegenüberliegenden
Enden 14 und 16 erstreckt. Der Kanal 18 wird generel von
zwei, einen Abstand von einander aufweisenden Seitenwänden
17, 17' des Verbindergehäuses und einem Verbindergehäuse-
Boden (19; Fig.3) definiert. Die Seitenwände 17,17' sind im
allgemeinen parallel zu einander. Das Verbindergehäuse ist
aus isolierendem Material durch ein übliches Verfahren
hergestellt, wie beispielsweise durch ein
Spritzgußverfahren. Wie die Schnittzeichnung (Fig. 4) zeigt,
bilden die Seitenwände 17, 17' und der Boden 19 des
Verbindergehäuses die allgemein U-förmige Gestalt des
Verbindergehäuses 12.
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Wie am besten aus den Fig. 5-8 zu sehen ist, enthält das
Verbindergehäuse 12 eine Vielzahl von Kontaktaufnahmekammern
24, die dem Kartenschlitz 18 zugeordnet sind. Jede Kammer
enthält eine vergrößerte Ausnehmung 28, 28' an einem ihrer
Enden. Die Kammern 24 sind im allgemeinen rechtwinklig zu
dem Kanal 18, in einer Anordnung Seite neben Seite zwischen
den gegenüberliegenden Endteilen 14, 16 (Fig. 5) orientiert.
Die Kammern 24 sind in alternierender Reihenfolge
angeordnet, derart, daß die vergrößerten Ausnehmungen 28
oder 28' jeder Kammer auf der gegenüber liegenden Seite des
Kartenschlitzes 28 liegen, im Vergleich zu den vergrößerten
Ausnehmungen 28, 28' ihrer jeweils benachbarten Kammern 24.
Nach dieser Betrachtung hat jedes Bezugszeichen mit einem
Strich einen Hinweis darauf, daß ein Element, das auf der
einen Seite einer längs verlaufenden Mittellinie C&sub1; (Fig. 3)
des Verbindergehäuses liegt, ein entsprechendes Element auf
der gegenüber liegenden Seite der Mittellinie hat. Die
Kammern 24 sind in einem vorgegebenen Abstand oder Grundmaß
durch eine Vielzahl von Trennwänden 26,26' (Fig. 5, 6) von
einander getrennt. Die Trennwände 26, 26' dienen zur
Bestimmung innerer Flächen 27, 27' der Seitenwände 17,17'
des Gehäuses, die selbst wiederum den Kartenschlitz 18
definieren.
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Weiter nun zu den Fig. 6 und 7, die zeigen, daß alle
Kammern 24 innerhalb der Seitenwände 17,17' und des Bodens
19 des Gehäuses verlaufen und einen Abstand definieren, der
mindestens einen Abschnitt des Kontaktanschlusses 50
aufnimmt.
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Alle Kammern enthalten eine Öffnung 32, die nach unten durch
das Verbindergehäuse 12 und den Boden 19 verläuft. Die
Öffnung 32 nimmt einen Basis- oder Lötschwanzabschnitt 52
des Kontaktanschlusses 50 auf. Die Öffnung hält auch den
Kontaktanschluß 50 in einem Festsitz innerhalb der Kammer 24
zurück, wie noch weiter unten im Zusammenhang mit Fig. 12
beschrieben werden wird. Alle Kammern 24 haben ferner einen
vertikal definierten vergrößerten Erweiterungs- oder
Ausnehmungsabschnitt 28. Alle Ausnehmungen 28 haben eine
Breite W&sub3;, die größer als die Breite W&sub2; der Kontaktkammern 24
ist. Die Ausnehmung 28 hat auch einen geringfügig engeren
Abschnitt 29 (Fig. 6). Dieser Unterschied in der Breite
definiert auch ein Paar von Stoppwänden 30,30' (Fig. 4, 6)
an der Schnittstelle aller Ausnehmungen 28 mit ihren
entsprechenden Kammern 24 (Fig. 6), deren Zweck unten
ausführlicher beschrieben werden wird.
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Besonders Fig. 4 zeigt, daß jede Ausnehmung 28' von
oberhalb des Lötschwanzabschnitts 28' nach oben durch die
Seitenwand 17' verläuft. Eine untere Wand 33' der Ausnehmung
28' erstreckt sich von der Öffnung 32' aus im leichtem
Winkel nach oben und definiert eine schräge Auflauffläche
der Ausnehmung 28'. Die schräge Auflauffläche hat eine
vorgegebene Höhe und endet an einer senkrechten Endwand 36'.
Das seitliche Maß D&sub2; der Ausnehmung, welches den Abstand
zwischen der Stoppwand 30' und der Endwand 36' bildet,
erlaubt vorzüglich eine interne Bewegung eines Abschnittes
54 des Kontaktanschlusses 50. Die Auflauffläche 33' ist
schräg, um den Lötschwanz 52 während der Bestückung des
Anschlusses 50 in das Gehäuse 12 zu führen, wobei die
Bestückung des Gehäuses von oben erfolgt. Darüber hinaus
kann die Auflauffläche auch als Stoppfläche während der
Abbiegung des Anschlusses 50 dienen. Die Kammern 24,
Ausnehmungen 28, 28' und die Seitenwände 17, 17' des
Gehäuses können auch abgeschrägte Kanten aufweisen, um den
Anschlußschwanz-Abschnitt 52 in die Gehäuseöffnungen 32, 32'
einzuführen.
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Wie in den Fig. 10 und 11 gezeigt, wird der
Kontaktanschluß aus einem einzelnen Blech aus dünnem
elektrisch leitfähigem Material, wie Berylliumkupfer oder
Phosphorbronze hergestellt. Einer oder mehr Abschnitte des
Kontaktanschlusses können mit einem oxidationsbeständigen
Material plattiert sein, wie z.B. Gold, um die Leitfähigkeit
desselben zu verbessern. Der Lötschwanzabschnitt 52 des
Anschlusses verläuft nach oben und ist fest mit dem im
allgemeinen vertikalen und freitragenden
Anschlußpositionierungsabschnitt 54 verbunden, der
seinerseits fest mit einem im allgemeinen horizontalen
Übergangsabschnitt 55 an einem Kontaktabschnitt 56 befestigt
ist. Der Lötschwanzabschnitt 52 ist so eingerichtet, daß er
in die primäre Schaltungsplatine in bekannter Weise
einrasten kann.
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Der Anschlußpositionierungsabschnitt 54 verläuft vom
Lötschwanzabschnitt 52 mit einem relativ breiten verstärkten
Bereich 60 nach oben, welcher einen oder mehr nach außen
gerichtete Widerhaken 62 enthalten kann, die so angepaßt
sind, daß sie in Flächen 64 der Öffnungen 32 in einem
Festsitz einrasten können, nachdem das Kontaktelement 50 in
die Kammer 24 (Fig. 12) eingesetzt wurde. Der verstärkte
Bereich 60 enthält vorzugsweise einen Wulst 62, der darin
angeordnet ist. Der Wulst 61 dient zur Verbesserung der
Querschnittssteifigkeit dieses Bereichs des Anschlusses 50,
wodurch die Steifigkeit dieses Bereichs bei Beanspruchungen
vergrößert wird, die während des Einsetzens des Anschlusses
50 in die Kammer 24 ausgeübt werden.
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Der Anschlußpositionierungsabschnitt 54 verläuft im
wesentlichen in der Ausnehmung 28 vertikal, wenn er in die
Kontaktkammer 24 eingesetzt wird. Wegen des Seitenmaßes D&sub2;
der Ausnehmung 28 ist der Positionierungsabschnitt 54 in der
lage sich in der Ausnehmung 28 zu verbiegen, wenn eine
Schaltungskarte 100 in den Kartenschlitz 18 (Fig. 8, 9)
eingesetzt wird. Der Positionierungsabschnitt 54 hat eine
vergrößerte Breite wo Positionierungsabschnitt 54 und
Übergangsabschnitt 55 mit einander verbunden sind, wodurch
von dem Positionierungsabschnitt zwei Vorsprünge 67, 68
definiert werden. Diese Vorsprünge 67, 68 rasten in die
Schulterwände 30 der Ausnehmung ein, um die Bewegung des
Kontaktanschlusses 50 im Kartenschlitz 18 beim Einsetzen der
Schaltungskarte 100 in den Kartenschlitz 18 zu begrenzen.
Das Zusammenwirken der Vorsprüngen 67,68 mit den Stoppwänden
30 begrenzt den Umfang, mit welchem die erste oder obere
Kontaktfläche 72 in den Kanal 18 hineinragt, um so im
wesentlichen die Moglichkeit eines Anstoßens desselben mit
der Bodenkante 106 der Schaltungskarte 100 zu verringern.
Falls gewünscht, können die Vorsprünge 67, 68 auch dazu
dienen, den Anschluß 50 nach oben gegen die Schulterwände 30
vorzuspannen.
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Der Übergangsabschnitt 55 des Kontaktanschlusses 50
erstreckt sich im wesentlichen freitragend von dem
Positionierungsabschnitt 54 horizontal nach außen. Der
Übergangsabschnitt 56 verbindet den Kontaktabschnitt 56 mit
dem Positionierungsabschnitt 54. Der Kontaktabschnitt 56
wird nach dem Ausstanzen in eine im wesentlichen U-Form
gebracht, bei welcher deren U-Abschnitt zwei
gegenüberliegende Kontaktarme 70, 71 aufweist, die auf
gegenüberliegenden Seiten desselben, mit einer Bucht
dazwischen, liegen. Die Kontaktarme 70, 71 weisen
Kontaktflächen 72, 73 an ihren vortretenden Flächen auf, die
durch Pressen gebildet werden.
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Das Pressen verändert das Querschnittsprofil der
Kontaktfläche von einer flachen ebenen Fläche in eine
relativ gewölbte Fläche mit einem erhöhten mittleren Teil.
Der erhöhte Mittelteil bietet eine Kontaktfläche mit einem,
im Vergleich zu einer flachen Fläche, verkleinerten Bereich.
Eine gewölbte Kontaktfläche erfordert auch eine geringere
Kontaktkraft für den Kontaktanschluß 50, um einen
gewünschten, vorgegebenen Druck gegen die Kontaktflecken 104
der Karte 100 auszuüben. Die Öffnung 76 sollte kleiner
dimensioniert sein, als die Breite einer Kantenkarte 100,
die in den Verbinder eingesteckt werden soll, um eine
Verbiegung beider Kontaktarme 70, 71 sicher zu stellen und
damit einen guten Kontakt zwischen den Kontaktarmen 70, 71
und den Kontaktflecken 104 der Kantenkarte herzustellen.
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Der erste Kontaktarm 70 beginnt am Übergangsabschnitt 55
und biegt nach unten ab, weg von der Mittellinie Q (Fig. 8)
des Kartenschlitzes 18, längs eines vorgegebenen Radius, bis
er eine Einbuchtung 74 erreicht, welche eine Verbindung des
ersten Kontaktarmes 70 mit dem zweiten Kontaktarm 71
herstellt. Der zweite Kontaktarm 71 erstreckt sich aufwärts
von der Einbuchtung 74 aus und nach innen zur Mittellinie C&sub2;,
bis er das Ende 58 erreicht, das dann nach außen von der
Mittellinie C&sub2; wegbiegt. Die beiden Kontaktarme 70, 71
definieren zwischen sich eine Kantenkarten-Aufnahrneöffnung
76 (Fig. 10). Diese Öffnung erweitert sich von den
Kontaktflächen 72, 73 nach unten zur Einbuchtung 74 und
unterstützt die Ausübung der vorgegebenen
Federcharakteristik an dem Kontaktabschnitt 56, welche eine
zuverlässige elektrische Verbindung zwischen dem Anschluß 50
und den Kontaktflecken 104 der Schaltungskarte 100
sicherstellt.
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Die Kontaktflächen 72,73 befinden sich vor dem Einsetzen
einer Kantenkarte auf unterschiedlicher Höhe bezüglich der
Oberseite des Gehäuses 12, um die Biegekräfte zu staffeln
und so den Höchstwert der Einsteckkraft zu verringern. Wie
am besten aus Fig.7 zu sehen ist, erstreckt sich ein Teil
des freien Endes 58 des Anschlusses 50 unterhalb des
Kantenbereichs 39, wenn sich der Kontaktanschluß 50 in einer
nicht angepaßten oder nicht gebogenen Position befindet.
Dieses verhindert ein Aufstoßen der Bodenkante 106 auf das
freie Ende 58 des zweiten Kontaktarmes 72, welches den
Anschluß 50 beschädigen könnte.
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Nach dem Zusammenbau ist der Lötschwanzabschnitt 52 in
der Kontaktkammer-Öffnung 32 über seine Einrastwiderkaken 62
(Fig. 11, 12) verankert. Der Positionierungsabschnitt 54
verläuft senkrecht innerhalb der Kontaktkammer-Ausnehmung 28
(Fig. 7), während die Kontaktflächen 72, 73 sich in den
Kartenschlitz erstrecken. Der Betrag, mit dem der erste
Kontaktarm 70 in den Kartenschlitz hineinragt, wird durch
das Einrasten der Kontaktelement-Positionierungsschultern
67,68 in die Schulterwände 30 der Verbindergehäuse-
Ausnehmung begrenzt.
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Die Fig. 7-9 illustrieren am besten die Art der
Abbiegung des Kontaktanschlusses 50 von einer noch nicht
gebogenen Position vor dem Einsetzen der Karte 100 in den
Kartenschlitz 18 (Fig. 7) ausgehend in eine
Anfangsbiegeposition, bei welcher die Karte erst teilweise
in den Kartenschlitz 18 (Fig. 8) eingesetzt ist, bis zu
einer vollständig abgebogenen Position, wenn die Karte 100
vollständig in den Kartenschlitz 18 (Fig. 9) eingeschoben
ist. Wenn eine Kantenkarte 100 in den Kartenschlitz 18, wie
in Fig. 8 gezeigt, eingeschoben wird, dann rastet die
Randkante 106, auf der die Kontaktflecken liegen, gleitend
in die gebogene Kontaktfläche des ersten Kontaktarmes 70
ein. Der Kontaktanschluß-Positionierungsabschnitt 54 ist
frei, um sich in der Verbindergehäuse-Ausnehmung 28' zu
bewegen, und er biegt sich von der Mittellinie C&sub2; des
Kartenschlitzes innerhalb der Ausnehmung 28' weg, so daß er
sich teilweise relativ zum Schwanzabschnitt 52 um den
verstärkten Bereich 60 dreht. Diese Biegung drängt den
Uförmigen Kontaktabschnitt 56 nach rechts, wie Fig. 8 zeigt,
um den zweiten Kontaktarm 71 weiter in den Kartenschlitz 18
zu zwingen. Ein weiteres Einschieben der Kantenkarte 100 in
den Kanal 18 des Verbinderkörpers bewirkt, daß sich die
Kontaktarme 71 nach außen, weg von der Mittellinie C&sub2;, biegen
und die Kantenkarte 100 an ihrem Kontaktfleckenabschnitt 104
angemessen berühren. Vermöge der Federcharakteristika der
Kontaktarme 70, 71 reagieren die gepreßten Kontaktflächen
72,73 mit dem Anlegen einer gewünschten normalen Kraft an
die Kantenkarte 100. Der Anschlußpositionierungsabschnitt 54
übt auch eine seitliche Kraft auf die Schaltungskarte 100
aus, welche sich mit den normalen Kräften der Kontaktarme
70, 71 vereinigen, um die Karte in Richtung der Mitte des
Kartenschlitzes 18 vorzuspannen. Wegen der alternierenden
Anlage der Kammern 24 und der Kontaktanschlüsse darin und
wegen der Vorspannung der Anschlüsse kann der Verbinder
Schaltungskarten aufnehmen, die von der Mittellinie C&sub2; um
etwa 0.29 mm verzogen oder gebogen sind. Daher kann eine
innerhalb der obigen Toleranz verzogene Schaltungskarte
begradigt werden, wenn sie entsprechend in den Verbinder 10
eingepaßt wird.
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Da der Kontaktanschluß 50 gepreßt und geformt ist und
wegen seiner Ausgestaltung innerhalb des Gehäuses 12, kann
die Gesamtbreite des Gehäuses nur 5.0 mm sein. Diese
verringerten Abmessungen gestatten, daß der Verbinder 10
auch für SIMMS oder andere Module, auf denen relativ dünne
Chips montiert sind, verwendet werden kann, wodurch Raum für
andere Schaltungskomponenten auf der primären
Schaltungsplatine frei wird. Verbinder, die gemäß der
vorliegenden Erfindung aufgebaut sind, erlauben somit eine
Verringerung des Abstands benachbarter Verbinder auf dem
Motherboard von über 7.0 mm auf etwa 5.08 mm.
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Da die Kontaktarme 70,71 aus dem gleichen einzelnen
Metallblech hergestellt sind und die Kontaktflecken der
Kantenkarte, die seitlich ausgerichtet sind, elektrisch
verbunden sind, wird ein redundantes Kontaktsystem
geschaffen, wenn eine Kantenkarte mit dem Verbinder 10
zusammengebracht wird.
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Wie Fig. 1 wieder zeigt, kann der Verbinder 10 auch
einen Verriegelungs /Auswurf-Mechanismus 200 aufweisen, der,
drehbar gelagert, an einem Ende 16 des Verbindergehäuses 12
angebracht ist. Der Verriegelungs /Auswurf-Mechanismus 200
enthält ein Verriegelungsglied 202, das, wie gezeigt, aus
einem Metallpreßling hergestellt ist. Das Verriegelungsglied
wird zwischen zwei Verlängerungen 206, 207 des
Verbinderkörpers 12 mittels eines kleinen Drehachsstiftes
208 gehalten, der durch die Verlängerungen 206, 207 des
Verbinderkörpers hindurch tritt. Ein Bolzen 210 für die
Zentrierung und Stützung des Mechanismus 200 kann ebenfalls
zwischen den Verlängerungen 206, 207 angebracht sein. Das
Verriegelungsglied 202 kann zwischen den Positionen
Auswerfen und Verriegeln durch Ausübung einer Kraft auf die
Oberseite oder den Boden eines manuell betätigbaren Teils
254 gedreht werden.
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Das Verriegelungsglied 202 enthält zwei Rastarme 216,
218, die freitragend von jeweiligen, einen gegenseitigen
Abstand aufweisenden Basisgliedern 220, 221 nach oben
verlaufen. Jeder Rastarm 216, 218 ist mit nach innen
ragenden, im wesentlichen dreieckförmigen, Vorsprüngen 219
versehen, die in eine ähnlich gelegene Öffnung 112 in der
Kantenkarte einrasten. Betrachtet man das Profil am Ende,
dann sieht man, daß die Rastarme 216, 218 leicht nach innen
auf sich zu und dann nach außen verlaufen, um
Einführungsbereiche 222, 223 zu bilden, die wegen ihrer
Schräge die Einführung einer Kantenkarte 100 in den
Mechanismus 200 erlauben, wenn sich der Verriegelungs
/Auswurf-Mechanismus entweder in seiner Verriegelungs- oder
seiner Auswurfstellung befindet.
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Benachbart zur unteren Kante des Vorsprungs 219 befindet
sich ein Loch 256. An einem Schenkel 204 sind auch ein Paar
von nach außen ragende Höckern 258 angebracht, die mit
Ausnehmungen 260 zusammenwirken, die in den
Gehäuseverlängerungen 206, 207 vorhanden sind, um das
Verriegelungsglied in einer seitlichen Lage zu halten.
Schließlich ist ein Auswurfschenkel 262 zwischen den
Basisgliedern 220, 221 gelegen, der in die untere Fläche 106
der Kantenkarte 100 eingreift, wenn die Karte ausgeworfen
wird. Wenn eine Kantenkarte in den Verbinder 10 gebracht
wird, wenn sich das Verriegelungsglied in seiner
Verriegelungsstellung befindet, dann ragen die Vorsprünge
219 in das Loch 112 in der Karte. Das Loch 256 bildet eine
im wesentlichen schroffe Kante am unteren Bereich des
Vorsprungs 219. Die Folge davon ist, daß die Kante mit der
unteren Kante des Loches 112 in Konflikt gerät, wenn
versucht wird, die Karte zu entnehmen während sich noch das
Verriegelungsglied in seiner Verriegelungsstellung befindet.
Beim Drehen des Verriegelungsgliedes 202 in Richtung auf
seine Auswurfstellung, beginnt die Ecke 264 des Vorsprungs
219, die am nächsten am Betätungsteil 254 liegt, die
Seitenkante 266 des Loches 112 zu berühren, was bewirkt, daß
sich die Arme 216, 218 auseinander spreizen und so eine
Freigabe vornehmen, welche dem Loch 112 erlaubt, die untere
schroffe Kante des Vorsprungs 219 zu passieren und die Karte
100 auszuwerfen.
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Am entgegengesetzten Ende 14 des Gehäuses 12 befinden
sich zwei zusätzliche Verlängerungen 240, 241, die mit
gegenseitigem Abstand nach oben verlaufen, um zwischen sich
einen Einführungsschlitz 242 für die Kantenkarte zu bilden.
Die Verlängerungen 240, 241 weisen jeweils vorzugsweise eine
nach unten gerichtete schräge Auflaufkante 244 auf, welche
die Kantenkarte 100 in eine geeignete Lage für das Einsetzen
in den Verbinderkanal 18 bringt. Die Verlängerungen 240, 241
mögen weiter noch Vorsprünge 246 enthalten, die von dort in
den Einführschlitz- 242 zwischen ihnen ragen und die in
Öffnungen 110 eingreifen, wenn die Karte 100 in das Gehäuse
12 eingesetzt wird.
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Es ist zu sehen, daß, während bestimmte Ausgestaltungen
der Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, es für den
Fachmann offensichtlich ist, daß Änderungen und
Modifizierungen vorgenommen werden können, ohne von dem
Umfang der Erfindung, so, wie sie in den beiliegenden
Patentansprüchen definiert sind, abzuweichen.